Dans l'analyse granulométrique par tamisage, les ouvertures de maille varient des grandes tailles de gravier aux poudres très fines, généralement de plusieurs pouces à aussi petit que 38 microns (0,0015 pouces). Les cadres de tamis physiques sont également disponibles en diamètres standard, couramment 75 mm (3 po), 100 mm (4 po), 200 mm (8 po) et 300 mm (12 po), pour s'adapter aux tamiseurs et accueillir différents volumes d'échantillons.
Le point essentiel à retenir est que les tailles de tamis ne sont pas choisies au hasard. Elles sont sélectionnées comme une "pile" spécifique basée sur le matériau testé et, surtout, la norme industrielle en vigueur (par exemple, pour le béton, les sols ou les produits pharmaceutiques) afin de garantir que les résultats sont précis, reproductibles et comparables.
Comprendre les spécifications des tamis
Pour sélectionner les tamis corrects, vous devez comprendre les deux mesures principales qui les définissent : l'ouverture de maille et le diamètre du cadre.
Ouverture de maille du tamis (la "taille du tamis")
C'est la spécification la plus critique. Elle définit la taille des ouvertures dans le treillis métallique et détermine la taille des particules retenues.
Ces tailles sont standardisées, avec des séries courantes allant du grossier au fin. Une pile typique peut inclure des tamis avec des ouvertures de 4,75 mm (un tamis n° 4) jusqu'à 75 µm (un tamis n° 200), selon le matériau.
La plus petite taille de maille pratique pour l'analyse granulométrique sèche standard est d'environ 38 microns. En dessous de cette taille, les particules sont mesurées plus efficacement par d'autres moyens comme la diffraction laser ou l'analyse par hydromètre.
Diamètre du cadre du tamis
Cela fait référence au diamètre physique du cadre circulaire qui maintient la maille. Le choix est principalement pratique.
- Diamètres plus petits (75 mm, 100 mm) : Idéal pour les petits échantillons ou les matériaux rares et précieux.
- Diamètres plus grands (200 mm, 300 mm) : Les tailles les plus courantes pour le génie civil et les essais d'agrégats, car ils peuvent gérer les volumes d'échantillons plus importants nécessaires pour être représentatifs du matériau en vrac.
Comment déterminer la bonne pile de tamis
L'objectif de l'analyse granulométrique par tamisage est de déterminer la distribution granulométrique, ou "gradation", d'un matériau. Cela nécessite l'utilisation d'une série de tamis avec des ouvertures progressivement plus petites.
Le rôle des normes industrielles
Pour la plupart des applications d'ingénierie et de contrôle qualité, vous ne choisissez pas vous-même les tailles de tamis. Elles sont explicitement dictées par les organismes de normalisation.
Par exemple, l'essai d'agrégats pour le béton suit des normes ASTM (American Society for Testing and Materials) ou d'autres normes nationales spécifiques. Ces documents prescrivent les numéros de tamis exacts que vous devez utiliser dans votre pile pour garantir que l'agrégat répond à la gradation requise pour la résistance et la maniabilité.
La logique de la pile de tamis
Les tamis sont disposés en pile avec la plus grande ouverture de maille en haut et la plus petite en bas. Un "fond" solide est placé tout en bas pour recueillir toutes les particules qui passent à travers le dernier tamis.
Pendant un test, le matériau est placé dans le tamis supérieur, et toute la pile est agitée. Les particules tombent à travers la maille jusqu'à ce qu'elles soient retenues sur un tamis avec des ouvertures plus petites que leur diamètre.
Adapter les tamis à votre matériau
Si vous ne suivez pas une norme spécifique (par exemple, à des fins de recherche), vous devez sélectionner une gamme de tamis qui couvre tout le spectre des tailles de particules que vous attendez dans votre échantillon.
Le nombre de tamis dans votre pile détermine la "résolution" de votre analyse. Plus de tamis offrent une courbe de distribution granulométrique plus détaillée et plus précise.
Pièges courants à éviter
La précision de l'analyse granulométrique par tamisage dépend fortement d'une procédure correcte. Choisir les bonnes tailles de tamis est la première étape, mais un processus médiocre invalidera les résultats.
Utilisation d'une taille d'échantillon incorrecte
Les références soulignent à juste titre que la taille de l'échantillon est critique. Un échantillon trop grand "aveuglera" la maille, empêchant les particules de passer à travers les ouvertures. Cela entraîne une quantité artificiellement élevée de matériau retenu sur les tamis plus grossiers. Un échantillon de 25 à 100 grammes est un point de départ courant pour les matériaux plus fins.
Ignorer l'état du tamis
Des tamis endommagés avec des fils tordus, des ouvertures obstruées ou des déchirures dans la maille produiront des résultats complètement peu fiables. Les tamis doivent être régulièrement inspectés, nettoyés et calibrés pour garantir que les ouvertures de maille sont précises.
Ne pas suivre la norme
Si votre objectif est de certifier un matériau pour une utilisation spécifique (comme une couche de fondation routière ou du sable filtrant), vous devez utiliser la pile de tamis définie par la norme pertinente. L'utilisation d'un ensemble de tamis différent rend vos résultats invalides pour la certification et incomparables à d'autres tests.
Faire le bon choix pour votre objectif
Votre application dicte votre stratégie de sélection des tamis. Après avoir obtenu un échantillon représentatif de votre matériau, utilisez les directives suivantes.
- Si votre objectif principal est la conformité réglementaire ou la certification : Vous devez utiliser la pile de tamis exacte spécifiée par la norme industrielle en vigueur (par exemple, ASTM C136 pour les agrégats).
- Si votre objectif principal est le contrôle qualité interne : Vous pouvez utiliser un ensemble réduit de tamis de "contrôle" qui encadrent les limites supérieures et inférieures clés de la taille pour votre produit afin de vérifier rapidement s'il est conforme aux spécifications.
- Si votre objectif principal est la recherche et le développement : Sélectionnez une large gamme de tamis avec une progression logarithmique de la taille pour créer une courbe de distribution de particules haute résolution pour une caractérisation détaillée des matériaux.
Choisir les tailles de tamis correctes est la base pour obtenir des données d'analyse de particules significatives et fiables.
Tableau récapitulatif :
| Spécification du tamis | Tailles/Plages courantes | Objectif clé |
|---|---|---|
| Ouverture de maille (taille du tamis) | 4,75 mm (n° 4) à 38 µm (n° 400) | Détermine les particules retenues |
| Diamètre du cadre | 75 mm, 100 mm, 200 mm, 300 mm | Gère le volume d'échantillon et s'adapte aux tamiseurs |
| Norme en vigueur | ASTM, ISO, etc. | Assure la conformité et la comparabilité |
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