Calculateur de la pierre concassée

Méthode de calcul de la pierre concassée

Le calculateur de pierre concassée détermine le volume du matériau en m³ et sa masse en tonnes à partir de la surface, de l'épaisseur de la couche, de la granulométrie, de l'origine et de l'humidité. Il calcule également le volume de matériau meuble nécessaire en tenant compte d'une majoration pour le compactage.

Ce calcul est utile pour les couches de fondation en pierre concassée, les allées de jardin, les surfaces aménagées, les couches drainantes et d'autres travaux utilisant des granulats concassés. Les quantités sont déterminées à partir des dimensions géométriques et de la masse volumique apparente en vrac, avec des corrections liées à la mise en œuvre.

Valeurs indicatives et recommandations

Calcul de la surface et du volume de la couche

Surface. Pour une surface rectangulaire, on multiplie la longueur par la largeur, toutes deux exprimées en mètres. Pour une surface circulaire, on calcule l'aire à partir du diamètre. Si la surface est déjà connue, cette valeur est utilisée directement.

S = L × W

S = π × D2 / 4

S représente la surface en m², L la longueur en m, W la largeur en m et D le diamètre du cercle en m. La valeur de π est approximativement égale à 3,14159.

Volume de la couche finie. Il s'obtient en multipliant la surface par l'épaisseur souhaitée. L'épaisseur étant exprimée en centimètres, on la divise par 100 pour la convertir en mètres.

V1 = S × h / 100

V₁ est le volume de la couche finie en m³, S la surface en m² et h l'épaisseur en cm. Par exemple, une surface de 50 m² avec une épaisseur de 5 cm correspond à un volume de 2,5 m³.

Majoration pour compactage

Volume de pierre concassée en vrac. Pendant le compactage, le matériau occupe moins de place car les vides entre les grains diminuent. Il peut donc falloir davantage de matériau meuble que le volume géométrique de la couche finie.

V2 = V1 × (1 + C / 100)

V₂ est le volume en vrac nécessaire en m³, V₁ le volume de la couche finie en m³ et C la majoration pour compactage en pourcentage. Par exemple, avec une majoration de 10 %, une couche finie de 2,5 m³ nécessite 2,75 m³ de pierre concassée en vrac.

Majorations indicatives. Pour les fractions propres contenant peu de fines, on utilise souvent environ 5-15 %. Pour les mélanges contenant des fines, comme 0/31.5, 0/45 et 0/63, les estimations courantes sont de 15-30 %, parfois davantage. La majoration réelle dépend de la granulométrie, de l'état initial du matériau et de la méthode de compactage.

Avec une majoration de 0 %, le volume en vrac est considéré comme égal au volume de la couche finie. Le calculateur ne détermine pas automatiquement cette majoration à partir de la fraction, mais utilise la valeur saisie.

Granulométrie, origine et masse volumique apparente en vrac

Masse volumique apparente en vrac. Elle indique la masse de 1 m³ de pierre concassée meuble, y compris les vides entre les grains. Elle diffère de la masse volumique de la roche compacte et dépend de la taille et de la forme des grains ainsi que de la composition du matériau.

Le calculateur utilise les valeurs indicatives initiales suivantes de masse volumique apparente en vrac :

• Fractions 4/8, 8/16, 16/32 et 32/63 mm - 1500 kg/m³.
• Fractions 0/31.5, 0/45 et 0/63 mm - 1650 kg/m³.

Correction selon l'origine. Une valeur fixe est ajoutée ou retranchée à la masse volumique initiale selon le type de roche choisi :

• Pierre concassée de granit - augmentation de 50 kg/m³.
• Pierre concassée calcaire - diminution de 50 kg/m³.
• Pierre concassée de dolomie - diminution de 30 kg/m³.
• Gravier naturel concassé - aucune correction.

Par exemple, la masse volumique apparente calculée est de 1550 kg/m³ pour du granit concassé de fraction 8/16 mm et de 1450 kg/m³ pour du calcaire concassé de même fraction.

Ces valeurs sont des hypothèses approximatives du calculateur, et non des caractéristiques obligatoires de ces roches. La masse volumique réelle peut varier sensiblement. Pour un calcul plus précis, utilisez la valeur du fournisseur ou une mesure obtenue par essai. Pour une fraction personnalisée, la masse volumique est saisie manuellement.

Calcul de la masse et prise en compte de l'humidité

Masse de la pierre concassée. On multiplie le volume en vrac par la masse volumique apparente en vrac, puis on applique la correction d'humidité. La masse obtenue est ensuite convertie des kilogrammes en tonnes.

M = V2 × ρ × K / 1000

M représente la masse en tonnes, V₂ le volume en vrac en m³, ρ la masse volumique apparente en vrac en kg/m³ et K le coefficient d'humidité.

Correction d'humidité. Le calculateur utilise trois coefficients fixes :

• Pierre concassée sèche - 1,00 (sans augmentation de masse).
• Pierre concassée humide - 1,02 (augmentation de masse de 2 %).
• Pierre concassée très mouillée - 1,04 (augmentation de masse de 4 %).

Cette correction modifie uniquement la masse calculée. Le volume géométrique de la couche et le volume en vrac restent inchangés. Les pourcentages d'humidité sont des hypothèses simplifiées, car la teneur réelle en eau dépend du stockage, de la composition et de l'absorption d'eau du matériau.

Exemple de calcul. Pour une surface de 50 m², une épaisseur de 5 cm, une majoration pour compactage de 10 % et du granit concassé sec de fraction 8/16 mm avec une masse volumique apparente en vrac de 1550 kg/m³, on obtient :

• Volume de la couche finie - 2,5 m³.
• Volume en vrac tenant compte du compactage - 2,75 m³.
• Masse de pierre concassée - 4,263 t.

La masse est calculée à partir des valeurs intermédiaires non arrondies et affichée à 0,001 t près. Les volumes de 0,1 m³ et plus sont arrondis à 0,001 m³, les volumes inférieurs à 0,0001 m³.

Normes européennes

Les normes européennes suivantes servent à classer, contrôler et définir les caractéristiques de la pierre concassée et des granulats :

• EN 13242 - Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pour les travaux de génie civil et la construction des chaussées. Définit les exigences relatives aux caractéristiques des granulats.
• EN 13285 - Graves non traitées. Spécifications pour les matériaux utilisés principalement dans la construction et l'entretien des routes et d'autres surfaces circulées.
• EN 12620 - Granulats pour béton. Définit les exigences relatives aux propriétés des granulats utilisés dans le béton.
• EN 1097-3 - Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats. Partie 3 : Détermination de la masse volumique en vrac et de la porosité intergranulaire.

Ces normes portent sur les caractéristiques et les essais des matériaux. Les valeurs de masse volumique, les corrections selon l'origine, les coefficients d'humidité et les majorations de compactage utilisés ici sont des hypothèses de calcul, et non des coefficients imposés par ces normes.

Questions fréquentes

Quelle quantité de pierre concassée faut-il pour 1 m² avec une épaisseur de 10 cm ?

Le volume géométrique de la couche est de 0,1 m³ par mètre carré. Avec une majoration de 10 % pour compactage, il faut 0,11 m³ de pierre concassée en vrac. Pour un matériau sec de masse volumique apparente de 1500 kg/m³, la masse calculée est de 165 kg, soit 0,165 t.

Pourquoi le volume de la couche finie et la quantité de pierre concassée à commander diffèrent-ils ?

Pendant le compactage, les grains se rapprochent et le volume des vides diminue. La quantité initiale de matériau meuble peut donc être supérieure au volume de la couche finie. Le calculateur tient compte de cette différence au moyen de la majoration en pourcentage pour compactage.

Pourquoi un même volume de pierre concassée peut-il avoir une masse différente ?

La masse dépend de la masse volumique apparente en vrac, qui varie avec la granulométrie, la nature de la roche et sa composition. Ainsi, 1 m³ de pierre concassée sèche en vrac pèse 1,5 t à 1500 kg/m³, contre 1,65 t à 1650 kg/m³. L'humidité peut encore augmenter cette masse.

Comment déterminer la masse volumique apparente de la pierre concassée ?

La valeur la mieux adaptée figure dans les caractéristiques techniques fournies par le fournisseur pour le matériau concerné. Si ces données manquent, le calculateur utilise des valeurs indicatives de 1500 à 1650 kg/m³, corrigées selon l'origine. Elles permettent d'estimer les quantités de pierre concassée sans remplacer les propriétés réelles du matériau livré.

Quelle majoration de compactage choisir pour la pierre concassée ?

Pour les fractions grossières propres, on utilise souvent une valeur indicative de 5-15 %, contre 15-30 % pour les mélanges contenant des fines. Le choix dépend de la composition du matériau, du matériel employé et du degré de compactage recherché. Si des consommations réelles sont connues pour des travaux comparables, il vaut mieux calculer la majoration à partir de ces données.