Conception de l'évaluation du coefficient d'aplatissement pour les gravillons analysés par triangulation laser

Abstract

Les producteurs de granulats sont soumis à des exigences de qualité notamment liées à la géométrie de leurs produits. Ces spécifications sont contrôlées en effectuant un échantillonnage suivi de différents essais réalisés au laboratoire. Cependant, il existe un certain délai avant de recevoir les résultats. Ainsi, des dispositifs basés sur l’analyse d’image ont été développés afin de permettre un suivi en temps réel et notamment, l’optimisation du traitement et la détection des variations de production. Ce travail a pour objectif d’introduire l’évaluation d’un nouveau paramètre de caractérisation géométrique, le coefficient d’aplatissement, à un dispositif d’analyse d’image déjà sur le marché, ce paramètre devant être corrélé à sa valeur traditionnelle par tamisage. Le rapport décrit l’ensemble de la démarche de conception et les différentes limites au projet. Une première méthode d’évaluation a été envisagée. Elle définit l’aplatissement des particules comme un rapport de longueur. En fonction de la valeur de ce paramètre, les particules peuvent être identifiées comme aplaties ou non aplaties. Cependant, cette identification dépend d’un critère seuil qui a été déterminé empiriquement et il a été montré que peu importe sa valeur, il y aurait toujours des particules dont l’identification numérique diffère du tamisage. C’est pourquoi, une seconde méthode à caractère universel a été développée. La seconde méthode consiste à identifier les particules aplaties selon une double condition imposée à leur granulométrie et à leur épaisseur. Différents phénomènes provenant soit du tamisage, soit de l’analyse d’image et engendrant un biais sur la corrélation des résultats, ont été étudiés. Ils ont pu être atténués en procédant à différentes optimisations empiriques. Concernant les erreurs de tamisage telles que les particules erronément bloquées dans une classe granulométrique supérieure ou ne passant pas à travers les fentes du tamis à barre malgré une épaisseur inférieure, elles ne peuvent être quantifiées. La seule solution qui a pu être envisagée sans engendrer un biais supplémentaire sur les résultats et/ou sans dépendre du coefficient d’aplatissement, est d’augmenter la taille de l’échantillon. Pour les particules allongées, le test granulométrique peut être réalisé sur leur longueur. Concernant l’analyse d’image, plusieurs biais ont été mis en évidence. La différence liée à la forme carrée des tamis n’a pas pu être évitée sans engendrer une erreur supplémentaire sur les résultats et/ou sans dépendre du coefficient d’aplatissement. En étudiant un échantillon de sept gravillons, un biais lié au dimensionnement des particules a été mis en évidence lorsque le plan longueur-largeur de la particule n’est pas perpendiculaire au plan laser. Si aucune modification n’est apportée au traitement d’image, la seule manière de diminuer l’impact des erreurs d’identification sur les résultats est d’augmenter le nombre de particules de l’échantillon.