Convertisseur de yards cubes en tonnes

Un convertisseur de yards cubes en tonnes transforme une mesure de volume en mesure de poids pour un matériau en vrac comme la terre, le gravier, le sable ou le béton. Comme les matériaux ont des masses volumiques différentes, un même volume de deux matériaux peut avoir des poids très différents. Un yard cube de paillis pèse environ 1 000 livres (450 kg). Un yard cube de béton pèse environ 4 000 livres (1 800 kg).

Cette conversion est utile en pratique. Les fournisseurs vendent souvent les matériaux au volume, mais facturent la livraison au poids. La charge maximale des camions à benne est fixée en fonction du poids, et non du volume. Une estimation erronée peut nécessiter une livraison supplémentaire ou entraîner la surcharge d’un camion.

Comment calculer les yards cubes en tonnes

La conversion dépend de la masse volumique d’un matériau, c’est-à-dire du poids d’un yard cube de ce matériau. La formule est la suivante :

$\text{Poids (tonnes)} = \text{Volume (yards cubes)} \times \text{Masse volumique du matériau (tonnes par yard cube)}$

Pour effectuer la conversion inverse, d’un poids connu vers un volume :

$\text{Volume (yards cubes)} = \frac{\text{Poids (tonnes)}}{\text{Masse volumique du matériau (tonnes par yard cube)}}$

Tableau des masses volumiques des matériaux

Facteurs qui modifient la masse volumique d’un matériau

• Humidité. Un matériau humide pèse plus lourd qu’un matériau sec. Une terre détrempée par la pluie peut peser de 20 à 30 % de plus qu’une terre sèche provenant du même tas.
• Compactage. Du gravier meuble fraîchement déchargé d’un camion pèse moins par yard cube que le même gravier après le passage de véhicules et son compactage. La différence peut atteindre de 10 à 15 %.
• Taille des particules. Un matériau composé de particules de tailles variées contient de petites particules qui remplissent les espaces entre les grandes ; le volume contient donc moins d’air. Le gravier bien gradué pèse ainsi davantage par yard cube qu’une pierre uniforme à granulométrie unique.
• Composition. La terre vendue comme « terre végétale » varie selon son origine. L’argile sèche extraite du sol est plus légère par yard cube que le sable, car les mottes emprisonnent de l’air entre elles.

Pour les travaux qui exigent de la précision, comme les commandes commerciales de béton ou d’asphalte, un fournisseur peut fournir un certificat de masse volumique pour le lot concerné.

Exemple détaillé

Terre : 10 yards cubes (7,6 m³) de terre (masse volumique 1,4) pèsent 10 × 1,4 = 14 tonnes (12,7 t).

Béton : 5 yards cubes (3,8 m³) de béton (masse volumique 2,0) pèsent 5 × 2,0 = 10 tonnes (9,1 t).

Conversion inverse, gravier : 15 tonnes (13,6 t) de gravier (masse volumique 1,5) correspondent à 15 ÷ 1,5 = 10 yards cubes (7,6 m³).

Exemples concrets

Livraison de béton prêt à l’emploi. Le béton prêt à l’emploi est commandé au yard cube, mais la quantité qu’un camion peut transporter légalement est déterminée par le poids. Cinq yards cubes de béton pèsent environ 10 tonnes (9,1 t), soit 20 000 livres, avant d’ajouter le poids du camion lui-même. Les répartiteurs comparent cette valeur aux limites de poids routier, généralement de 80 000 livres au total pour un semi-remorque chargé aux États-Unis.

Excavation. Un sous-sol de 30 pieds (9,1 m) sur 40 pieds (12 m) et 8 pieds (2,4 m) de profondeur a un volume de 30 × 40 × 8 = 9 600 pieds cubes (272 m³). En divisant ce volume par 27 (le nombre de pieds cubes dans une verge cube), on obtient environ 356 verges cubes (272 m³) de terre. Avec une masse volumique de la terre de 1,4 tonnes (1,27 t) par verge cube, la terre excavée pèse environ 498 tonnes (452 t). Un camion-benne standard transporte de 10 à 15 tonnes (13,6 t), il faut donc environ de 34 à 50 rotations de camion pour évacuer la terre.

Gravier de fondation. Une couche de base en gravier compacté est souvent spécifiée avec une épaisseur de 6 pouces (15 cm), soit 0,5 pied (0,15 m). Pour une fondation de 2 000 pieds carrés, cela représente 2 000 × 0,5 = 1 000 pieds cubes (28 m³), soit environ 37 yards cubes (28,3 m³). Avec une masse volumique du gravier de 1,5, ce gravier pèse environ 56 tonnes (50,8 t). Commander seulement 30 tonnes (27 t) en pensant que la quantité est suffisante laisserait le chantier avec un manque de plus de 25 tonnes (22,7 t).

Gravier pour allée. Une allée en gravier pour deux voitures de 20 pieds (6,1 m) sur 40 pieds (12 m), recouverte de 4 pouces (10 cm) de gravier, nécessite 20 × 40 × (4 ÷ 12) = environ 267 pieds cubes (7,56 m³), soit environ 10 verges cubes (7,6 m³). Avec une masse volumique du gravier de 1,5, cela représente environ 15 tonnes (13,6 t).

Bacs de culture surélevés. Un bac de 4 pieds (1,2 m) sur 8 pieds (2,4 m) et 2 pieds (0,61 m) de profondeur contient 64 pieds cubes (1,81 m³), soit environ 2,4 yards cubes (1,83 m³) de terre. Avec une masse volumique de la terre de 1,4, cela représente environ 3,3 tonnes (2,99 t). De nombreux fournisseurs fixent un minimum de livraison autour de 5 tonnes (4,5 t) ; une seule petite commande pour un bac peut donc ne pas atteindre ce minimum.

Location d’une benne. Les débris meubles pèsent beaucoup moins par yard cube que les matériaux en vrac tassés, car ils contiennent beaucoup d’espaces remplis d’air. L’Agence américaine de protection de l’environnement indique une masse de 417 à 484 livres par yard cube pour les déchets mixtes de construction et de démolition, soit environ de 0,21 à 0,24 tonnes (0,218 t). Une benne de 30 yards cubes en contient environ de 6,3 à 7,3 tonnes (6,62 t). Si la location comprend 3 tonnes (2,7 t) et facture 80 $US par tonne supplémentaire, le dépassement pour une benne pleine est d’environ 260 $US à 340 $US.

Autres unités utilisées à cette fin

En dehors des États-Unis, le volume est généralement mesuré en mètres cubes (1 yard cube équivaut à environ 0,765 mètre cube) et le poids en tonnes métriques (1 tonne métrique équivaut à 2 204,6 livres, contre 2 000 livres pour une tonne américaine). Les plans d’ingénierie mélangent parfois les systèmes ; il faut donc vérifier l’unité indiquée dans un document avant de commander le matériau.

Le volume d’un matériau peut aussi être décrit comme en place, foisonné ou compacté. Le volume en place mesure le matériau encore dans le sol. Le volume foisonné le mesure après l’excavation, lorsqu’il occupe généralement environ 30 % d’espace supplémentaire. Le volume compacté le mesure après la mise en place et le compactage, généralement environ 10 % de moins que le volume en place. Dix yards cubes en place peuvent devenir 13 yards cubes foisonnés pendant le transport, puis être compactés jusqu’à environ 9 yards cubes (6,9 m³) après la mise en place.

Foire aux questions

Comment convertir des yards cubes en tonnes ? Multipliez le volume en yards cubes par la masse volumique du matériau en tonnes par yard cube. Pour une terre ayant une masse volumique de 1,4 tonnes (1,27 t) par yard cube, 10 yards cubes (7,6 m³) pèsent 10 × 1,4 = 14 tonnes (12,7 t).

Combien pèse un yard cube de gravier ? Environ 1,5 tonnes (3 000 livres) pour de la pierre concassée standard ou des galets de rivière avec un taux d’humidité habituel. Le gravier humide peut peser de 10 à 15 % de plus.

Combien de yards cubes contient une tonne de terre ? Environ 0,71 yard cube, en utilisant une masse volumique générale de la terre de 1,4 tonnes par yard cube (1 ÷ 1,4 = 0,71). Avec la masse volumique de l’argile utilisée par l’outil, soit 1,1 tonnes par yard cube, une tonne d’argile représente environ 0,91 yard cube (0,696 m³). Avec sa masse volumique du sable de 1,3, une tonne de sable représente environ 0,77 yard cube (0,589 m³).

Combien pèse un yard cube de béton ? Environ 2 tonnes (4 000 livres) pour du béton standard. Les mélanges légers structurels pèsent environ de 0,95 à 1,6 tonnes par yard cube, tandis que les mélanges lourds contenant des granulats de fer peuvent dépasser 2,5 tonnes par yard cube.

Combien de yards cubes contient un camion à benne ? Un camion à benne standard à deux essieux arrière contient environ de 10 à 14 yards cubes, mais sa limite légale de poids, généralement de 10 à 15 tonnes, est souvent plus déterminante que le volume. Quatorze yards cubes de béton pèseraient environ 28 tonnes, bien plus que ce que la plupart des camions peuvent transporter légalement.

Quelle est la différence entre une tonne américaine et une tonne métrique ? Une tonne américaine équivaut à 2 000 livres. Une tonne métrique équivaut à 2 204,6 livres (1 000 kilogrammes). La différence est d’environ 10 %, ce qui devient significatif pour les grosses commandes ; il faut donc vérifier l’unité utilisée par le fournisseur ou dans les spécifications d’ingénierie.

Limites

Les valeurs de masse volumique ci-dessus décrivent un matériau en vrac tassé tel qu’il est livré par un fournisseur. Il s’agit d’estimations standard, et non de mesures effectuées sur un lot précis. Des gravats de démolition meubles du même matériau pèsent beaucoup moins par yard cube. La masse volumique réelle dépend de l’humidité, du compactage et de la composition, et peut varier de 10 à 25 % par rapport aux valeurs du tableau. Pour les fondations structurelles, les travaux porteurs ou les projets soumis à des spécifications strictes, un essai certifié de masse volumique réalisé par un laboratoire accrédité (par exemple selon les normes ASTM D1556 pour la terre ou ASTM C138 pour le béton) fournit une valeur fiable. Pour la planification et les commandes courantes, les valeurs standard de masse volumique sont suffisamment précises.