Granulat - Définition

Introduction

Le granulat est un fragment de roche, d'une taille inférieure à 125 mm, destiné à entrer dans la composition des matériaux destinés à la fabrication d'ouvrages de travaux publics, de génie civil et de bâtiment.

Production

Production à partir de roches meubles

Transport de granulats par convoyeur à bande en vue du stockage

Les roches meubles utilisées comme granulats sont surtout des dépôts alluvionnaires trouvés dans le lit présent ou passé d'une rivière actuelle ou passée (en mer éventuellement).

On a ainsi exploité directement le lit des rivières, on exploite encore, en eau, des gisements dans leur lit majeur, des dépôts du quaternaire récent (postérieur à la dernière glaciation), mais on doit exploiter de plus en plus souvent des alluvions du début du quaternaire parfois très éloignés de rivières actuelles. On exploite aussi des dépôts marins à des profondeurs de plus en plus importantes.

Si les gisements de dépôts récents, sont plutôt « propres », les gisements de dépôts anciens sont plutôt chargés de limons & d'argiles. Ceci influe sur le procédé de production des granulats et leur prix.

Les différentes phases de la production classique sont :

• Si cela s'avère nécessaire, l'abaissement du niveau d'eau de la zone d'extraction, par pompage ; c'est le rabattement de nappe.
• L'extraction, qui se fait par pelle mécanique ou par dragline.
• Le produit de l'extraction est débourbé (si forte teneur en limon & argile) & lavé. (On peut récupérer, par cyclonage, des sables dans les eaux de lavage)
• Il est ensuite criblé pour obtenir les granulats de granularité voulue.
• Les fractions les plus grosses, rejetées par le crible, sont broyées (au broyeur giratoire), puis, de nouveau, criblées.
• Les granulats sont stockés sur place en stocks séparés & identifiés.
• Ils sont ensuite livrés, par péniche, par le train ou par la route.

Production à partir de roches massives

Les roches massives susceptibles de fournir des granulats viennent surtout des gisements épais de roches dures. Il s'agit surtout de calcaires de formations géologiques plus anciennes (au plus tôt du tertiaire), ou de roches d'origine magmatique ou plutonique, que l'on nomme roches éruptives. Si ces dernières sont plutôt propres, les calcaires peuvent contenir de limons ou argiles indésirables. Ce qui influe sur le procédé de production des granulats.

Les différentes phases de la production sont :

• La partie supérieure du gisement, composée des roches les plus dégradées, est enlevée, c'est la découverte ou découverture.
• Si cela s'avère nécessaire, et c'est très rare, le niveau d'eau de la zone d'extraction est abaissé par pompage.
• L'extraction du gisement, se fait parfois simplement par pelle mécanique (déroctage), pour les gisements les plus tendres, surtout si l'épaisseur exploitée est faible, mais le plus souvent elle se fait par minage :

Le gisement est d'abord foré régulièrement, les trous de foration sont alors chargés d'explosifs (de 60 à 140 g par tonne abattue selon le type de roche).

Le boutefeu (ou « préposé au tir ») déclenche le tir après avoir sécurisé la carrière.

• Le produit de l'extraction est scalpé (si forte teneur en limon & argile), c'est,avant le concassage, l'élimination par criblage, des fractions les plus fines (moins de 40mm par exemple) et les plus argileuses.
• Le produit scalpé est concassé une première fois, pour passer de l'état de blocs à l'état de pierres.
• Le produit qui en est issu est concassé une ou deux nouvelles fois, pour en réduire encore la taille.
• Il est ensuite criblé pour obtenir les granulats de granularité voulue.
• Les fractions les plus grosses, rejetées par le crible, sont broyées, puis, de nouveau, criblées.
• Les granulats sont stockés sur place en stocks séparés & identifiés.
• Ils sont ensuite livrés, par péniche, par le train ou par la route.

Granulats issus du recyclage

Les granulats peuvent provenir de filières industrielles de recyclage valorisant des sous-produits (ou co-produits) industriels ou issus de la démolition de bâtiments ou de voiries (broyats de bétons, briques, recyclage de ballasts de chemin de fer, de croûtes ou de fraisats d'enrobés routiers ou de terrils miniers.)
Les bétons recyclés concassés sont surtout destinés à la fabrication de graves routières, les croûtes ou les fraisats d'enrobés sont recyclés dans la fabrication de graves-bitumes ou d'enrobés routiers. Actuellement se développe aussi l'usage des mâchefers d'incinération des ordures ménagères (MIOM).

Les techniques employées pour la production sont celles décrites pour les roches. Deux postes différents : celui de l'extraction qui n'a pas lieu d'être dans le cas de terrils, de crassiers et de fraisage des anciennes chaussées, et celui du tri. En effet, dans le cas de certains co-produits, l'attention est portée sur l'élimination des éléments nocifs capables d'engendrer des désordres. Il peut s'agir des plâtres et des matériaux flottants dans le cas des matériaux de démolition, des goudrons dans le cas des fraisats d'enrobés en retraitement à chaud, de poches de scorie LD dans le cas de crassiers de laitier...