Ungranulat, parfois appelé aussiagrégat, est un fragment deroche rugueux (obtenu parconcassage) ou arrondi (obtenu parérosion naturelle comme pour lesgalets), ou un matériau granulaire artificiel (par exemple lelaitier métallurgique), d'une taille inférieure à 150 mm. On parle dans le langage courant desable, gravillon ougravier.
Les granulats sont souvent extraits encarrière. Ils entrent dans la composition de divers matériaux liés ou non (béton,macadam, et ballast deremblai), destinés à la construction d'ouvrages detravaux publics, degénie civil et debâtiment. C'est la première ressource minérale du sous-sol exploitée en France avec 379 millions de tonnes extraites en 2011[1]. C'est aussi la ressource minérale la plus utilisée par un citoyen américain moyen (avec 562 tonnes par personne)[2][Quand ?].
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Les roches meubles utilisées comme granulats sont surtout des dépôtsalluvionnaires 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 duquaternaire récent (postérieur à la dernièreglaciation), mais on doit exploiter de plus en plus souvent des alluvions du début duquaternaire parfois très éloignés de rivières actuelles. On exploite aussi des dépôtsmarins 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 delimon et d'argile. Ceci influe sur le procédé de production des granulats et leur prix.
Les différentes phases de la production classique sont :
Le sable et le gravier roulés sont particulièrement employés dans lamaçonnerie ou la fabrication debéton de ciment ou demortier, les plus grandes granulométries sont souvent concassées pour entrer dans la composition d'enrobés, degrave-bitume et d'enduit routier.
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 dutertiaire), ou de roches d'originemagmatique ouplutonique, que l'on nomme « roches éruptives ».
Si ces dernières sont plutôt propres, les calcaires peuvent contenir des limons ou argiles indésirables. Ce qui influe sur le procédé de production des granulats.
Les différentes phases de la production sont :
Historiquement, dès l'Antiquité romaine, des granulats artificiels sont obtenus avec desbriques cuites fabriquées localement pour cela. Elles sont ensuite concassées et finalement introduites dans mortiers comportant leur liants. On le fait par exemple pour construire desbétons des canalisations d'eau, pour la construction desaqueducs dans une économie des ressources locales[3].
Les granulats peuvent provenir de filières industrielles de recyclage valorisant des sous-produits (ou coproduits) 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 degraves 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 desmâchefers recyclés par l’incinération de déchets non dangereux (MIDND).
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 coproduits, 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…
Les granulats sont destinés à entrer dans la composition, ou dans la fabrication :
La norme européenne définit le granulat comme le « matériau granulaire utilisé en construction. Un granulat peut être naturel, artificiel ou recyclé » :
Le granulat est d'abord caractérisé par sagranularité, qui est la distribution dimensionnelle des grains, exprimée en pourcentage demasse passant au travers d'un ensemble spécifié detamis. La mesure de la granularité se nommegranulométrie.
De là, on déduit sa classe granulaire en termes de dimension inférieure (d) et supérieure (D) de tamis, exprimée par la dénomination d/D, des dimensions exprimées en millimètre.
Par exemple un granulat dont très peu de la masse passe au travers un tamis de 4 mm (d), et dont la majorité de la masse passe au travers d'un tamis de 12 mm (D), est dénommé : « granulat 4/12 ».
Si l'on se réfère à la norme NF P 18-545, laquelle reprend les normes européennes en vigueur depuis le, 3 classes de granulats sont distinguables :
Seules ces trois désignations portent l'appellation de granulats.
D'autres appellations existent néanmoins pour des granulométries différentes :
Il est aussi caractérisé par sa nature minéralogique, inhérente au gisement duquel il est issu. Ce peut être une roche :
Il convient de noter que lesalluvions meubles de rivière ou marines, ont la nature minéralogique des gisements dont la dégradation a donné lieu à ces dépôts. Ces gisements peuvent être très éloignés du dépôt, et peuvent même avoir complètement disparu. Cette nature minéralogique peut alors être mixte, par exemple, "silico-calcaire". Les alluvions sont enrichies dans les fragments de roche et les minéraux les plus résistants à l'abrasion. Lesgraviers etcailloux de rivière peuvent donc être riches enquartz et ensiliceamorphe (silex,chert…) des minéraux assez réactifs avec lachaux (Portlandite) et susceptibles d'entrainer une réaction alcali-silice à hautpH.
Les caractéristiques intéressant un granulat varient en fonction de l'usage auquel ce granulat est destiné, mais aussi de l'origine et de la nature de ce granulat. Les normes spécifiques à chaque usage définissent les caractéristiques pour lesquelles une mesure ou une évaluation est nécessaire.
Par exemple la connaissance de la teneur en chlorure est importante pour des granulats destinés à la fabrication des bétons hydrauliques, sans intérêt pour les granulats destinés à la fabrication des bétons bitumineux.
Les caractéristiques géométriques sont:
Les caractéristiques physiques sont :
Les caractéristiques chimiques sont :
L'extraction et le transport des granulats (alluvionnaires notamment) est source d'impacts environnementaux.
Se faisant dans le sous-sol, elle impose souvent des pompages, responsables de baisse de nappe et de perturbations hydraulique, exacerbant les impacts des sécheresses et inondations et certains risques de pollution. En mer, les extractions peuvent perturber la flore et la faune par leur panache deturbidité, la remise en suspension depolluants. Des effets indirects d'érosion côtière ou sous-marine distantes sont possibles. Enfin, la réhabilitation de carrière a souvent dans le passé caché desdécharges polluantes.
Dans la plupart des pays, les grandes carrières sont donc soumises à autorisation des services de l'état et/ou des régions, ainsi à partir de certains seuils qu'à desétudes d'impact et àmesures compensatoires et/ou conservatoires ou de réhabilitation des sites.
Par exemple, en France, toute nouvelle carrière est soumise à uneenquête publique et à l'autorisation préfectorale, et doit respecter leschéma départemental des carrières (SDC, imposé par une loi de 1993) qui fixe ses conditions d'implantation ainsi que des objectifs de protection et de remise en état en fin de chantier et au cours de l'exploitation, en lien avec lesSDAGE (Schémas directeurs d'aménagement et de gestion des eaux).
Les impacts des extractions marines ont fait l'objet de nombreuses publications scientifiques, notamment anglaises. En France, le Groupement d'intérêt scientifique (GIS-SIEGMA) de la baie de Seine a permis de compléter les connaissances antérieures (impact sur les fonds, sur le benthos, restauration-recolonisation) et d’acquérir des informations originales au niveau international (impact des dragages et de la surverse sur la distribution des poissons et sur leur régime alimentaire)[4].
Le CNRS, le Muséum et l'Union nationale des producteurs de granulats ont en France publié en 5 tomes un document[5]« carrières et zones humides » sur une meilleure prise en compte de l'environnement dans la réhabilitation des carrières.
Le développement des écotaxes encourageant une meilleure gestion[6] et recyclage desressources naturelles pas, peu, difficilement ou coûteusement renouvelables, ou d'une fiscalité prenant mieux en compte l'environnement est diversement appliqué dans le monde et en Europe[7].
Depuis 2004 dans tout l'Espace Economique Européen, les granulats sont soumis au marquage CE conformément à la Directive Produits de Construction (DPC, Directive Européenneno 89/68/CEE modifiée par la Directive 93/68/CEE).
Les producteurs de granulats doivent choisir (en fonction des options retenues par les États membres de l'EEE) entre le niveau d'attestation de conformité 4 (autodéclaration de conformité aux normes émise par le producteur) et 2+ (conformité attestée par unorganisme notifié via un certificat ou une attestation de conformité CE comportant un numéro spécifique et propre au producteur). Chaque organisme notifié définit, au travers d'un Référentiel, les modalités d'intervention (inspection…) et de délivrance d'un certificat ou d'une attestation de conformité CE.
Les dénominations des granulats sur les documents commerciaux accompagnant les livraisons doivent faire référence à une norme applicable à ceux-ci.
Les normes européennes applicables aux granulats sont :
Les carrières ont été stratégiques depuis l'antiquité (pour lesvoies romaines par exemple).
En France,Louis XVI le a codifié des dispositions peu contraignantes à l’époque pour les carrières, bien avant lecode minier de1956, relativement libéral, relatifs à l’exploitation des gîtes minéraux. Jusque 1970 ; une simple déclaration suffisait pour l’ouverture d'une carrière. Ces carrières se sont multipliées et ont souvent été comblées avec des déchets qui sont devenus des sources de pollution, en contact directe avec la nappe parfois.
Une loi du a remplacé le système déclaratif par l'autorisation préfectorale, qui tend à limiter les droits du propriétaire et/ou de l’exploitant par une meilleure prise en compte de l'intérêt général, présent et futur, et notamment par un effort de diminution ou Detteremboursement desimpacts environnementaux.
Unschéma départemental des carrières permet théoriquement un choix plus pertinent des sites, en anticipant aussi sur leur reconversion finale.
En 1993, les carrières deviennent desInstallations classées pour la protection de l'environnement, et divers textes, dont Natura 2000 renforcent la concertation avec les élus et les contrôles des DREAL qui exigent que le carrier soit en capacités techniques et financières de remettre en état le site en fin d'exploitation (C'est une obligation légale, avec garanties financières exigibles pour chaque carrière à partir du, ainsi que l'enquête publique assortie d'uneétude d'impact et le cas échéant demesures conservatoires etcompensatoires. En France une partie des carriers eux-mêmes se sont associés auMuséum national d'histoire naturelle et auCNRS pour produire une bibliographie et des guides illustrés de réhabilitation environnementale de carrières[8]. Les réhabilitations cherchent de plus en plus à contribuer à restaurer les conditions de labiodiversité. Des sites réhabilités sont parfois transférés aux collectivités locales ou au conservatoire des sites ou au Conservatoire du littoral qui en assurent une gestion pérenne (ex : Lac des Moëres dans le Nord, carrière de Conchil le Temple dans le Pas-de-Calais. En Picardie, près de la pointe du Hourdel, un projet dedépoldérisation de l’estuaire de laSomme s'associe larenaturation d'une carrière (exploitée par GSM). Une valorisation du patrimoine géologique mis au jour par les fronts de taille est parfois également possible.
Dans de nombreux pays, dont au Royaume-Uni, les carrières manquent ou sont moins rentables sur terre, justifiant une demande d’ouverture de carrières en mer.
Une réglementation spécifique cadre l'exploitation sous-marine des granulats, clarifiée en France par la loi 97-1051 du, dont l’article 57 a supprimé les termes «les exploitations d’amendements marins» dans l’article 7 de la loi 76-646 du, ce qui lui permet d'englober l’ensemble des matériaux marins [granulats siliceux et substances calcaires (maërl et sables coquilliers)].
Les matériaux dudomaine public maritime (DPM) et duplateau continental y relèvent du code minier.
Au début des années 1970, 2 régimes existaient selon le lieu de l’exploitation projetée. Le régime minier, impliquant une autorisation ministérielle, s’appliquait sur le plateau continental ; celui des carrières (autorisation préfectorale) suffisait dans leseaux territoriales (dont la limite s'est étendue de 3 à 12 milles en1971). La loino 76-646 du a simplifié la réglementation au profit du seul Code minier. Deux décrets de 1980 réglementent les « titres Drague - GSM miniers » et les procédures, modifiées en 1995 par deux nouveaux décrets imposant une procédure étalée sur 4 ans pour obtenir :
L'administration n'a plus que 38 mois pour étudier les dossiers et statuer. Une instance de concertation associe élus, comités locaux des pêches, ONGE (associations environnementales).. pour une meilleuregouvernance locale.
L'étude d’impact environnementale conforme (art. R122-3 du code de l’environnement) reste obligatoire, ainsi que l'enquête publique (pour les titres miniers et les ouvertures de travaux). Le principe d’indépendance des décisions de chaque autorité compétente (ministre chargé des mines, préfet…) est maintenu, mais le préfet « terrestre » doit refuser toute autorisation de projet ayant reçu un avis défavorable dupréfet maritime.
Face à une pression croissante (ex. : nombreux projets anglais d'extraction de granulats enManche/Mer du Nord, dans lepas de Calais ; l'une des régions du monde les plus fréquentées, dont par des navires transportant des cargaisons dangereuses) et face aurisques pour lasécurité maritime, au risque écologique et halieutiques aggravés, ou à des risques tels que celui posé par plus de 100 décharges demunitions immergées sur lelittoral français, leGrenelle de l'Environnement a décidé de revoir la législation française, peut-être en encourageant aussi lesGIZC.
Voici quelques chiffres complémentaires relatifs à l’année 2007[9] :
Il se traduit :
L'étymologie degranulat :
Synonyme :On voit apparaître dans le langage, le termeagrégat, certainement issu de l'anglais. Ce qui pourrait créer une méprise; un granulat est une roche désagrégée.
| Origines | |
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| Types | |
| Granulats courants | |
| Granulats légers | |
| Granulats lourds | |
| Granulats durs | |
| Granulats réfractaires | |
| Traitement | |
| Utilisations | |
| Composants de base | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Classes selon le type de liant ou de granulat |
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| Béton de ciment |
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| Béton bitumineux |
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| Articles liés | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
