Les granulats sont présents partout dans notre cadre de vie et environ 400 millions de tonnes de ce matériau sont nécessaires chaque année pour satisfaire les besoins de la construction en France. Les routes sont composées à 80 - 90 % de granulats. Le béton est une véritable “pierre reconstituée” qui résulte du mélange de granulats, d’eau et d’un liant : le ciment. Les granulats apportent la consistance et la résistance.
Un granulat est constitué d’un ensemble de grains minéraux, qui selon sa dimension (comprise entre 0 et 125 mm) se situe dans l’une des familles suivantes : Fillers, Sablons, Sables, Graves, Gravillons, Ballast.
Les granulats sont utilisés pour la réalisation d’ouvrages de Génie Civil, de travaux routiers et de bâtiments. Ils sont obtenus :
Leurs natures, leurs formes et leurs caractéristiques varient en fonction des gisements et des techniques de production.
Les granulats sont classés en fonction de leur granularité (distribution dimensionnelle des grains) déterminée par analyse granulométrique à l’aide de tamis. Un granulat est désigné par sa classe granulaire exprimée par le couple d/D ou 0/D avec :
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Il est possible de réaliser des mélanges de granulats pour obtenir des distributions granulaires adaptées à chaque utilisation. Les granulats sont considérés comme courant lorsque leur masse volumique est supérieure à 2 t/m3 et léger si elle est inférieure à 2 t/m3.
| Familles | Dimensions | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Fillers | 0/D D<2 mm | avec au moins 85 % de passant à 1,25mm et 70 % de passant à 0,063 mm |
| Sablons | 0/D D≤1 mm | avec moins de 10 % de passant à 0,063 mm |
| Sables | 0/D 0 mm < D≤ 4 mm | |
| Graves | 0/D D < 6.3 mm | |
| Gravillons | d/D d ≥ 2 mm et D ≤ 63 mm | |
| Ballasts | d/D d ≥ 31,5 mm et D = 50 ou 63 mm |
Les granulats doivent répondre à des exigences et des critères de qualité et de régularité qui dépendent, d’une part, de la nature de la roche (résistance aux chocs et à l’usure, caractéristiques physico-chimiques,…) et, d’autre part, de caractéristiques physiques liées au processus d’élaboration des granulats (dimensions, formes, propreté,…).
Les granulats sont donc spécifiés par deux types de caractéristiques :
Les caractéristiques des granulats sont fonction de leur famille (gravillons, sables, sablons, fillers) et font l’objet de méthode d’essais et de détermination adaptée.
Un granulat, en fonction de sa nature et de son origine, peut-être :
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Les caractéristiques géométriques et de propreté des granulats dépendent du processus d’élaboration dans les installations de traitement.
Les granulats naturels sont issus de diverses roches :
Les granulats naturels sont issus de roches meubles ou massives qui sont essentiellement constituées de silice, de silicate et de carbonate.
Les roches meubles (matériaux alluvionnaires) sont exploitées le long des fleuves et des rivières. Elles résultent du processus d’érosion, d’altération ou de sédimentation de roches massives.
Les gisements des roches massives correspondent à une multitude de situations géologiques et à des localisations géographiques très différentes. L’exploitation de ces gisements se fait en carrières qui peuvent être implantées en plaine, sur un plateau, en montagne ou au bord d’une falaise.
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Parmi les granulats naturels, les plus utilisés pour le béton proviennent de roches sédimentaires siliceuses ou calcaires, de roches métamorphiques telles que les quartzs et quartzites ou de roches éruptives telles que les basaltes, les granites et les porphyres.
On classe les granulats naturels en deux catégories :
Les granulats concassés présentent des caractéristiques qui dépendent d’un grand nombre de paramètres : origine de la roche, régularité du banc, degré de concassage.
On distingue plusieurs types de granulats artificiels qui peuvent être utilisés pour des usages spécifiques :
Le gravier 0/40 est un matériau essentiel dans le domaine de la construction et des travaux publics. Utilisé principalement pour la création de sous-couches routières et pour le remblayage, il se distingue par sa granularité étendue et sa compacité.
Grâce à la granularité étendue, le gravier 0/40 offre une excellente compacité.
Le gravier 0/40 est couramment utilisé dans les travaux de voirie pour la réalisation de sous-couches routières. Il est également idéal pour le remblayage des tranchées, des fondations et des réseaux divers. Dans le domaine de l’aménagement paysager, le gravier 0/40 est utilisé en tant que sous couche pour la création de chemins et d’allées en gravillons, en enrobé, en pavés ou en béton.
Le gravier concassé 0/20 est un matériau couramment utilisé dans le secteur de la construction pour ses propriétés mécaniques et sa polyvalence. La granulométrie du gravier 0 20 doit respecter des spécifications strictes pour assurer une compacité optimale. En ce qui concerne le gravier concassé 0/20, d = 0 et D = 20 mm.
Le gravier concassé 0/20 est largement utilisé dans la construction routière pour la réalisation des couches de base et de fondation des chaussées. Dans le domaine de l’aménagement extérieur, le gravier 0 20 compacté est employé pour les chemins, les allées, les cours, les terrasses, les places, les parkings et les aires de jeu. Dans le domaine du bâtiment, le gravier 0.20 sert de sous-couche pour les dallages en béton.
Il existe différentes tailles de gravier pour béton. Les granulats sont des matériaux de construction inertes qui constituent de façon schématique le squelette du béton. Ils sont désignés par d et D qui représentent respectivement la plus petite et la plus grande des dimensions des grains constituant le granulat.
La taille des graviers influence le comportement du béton frais. A quantité de ciment égale, plus les graviers utilisés dans le béton sont gros, meilleure sera la résistance finale du béton. Plus les graviers utilisés sont petits, plus la demande en liant sera élevée.
Les étapes de fabrication des granulats sont les suivantes :
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