Caractéristiques Géologiques Et Géomécaniques Des Granulats De La Carrière De Chekfa-Wilaya De Jijel Algérie Nord-Orientale ·

~,~J {lh~I ~J..»11 ~I REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE ~I , ~. ·a: t/ J r,lWI ,. ,. t..;JJ ;JIJ..J

MINISTERE., 1.....-...... DEL 'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ·' :;· ~ . DE LA MCHERCHE SCIENTIFIQUE ~ ~ ~..l...alt- ~ ~~ 4 '5 JlJ t ~t...... +- 0 ~• .J :a ~.i:iatt ,.J).&. ~ ·;·Université de Jijel : . .'·.. 4.oïS=Jt ..... ::.,4&53.. : .:i~t (Qoi.,

Faculté des Sciences Exactes li;t ''" ~~' ~ et des Sciences de la Nature et de la Vie i~I .J l.J:h U ~ p .J Département des Sciences ù.JS.11.J c.JÂ}il ~_,_l..&. ~ de la Te"e et de l'Univers

MEMOIRE

Présenté en vue de l'obtention du diplôme d'ingénieur d'Etat en Géologie Option : Géologie de l'ingénieur

- - -- - ;; Caractéristiques géologiques et géomécaniques des granulats de la carrière de Chekfa-Wilaya de Jijel Algérie Nord-Orientale ·

Présenté par : - HAMDINI HAROUN - CHERRIK HALIM

Soutenu publiquement le: 1210712010

Devant le jury composé de :

Président : Bouzenoune Azzedine Encadreur : Rouikha Youcef Co-Encadreur : Zennir Abdelmalek Examinateur : Baghdad Abdelmalek *Année Universitaire 200912010* 1 lleinercieinents 1 1

Remerciements 1

Nous remercions Dieu le tout puissant pour nous avoir donné la force et 1

1 la patience afin de pouvoir réaliser ce modeste travail. 1 1

1 Nos sincères remerciements à nos encadreurs Mr. Rouikha Y et Dr. 1 1

Zennir A, qui par leurs conseils et leurs orientations nous ont été d'un 1

1 grand apport dans la finalisation de notre mémoire. 1 1

1 Nous remercions également la Direction des mines et l'industrie pour 1 1

1 l'aide qui nous a apportée au cours de la réalisation de ce mémoire. 1 1

Nous remercions aussi l'équipe de carrière pour leurs aides et leurs 1

1 conseils. 1 1

1 Nous remercions les membres du Jury qui ont bien voulu accepter 1

d'examiner notre travail. 1

1 Nous adressons nos vifs remerciements à Ben Sakhria Nawel et tous 1 1

1 ceux qui ont contribué de près ou de loin à la mise en forme de ce 1 1

1 travail. l 1 Dédicace 1 1

1 Dédicaces 1 1 Plus que jamais je dédie ce modeste travail à mes parents et j'aimerai qu'il 1 1

1 soit le témoignage de leur consécration et leur foi en moi. 1

1 * A celle qui m'a imprégné de l'essence de son être, de sa générosité, et de sa 1 1

1 gentillesse n'a jamais cessé d'être là pour moi : c'est à toi mère que je dois ce 1

1 travail. 1 1 *A celui qui n'a cessé de me procurer son aide durant ma vie : à toi mon père. 1 1

*A mes sœurs et mon frère. 1

1 *A toute ma famille. 1 1 *A mes amis : Abd el razak, Soufyane, Ares/an, Islam, Hamza, Imad, Nabil, Fares, 1 1

Mohamed, Houssyne, Riyad, Samir, Kamel, Amir, Abd el baki, Walid, Zako, Abd el 1

1 rahim, Zouhir, Aissa, Amin, Moussa, Abdou, Azzou, Ilyas, Samir, Boualem, Ziad, 1 1 Yassin, Slamo. 1 1

*A Ben Sakhria Nawel. 1

1 *Tous les étudiants de 5éme année, Master II, promotion 200912010. 1 1

* Mes enseignants sans exception. 1

1 Hamdini Haroun 1 1

1 Dédicaces

Dédicaces

1 Plus que jamais je dédie ce modeste travail à mes parents et j'aimerai qu'il 1 1

1 soit le témoignage de leur consécration et leur foi en moi. 1 1

1 * A celle qui m'a imprégné de l'essence de son être, de sa générosité, et de sa 1 1

1 gentillesse n'a jamais cessé d'être là pour moi : c'est à toi mère que je dois ce 1

1 travail. 1 1

1 *A celui qui n'a cessé de me procurer son aide durant ma vie : à toi mon père. 1

*A mes sœurs et mes frères. 1 1

1 *A toute ma famille surtout ma cousine Zahia. 1 1

1 *A mes amis: Mohamed, Boualem, Tahar, Hando, Rachid, Imad, Nabil, Fares, 1

Houssyne, Riyad, Halim, Chamchoum, Monir, Abd el fateh, Yakoub, Aissam, 1 1

1 Hakim, Nada, Rahma. 1 1

*A Ben Sakhria Nawel. 1 1

*Tous les étudiants de 5éme année, Master II, promotion 200912010. 1

1 Cherrik Halim 1 1

1 Résumé

Résumé:

La wilaya de Jijel nécessite des sources d'approvisionnement en granulats, pour le logement (béton) et les assises de chaussée, la carrière de Chekfa est l'une de ces sources, de ce fait notre thème de fin d'étude a pour but d'étudier les caractéristiques géologiques et géomécaniques de ces granulats. La carrière de Chekfa qui se présente sous forme d'amas circonscrits dans l'encaissant schisto-phylladiques, se situe à 3 km à l'Est de la même commune, qu'elle se trouve à 23 km au Sud Est de la ville de Jijel. Trois sites d'extraction de granulats sont actuellement en activité. Les essais géotechniques ont été faits sur les classes granulaires 0/3, 3/8, 8115 et 15/25 produits au niveau de la carrière (SARL NOSTRAP). Les propriétés géométriques montrent que la granularité répond aux exigences des spécifications pour chaussées, les gravillons ont un coefficient d'aplatissement satisfaisant, en moyenne 9,82%. Les propriétés physiques relatives à la masse volumique et la propreté des granulats montrent 3 que ces derniers sont classés «courants » (Ps égale 2,68 g/cm ) et ils ont une propreté acceptable (ES moyenne égale à 70,67% et propreté moyenne des gravillons égale à 0,53%). Les propriétés mécaniques relatives aux coefficients, de Los Angeles(LA), Micro-Deval humide (MDE), Fragmentation Dynamique (FD) montrent des valeurs appréciables, respectivement LA compris entre 20,1 et 22,2, MDE égale à 18, FD égale 21,7. Ces résultats répondent aux exigences des spécifications préconisés pour les techniques routières et bétons hydrauliques. Les granulats extraits montrent la présence de diverses pollutions qui influencent négativement sur les différentes caractéristiques du matériau. Pour améliorer ces caractéristiques, on recommande, lors de l'exploitation, d'éviter les hétérogénéités indésirables (filons de porphyroïde, L'encaissant schisto-phylladique) et d'accéder au procédé de lavage de granulats et leur stockage à ciel fermé. Sommaire

SOMMAIRE

Pa2e Introduction générale 1 Chapitre 1 :Cadre géologique régional I. Géologie régionale 2 1- Introduction 2 2- Formations du domaine Kabyle 2 3- Formations du domaine des flyschs 3 4- Formations du domaine tellien 3 5- Flysch Numidien 4 6- Formations post-nappes 4 7- Formations Quaternaires 4 8- Roches magmatiques 5 9- Aspect structural de la partie occidentale de la petite Kabylie 5 Chapitre II : Cadre géologique local et le contexte géologique du gisement 11-1- Aperçu géologique 7 11-2- Cadre géologique local 7 2-1- Socle kabyle 7 2-2- Formations de l'Oligo-Miocène Kabyle (OMK) 7 2-3- Miocène terminal 7 2-4- Formations du quaternaire 7 11-4- Contexte géologique du gisement 9 4-1- Introduction 9 4-2- Caractéristiques lithologiques 10 4-3- Structure des gisements 10 11-5- Pétrographique et géochimique des roches exploitées 12 11-6- Critères de qualification des granulats vis-à-vis de l'alcali-réaction 13 Chapitre m : Généralités sur les granulats et la production au niveau de la wilaya de JijeL 111-1-Introduction 15 111-2- Classification des granulats 15 2-1- Selon l'origine 15 2-2- Selon la granularité 15 2-3- Selon la masse volumique réelle pr 16 111-3- Types de caractéristiques 16 3-1- Caractéristiques intrinsèques 16 3-2- Caractéristiques de fabrication 16 111-4- Domaine d'utilisation des granulats 16 111-5- Marché de granulats 17 5-1- Marché de granulats au niveau national 17 5-2- Marché de granulats dans la wilaya de Jijel 18 5-3- Production des granulats au niveau de la carrière de Chekfa 20 5-4- Estimation de réserves 21 Sommaire

Chapitre IV : Processus de fabrication de granulats IV -1- Introduction 22 IV-2- Processus de production des granulats 22 IV-3- Le décapage (découverte) 23 IV-4- Extraction des roches massives 24 IV-5- Le traitement des granulats 24 5-1- Le transfert vers les installations de traitement 24 5-2- Le concassage et le broyage 25 5-3- Le criblage 25 5-4- Le lavage 26 IV -6- Stockage et livraison 26 IV -7- Chargement et transport 27 IV-8- Aménagement après exploitation 27 Chapitre V: Etude d'impact sur l'environnement V -1- Introduction 29 V-2- Analyse des effets de l'exploitation sur l'environnement 29 2-1- Les différentes nuisances et leurs impacts 29 1-1- Impact sur la population locale 29 1-2- Impact sur le paysage 29 1-3- Impact sur la faune et la flore 30 1-4- Impact sur le réseau hydrique et les sols 30 1-5- Impact sur l'atmosphère 30 V-3- Conclusion 31 Chapitre VI: Propriétés des granulats VI-1- Propriétés géométriques 33 1-1- Introduction 33 1-2- Analyse granulométrique 34 1-3- Coefficient d'aplatissement des granulats 37 VI-2- Propriétés physiques 41 2-1- Masse volumique, coefficient d'absorption et teneur en eau 41 2-2- Masse volumique absolue Ps 41 2-3- Porosité 43 2-4- Les Impuretés 43 2-5- Propreté des sables, Essai d'équivalent de sable 44 2-6- Propreté superficielle des gravillons 46 VI-3- Propriétés mécaniques 48 3-1- Essai Los Angeles 48 3-2- Essai Micro-Deval humide 50 3-3- Essai de Fragmentation dynamique 51 VI-4- Conclusion 52 Conclusion générale 54 Bibliographie Annexes Liste des Tableaux

Liste des Tableaux Page

Tableau. 11.1: Résultats de l'analyse chimique sur les roches carbonatées de Chekfa 13 Tableau. 11.2 : Caractérisation des granulats vis-à-vis de l'alcali-réaction 14 Tableau. 111.1 : Définition des différents types de granulats 16 Tableau. ID.2: Production des granulats par wilaya en 2008 (selon la Direction Générale 18 des Mines, 2008) Tableau. 111.3 : Répartition des granulats selon leur type 19 Tableau. IV.l: Principales possibilités d'aménagement des carrières à sec 27 Tableau. V.1: Récapitulatif des différentes nuisances 32 Tableau. VI.1: Résultats relatifs de l'analyse granulométrique des sables de la carrière de 35 Chekfa (NOSTRAP) Tableau. VI.2 : Récapitulatif comparant les gravillons 3/8 de la carrière de Chekfa 35 (NOSTRAP) aux spécifications et tolérances relatives à la granularité des granulats utilisés en techniques routières, préconisées par SETRA et LCPC (1984) Tableau. VI.3 : Tableau récapitulatif comparant les gravillons 8/15 de la carrière de Chekfa 36 (NOSTRAP) aux Spécifications préconisées par SETRA et LCPC (1984) Tableau. VI.4 : Tableau récapitulatif comparant les gravillons 15/25 de la carrière de Chekfa 36 (NOSTRAP) aux Spécifications préconisées par SETRA et LCPC (1984) Tableau. VI.5: Correspondance entre classes granulaires d/D et largeur E des grilles à fentes 39 utilisées Tableau. VI.6: Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe 39 granulaire 3/8 Tableau. VI.7 Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe 39 granulaire 8115 Tableau. VI.8: Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe 40 granulaire 15/25 Tableau. VI.9 : Tableau récapitulatif comparent le cœfficient d'aplatissement des classe 40 granulaires de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995) Tableau. VI.10: Résultats des mesures des propriétés physiques des granulats de la carrière 41 de Chekfa (3/8, 8/15, 15/25) Tableau. VI.11 : Résultats des mesures de la masse volumique absolue des granulats de la 42 carrière de Chekfa Tableau. VI.12: masse volumique absolue de quelque minéraux susceptibles de rentrer dans 42 la composition minéralogique des granulats de la carrière de Chekfa Tableau. VI.13 : Résultats de la propreté des graviers de la carrière de Chekfa 44 Tableau. VI.14: Valeurs de ESv et ESp préconisées pour les sables à béton 45 Tableau.VI.15: Résultats des mesures d'équivalant de sable de classe 0/3 de la 45 carrière de Chekfa Tableau.VI.16: Tableau récapitulatif comparant l'équivalent de sable de la carrière étudiée 46 aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995) Liste des Tableaux 1 Tableau. VI.17: Résultats des mesures de propreté de gravillon de la carrière de Chekfa 47 Tableau. VI.18 : Tableau récapitulatif comparant la propreté superficielle des granulats de la 47 1 carrière de Chekfa aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995) 1 Tableau. VI.19 : Détermination du nombre de boulets, la masse totale de la charge, et le 49 nombre de rotations selon les classes granulaires Tableau. VI.20: Résultats de l'essai Los Angeles sur les granulats des carrières de Chekfa 49 Tableau. VI.21 : Tableau récapitulatif comparant le coefficient LA des carrières de Chekfa 49 aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995) Tableau. VI.22 : Charges abrasives des différentes classes granulaires 50 Tableau. VI.23 : Tableau récapitulatif comparant le coefficient Micro-Deval humide des 51 granulats de la carrière de Chekfa aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et par Dupain et al (1995) Tableau. VI.24 : Nombre de coups de masse de différentes classes granulaires 52 Tableau.VI.25: Tableau récapitulatif des essais sur les granulats de la carrière de Chekfa 53 comparés aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) Liste des Figures 1 Liste des Figures 1 Page

Fig.1 : Localisation de Chekfa 1 Figure. 1.1 : Coupe géologique N-S de la région d'étude (Rouikha, 2008) 6 Fig. 11.1 : Esquisse géologique de la région de Chekfa (Rouikha, 2008) 8 Fig. 11.2: Localisation du gisement de Chekfa (Google earth, 2010) 9 Fig. 11.3 : Coupe géologique schématique des gisements des roches carbonatées de Chekfa 11 (Rouikha, 2008) Fig. 11.4 : Bancs de calcaires stratifiés 12 Fig. 11.5 : Enclave de porphyroïde dans le cipolin 12 Fig. 11.6 : Contact Cipolin-pegmatite 12 Fig. II.7 : l' existance des micro-plis dans le cipolin 12 Fig. 111.1: Quelques exemples sur la consommation élémentaire des granulats (d'après Unicem 17 Champagne-Ardenne 2006) Fig. ill.2: Production des granulats par origine (année 2008) 18 Fig. ill.3 : Taux de production des carrières de la wilaya de Jijel (DGM, 2008) 19 Fig. ill.4: Production annuelle des granulats dans la carrière de Chekfa (D'après DMI, 2010) 20 Fig. ill.5 : Evolution de la production des granulats dans la carrière de Chekfa 20 Fig. IV.1 : Schéma illustrant le processus de production de granulats (extrait du web) 23 Fig. IV.2 : Extraction et transfert vers les stations de concassage 28 Fig. IV.3 : Concassage, broyage, criblage 28 Fig. IV.4 : Concassage à mâchoires de la carrière étudiée 28 Fig.VI.1: Courbe granulométriques des granulats de la carrière de Chekfa 37 Fig. VI.2 : Définitions relatives à la forme des gravillons 38 Fig. VI.3 : Schéma de la méthode de l'éprouvette graduée 42 Fig. Vl.4 : Détermination de l'équivalent de sable visuel et au piston 45 Fig. VI.5 : Appareil Los Angeles 48 Fig. VI.6: appareil Micro-Deval 50 Introduction générale

1-Situation géographique

1 Chekfa est une commune algérienne, située dans la wilaya de Jijel. Chef-lieu de daïra, la commune est située à 23 km au sud-est de Jijel, et 35 Km à l'ouest d'El Milia. Les coordonnées géographiques sont : { 36° 45' N Longitude 1 5° ST E Latitude

Fig.1 : Localisation de CHEKF A

Elle est bordée au Sud par la commune de Chahna et Ouled Asker et au Nord par la plaine côtière jijelienne et à l'Est par la commune d'El Kennar et Bordj Thar et à l'Ouest par la commune de Taher. 2- Forme de relief et réseaux hydrographique : La région de Chekfa est caractérisée par des reliefs plus ou moins accidentés, leur altitude varie entre 10 met 1000 m (Dj Seddat 956 m, Dj Aghbala 812 m). Les zones montagneuses occupent presque la majorité du territoire (70%) et le reste sont des plaines (30%). Le réseau hydrographique est orienté Nord-Sud en général (Oued Chekfa), avec une présence d'une forte pluviométrie (1200 à 1400 mm).

La présente étude se propose d'étudier les caractéristiques géologiques et géomécaniques des granulats de la carrière de Chekfa (wilaya de Jijel). Les différentes parties de ce mémoire sont organisées comme suit : Chapitre 1 : Cadre géologique régional. Chapitre II : Cadre géologique local et le contexte géologique du gisement. Chapitre m : Généralités sur les granulats et la production au niveau de la wilaya de Jijel. Chapitre IV : Processus de fabrication de granulats. Chapitre V: Etude d'impact sur l'environnement. Chapitre VI : Propriétés des granulats (géométriques, physiques et mécaniques).

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Chapitre I

Cadre géologique régional . . Chapitre 1 Cadre géologique régional

I. Géologie régionale

1-1- Introduction La région de Jijel appartient au massif de la Petite Kabylie occidentale qui comprend les domaines suivants : l ) Le domaine Kabyle. ) Le domaine des flyschs. 1 ) Le domaine tellien. 1-2- Formations du domaine Kabyle Issu du domaine interne de l'orogène alpi~ le domaine Kabyle comprend les formations cristallophylliennes du socle Kabyle, et l'ensemble des nappes supérieures qu'il supporte. 1-2-1- Socle kabyle Le socle de la Petite Kabylie est composé de deux grands ensembles :(Djellit, 1987) ) ensemble supérieur, ) ensemble inférieur, - Ensemble supérieur C'est un ensemble décrit pour la première fois par Ehrman (1928), et ensuite par Durand Delga (1955) .Il comporte de bas en haut : • Des schistes noirâtres qui surmontent, parfois, des conglomérats remaniant les formations sous-jacentes; • Des psammites rouges et vertes à graptolites ; • Des grés calcareux à tentaculites ; • Des calcaires à orthocères. - Ensemble inférieur Constitué de gneiss fins parfois oeillés, à intercalation de marbres et d'amphibolites. Les termes de base de cet ensemble conservent des assemblages reliques du faciès des granulites. (Djellit, 1987). 1-2-2-Fonnations de l'Oligo-Miocène Kabyle (OMK) et les Olistostromes - Oligo-Miocène Kabyle Il forme la couverture sédimentaire transgressive du socle Kabyle (Raoult ,1974; 1975, Boui/lin, 1977). L'Oligo-Miocène Kabyle est constitué par des formations détritiques comportant trois termes: ) Un terme de base formé de conglomérats grossiers polygénique reposant en discordance sur le socle Kabyle. ) Un terme médian, comportant des grés micacés à débris de socle associés à des péllites micacés. ) Un terme sommital formé de silexites. (Bouillin, 1977) - Olistostromes Les olistostromes sont des formations tectono-sédimentaires à débris de flysch Maurétanien et Massylien reposant sur les formations de l'Oligo-Miocène Kabyle. Ces formations, ont été décrites pour la première fois en Petite Kabylie par Raoult et Bouillin (1971).

Page2 Chapitre I Cadre géologique régional

L'âge de ces formations selon ces derniers auteurs, est supposé Aquitanien à Burdigalien inférieur probable (Bouillin; Raoult, 1971; Bouillin et al ,1973; et Bouillin, 1977). 1-3-Formations du domaine des Oyschs Les flyschs sont classiquement subdivisés en deux types principaux montrant des termes allant du Néocomien à l'Eocène ce sont : Le flysch Maurétanien (Unité de Guerrouch) et le flysch Massylien(Bouillin.J.P et al, 1969). 1-3-1- Flysch Maurétanien Comporte de bas en haut : •:• Un pré- flysch calcaire du Tithonique- Néocomien constitué d'une alternance de marnes grises et de turbidites calcaires. •:• Un ensemble (300m) de grés homométriques à cassure verte (flysch de Gerrouch) attribué à l' Albo-Aptien. •:• Localement, des phtanites rouges et blancs du Cénomanien supérieur. •:• Un Sénonien micro-bréchique. les micro-brèches à ciment spathique riche en quartz détritiques, peuvent être quelque fois remplacées par des micro-conglomérats. •:• Enfin, au sommet des conglomérats puis des grés micacés Tertiaires (Eocène à Oligocène). (Djellit, 1987) 1-3-2-Flysch Massylien Il présente une série allant du Néocomien au Lutétien terminal et regroupe trois ensembles : •:• A la base, le classique" Flysch Albo-aptien" composé d'argiles et de grés quartzitiques, vert- olivâtre, en barres minces (10-30 cm), des grés légèrement calcareux, rosés à violacés et très localement des niveaux conglomératiques à Orbitolines. •:• Ensuite vient un ensemble comprenant des marnes et calcaires fins, jaunâtres du Vraconien, des microbrèches et Conglomérats plus ou moins silicifiés à Rotalipores et Orbitolines du Cénomanien inférieur-moyen., des calcaires fins, noirâtres, auxquels s'associent souvent des phtanites noirs du Cénomanien supérieur. •:• Enfin, au sommet, un flysch à marnes microbréchiques riches en Globotruncana du TuronienMrestrichtien ; sa base montre des bancs calcaires jaunes à rosés à microfaune pélagique du Turonien-Coniacien. Cet ensemble est surmonté par des argiles rouges et des microbrèches calcaires bioclastiques à Nummulites de l'Eocène. (Djellit, 1987) 1-4- Formations du domaine tellien Le domaine tellien est subdivisé du Nord au Sud en trois unités fondamentales ou nappes teIliennes. 1-4-1- Nappes épi-telliennes Constituées de terrains marneux allant del' Albien au Lutétien supérieur. (Djellit, 1987) 1.4.2 Nappes méso-telliennes Qui montrent un dispositif de cinq écailles, formés de sédiments allant du Sénonien au Miocène. (Djellit.H, 1987). 1-4-3- Nappes infra-telliennes Qui sont les unités les plus basses structuralement. Elles sont caractérisées par une structure chaotique. Le Trias gypsitère, le Jurassique, le Crétacé et le Nummulitique ont glissé sur les sédiments, en cours de dépôts, du Miocène inférieur, et ont été remis en mouvement (Djellit, 1987).

Page3 Chapitre I Cadre géologique régional

1-5- Flysch Numidien

Le flysch numidien occupe la position la plus haute dans l'édifice structural de la région. Il est constitué de quatre termes lithologiques comprenant de bas en haut : •:• 50 m d'argile aux teintes variantes: vertes, rouges, jaunes et grises, à intercalations calcaro- gréseuses. •!• 10 à 20 m d'une alternance de péllites bleutées et de marnes à intercalations gréseuses décimétriques, soit en niveaux continus, soit lenticulaires et à figures de bases (les flûtes castes, figure de charge ... ). •:• Un ensemble (150 à 160 m) gréseux en bancs épais (2 à 3 m), faciès Numidien composé 1 essentiellement de teintes jaunes blancs (rouille d'altération), à grains grossiers de quartz roulés (dragées de quartz). •:• 10 à 15 m de bancs de calcaires gréseux associés à des marnes calcaires terminant cette succession. (Djellit, 1987) 1-6- Formations post-nappes

Comprenant des formations marneuses du Miocène et des conglomérats grossiers d'âge Pliocène. 1-6-1-Marnes du Miocène

Elles reposent en discordance sur le socle kabyle et les terrains soujacent de l'OMK. L'âge Tortono-messinien est attribué à ces formations. Le Tortono-Messinien est constitué de ces marnes bleues à passées calcareuses discontinues (miches calcaires). (Djellit, 1987) 1.6.2 Formations détritiques du Pliocène

Représenté par des dépôts détritiques, galets poudingues et argiles d'origine continentale. L'épaisseur de cette formation varie de 30 à 50 m. 1-7-Formations Quaternaires

Elles sont bien représentées dans le bassin Néogène de Jijel, elles comportent les formations suivantes:

1-7-1-Les dunes de sables

Elles forment le cordon littoral et comportent : -Des dunes anciennes : constituées également de sables fins limoneux parfois consolidés. -Des dunes actuelles : constituée de sables fins parfois consolidés 1-7-2-Les alluvions

Elles sont représentées par des alluvions récentes et des alluvions actuelles -Les alluvions récentes : constituées essentiellement par des sables limoneux et des sables graveleux parfois consolidés. (Durand Delga, 1955). -Les alluvions actuelles: sont composées d'éboulis d'alluvions et des brèches de pente non consolidées; la taille des éléments peut aller jusqu'à 50 mm de diamètre.

Page4 Chapitre 1 Cadre géologique régional

1-8- Roches magmatiques Elles sont principalement représentées par : ~ Des roches basiques et ultrabasiques (Péridotites, Gabbros, Diorites, Microdiorites et Dolérites) du Texenna. ~ Des roches volcaniques (Rhyolites, Trachites, Andésites, Dacites, Rhyodacites, Pyroclastites) dans la région de Cavallo. ~ Des roches granitiques (Granites, Microgranites et Grano-diorites). Ces roches granitiques résultant d'un épisode magmatique miocène. (FOUGNOT, 1990) 1-9- Aspect structural de la partie occidentale de la petite Kabylie ' La structuration géologique du massif de la Petite Kabylie est le résultat de plusieurs phases 1 tectoniques : 1-9-1- Tectonique anté-Oligocène

La tectonique anté-Oligocène est particulièrement caractérisée par de grands accidents cassants d'ampleur régionale et de direction variée: Nord-Sud, Est-Ouest, Nord- Est, Sud-Ouest et Nord Ouest-Sud Est. Cette tectonique cassante semble être à l'origine de la structuration du massif de Petite Kabylie en horst et grabens. Par ailleurs, ces grands accidents tectoniques cassants (accidents du socle) semblent avoir guidé la mise en place des roches magmatiques (Boui/lin, 1977). 1-9-2- Tectonique Miocène

La tectonique Miocène semble être responsable de la structuration géologique actuelle du massif de la petite Kabylie. Cette tectonique s'est manifestée par des plissements, des charriages et une reprise des jeux des failles qui ont surtout rejoué en faille décrochantes (NO-SE dextre et NE-SO senestre). Par ailleurs, ces jeux de faille semblent avoir eu un rôle important dans la mise en place des roches magmatiques Miocène et la remonté des diapirs du Trias. Au Néogène, la tectonique est marquée par le retrait de la mer de la plus grande partie des terres émergées. Les invasions marines ne vont atteindre que des aires limitées, notamment les dépressions côtières (bassin de Jijel) où vont se déposer les marnes bleues du miocène terminal. Les zones montagneuses émergées ont subi une intense érosion et modelage qui leur ont donné l'aspect actuel (Bouillin, 1977).

Pages Chapitre I Cadre géologique régional

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1 : Pliocène conglomératique; 2: Post-nappe (Tortono-méssinien) marnes gris-bleutées; 3 : Numidien assise gréseuse; 4 :O.M.K: Molasse olistostromique (Aquitano-Sérravalien); · 5 : Flysch massylienAlbo-aptien; 6 : Formations telliennes; 7 : Trias (argile gypsifère varicolores); 8 : Complexe volcano-sédimentaire; 9: Socle Kabyle (formations cristallophylliennes).

Figure. 1.1 :Coupe géologique N-S de la région d'étude (Rouikha, 2008)

Page6 1 1

Chapitre II

Cadre géologique local et le contexte géologique du gisement Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

11-1- Aperçu géologique r La région de Chekfa appartient au domaine interne constitué par des formations post-nappes (miocène terminal), situé à l'EST, par des formations cristallophylliennes du socle de la petite j Kabylie d'âge cambro-ordovicien charrié vers le Sud sur des terrains plus récents. 11-2- Cadre géologique local

1 Dans ce cadre on distingue les formations suivantes de bas en haut : 2-1-Socle kabyle Il affieure dans la partie EST de Chekfa, représenté par deux grands ensembles (Vila, 1980): - un ensemble supérieur peu métamorphique. - un ensemble inférieur métamorphique. 2-1-1-L'ensemble métamorphique Il est représenté par un complexe de gneiss admettant des intercalations de marbres, d'amphibolites, micaschistes et schistes (Vila, 1980). Il forme la plus basse unité géologique de la région.

2-1-2-L'ensemble peu métamorphique Il est représenté par deux séries (Vila, 1980): - une série pélitique, gréseuse, carbonatée et gréso-conglomératique. - une série Siluro-Dévonienne constituée de schistes à graptolites, de psammites tentaculites et de calcaire à orthocères. Le contact de base de cet ensemble sur les séries sous-jacentes de l'ensemble métamorphique est interprété comme étant une discordance stratigraphique. 2-2-Fonnations de l'Oligo-Miocène Kabyle (OMK) Il représente la couverture sédimentaire transgressive et discordante du socle kabyle, représenté par des conglomérats de base, par des grés parfois conglomératique dans une matrice marneuse. 2-3-Miocène terminal Des marnes de couleur bleu recouvrant la ville de Chekfa, recoupé par les alluvions d'Oued Chekfa. 2-4-Fonnations du quaternaire Représentées dans le bassin néogène de Jijel et comportent les formations suivantes : ~ Alluvions récents Essentiellement des sables limoneux et des sables graveleux parfois consolidés (Delga, 1955). » Alluvions actuelles Des éboulis et brèche de pente non consolidée. La taille des éléments peut aller jusqu'à 50 mm de diamètre. » Les dunes anciennes Des sables limoneux parfois consolidés qui occupe la partie Nord de Chekfa.

Page7 Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

N t 1

-- dt : .'----' - Légende: l : AIJuvions limoneux, 2 : Marne, 3 : OMK conglomérats, 4 : Schistes et phyllades, 5 : Calcaire métamorphique 6 : Schistes micacés, 7 : Schistes et pegmatites.

F"V ~1 1:.: .1 . , 11 1 li 2 3 6 7

Fig. 11.1 :Esquisse géologique de la région de Chekfa (Rouikha, 2008)

Page8 Chapitre Il Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

11-4-Contexte géologique du gisement

1 11-4-1-Introduction

Le gisement est situé dans les zones montagneuses de Chek:fa à une altitude de 150 à 350 m, 1 localisé dans les formations cristallophylliennes, elle est située à 3 km à l'Est de Chekfa, et à 25 km à l'Est de la wilaya de Jijel. Ce gisement renferme 3 carrière en activité, la distance entre eux ne dépasse pas 1OO m. L'accès aux carrières se fait par des pistes d'environ 2-3 km, leurs coordonnées géographiques sont: A= { 36°46'N Longitude

05°59'E Latitude

Fig. 11.2: Localisation du gisement de Chekfa (Google earth, 2010)

1 :NOSTRAP, 2 : SARL EL WAFA, 3 : SARLBOUGHABACONSTRUCTION

D'après la communication orale avec l'ingénieur de la carrière (2010), la superficie des carrières exploitées est de l'ordre 25 Hectares distribuées de la façon suivante:

NOSTRAP= 14 Ha SARL EL WAFA= 10 Ha SARL BOUGHABA CONSTRUCTION= 1 Ha

Page9 Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

Il-4-2-Caractéristiques lithologiques 1 Les formations qui constituent la carrière se présentent de haut en bas sous forme de :

)' Cipolin 1 A texture massive, de couleur bleu-grisâtre parfois des inclusions de grenat, et une évolution du skarn au niveau de contact cipolin-pegmatite ou micaschiste (Fig. II.6), on note aussi l'existence de micro-plis (Fig. Il.7). 1 )' Micaschistes Ils apparaissent au voisinage du cipolin, à schistosité et foliation marquée, de couleur sombre. )' Schistes Atlleurent au piémont, et proviendraient de la séquence pélitique. Ils sont marqués par la dominance de la séricite, qui donnerait un aspect satiné. )' Porphyroïde Des filons d'origine magmatique (acide), à texture grenue marquée par la présence de grands cristaux dispersés au sein d'autre plus petits, de couleur blanchâtre, c'est lui qui réchauffe les calcaires avant sa transformation en cipolin.

Il-4-3- Structure des gisements

La géomorphologie des gisements, eu égard à la nature lithologique des terrains en question, offre à la région un aspect montagneux difficile d'accés, avec des escarpements et des pentes raides déversantes sur l'oued Aftis.

Les roches calcaires présentent des pendages verticaux à l'aflleurement au Messiat mais souvent disloqués de part et d'autre par des accidents tectoniques affectant le massif et dont les directions principales sont Nl 0- Nl 10- Nl 50.

Au Sud de l'oued Aftis, la structure du gisement s'avère plus complexe, avec des changements de pendage brusques dus à de nombreux facteurs parmi lesquels des accidents tectoniques cassants, l'intrusion de filons de pegmatite et autres évenements géologiques ayant affecté la région.

Page 10 .-1 = .-1 ~ l '5b .g g O" '5b 0 ô • Q.) OO

~ Carrièrede 0 = N Caniere de 11essiat l'Arbaa s (NOSTRAP) 350 il ~ Tousna --A:'z:;,./ Oued - ' 250 ... '5b .,. ++ + ..9~ I ~+ + + -as Oil 150 ... Q.) ... .gIl 1 Lé2ende u ~ Calcairemétamorp lùsé ; + tl X'ficaschistes lOOm 1 1 +...- + 1 Porph}Toide f;.~ ~ 1 Schistes

l=:l

.~.... g. a Fig. 11.3 : Coupe géologique schématique des gisements des roches carbonatées de Chekfa (Rouikha, 2008). Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

Il-S- Pétrographie et géochimie des roches exploitées

Les roches carbonatées de la région de Chekfa se présentent sous forme d'amas circonscrits dans 1'encaissant schisto-phylladitique. j Ces masses de calcaires constituent des escarpements de reliefs disloqués par la tectonique, formant plusieurs sites favorables à l'exploitation comme le site d' El Arbaa, de Messiat et de Taferheit. 1 Ces roches carbonatées se présentent généralement en bancs décimétriques et métriques (Fig. 11.4) ou en masse compacte souvent intrudée par des filons de pegmatite (Fig. II.S).

Fig. II.6 : Contact Cipolin-pegmatite Fig. Il.7 : 1' existence des micro-plis dans le ci lin

Page 12 Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

La principale propriété chimique nécessaire est la composition chimique de la roche exploitée. D'après le Laboratoire des Travaux Publics

11-6- Critères de qualification des granulatsvis-à-vis de l'alcali-réaction

On désigne par alcali-réaction un ensemble de réactions chimiques entre certaines formes de silice ou de silicate, pouvant être présentes dans les granulats, et les alcalins du béton. Sous certaines conditions, et en l'absence de précautions particulières, ces réactions peuvent conduire à des désordres. La prévention des désordres dus à l'alcali réaction nécessite que les granulats soient classés soit comme «non réactifs», soit comme «potentiellement réactifs», soit comme «potentiellement réactifs à effet de pessimum». Pour les granulats renfermant des espèces minérales siliceuses très réactives, le risque d'expansion n'existe que lorsque ces espèces sont en proportions voisines d'une certaine plage de valeurs critiques dites pessimales. Ils pourront être alors qualifiés de potentiellement réactifs à effet de pessimum, PRP, et pour des proportions d'espèces réactives situées au-delà de cette plage être utilisés comme tels sousréserve que les conditions particulières décrites dans les recommandations pour la prévention desdésordres dus à r alcali-réaction soient satisfaites. Les granulats potentiellement réactifs, PR, peuvent en général être utilisés dans les bétons, sous réserve du respect des prescriptions des recommandations en vigueur. 11-6-1- Les méthodes d'analyses et d'essais de qualification des granulats l 'interprétationdes résultats

Il existe trois types de méthodes permettant de caractériser les granulats vis-à-vis de l'alcali réaction:

1 - les analyses physico-chimiques, minéralogiques ou pétrographiques. 2 - la mesure de la dissolution de la silice : test cinétique. 3 - les essais de stabilité dimensionnelle. Dans notrecas, on prend le premier type. 11-6-2-Les critères de non-réactivité

L'identification des minéraux présents peut permettre de s'assurer de la non-réactivité de roches meubles ou massives ou de granulats élaborés.

Page 13 Chapitre II Cadre géologique local et contexte géologique du gisement

Une roche ou un granulat est considéré comme non réactif si l'un des critères quantitatifs suivants est satisfait: - Cas général L'analyse ne révèle pas d'espèces réactives en proportions supérieures à 2 %. - Cas des roches carbonatées Soit teneur en silice totale inférieure à 4 % (3,87 %). Soit différence entre la silice totale et le quartz inférieure à 3 %. D'après la norme P 18-542on déduit que ces granulats sont non réactifs.

Étucl9 p6trotraphique analyse chimique. microscopie ORX. Infrarouge_. 1

.... 'Roches Roches siliceuses. silicatées et carbonatées silico-calcaires

non non

oui

Pratiquer au choix G 1 essai clnétiqu& chimique essais P 18-589 ou Pratiquer un Pratiquer les p 18-588 ou p 18-589 G2 essais rapides P 18-588, --- essai d'un P tS-590 ou autre groupe à défaut l'essai p 18-590 (") G3 essais à long terme p 18-586. p 18-587

Proche des seuils "'14------et, pour P 18-589 si proche de PRPIPR -+ PR proche de Pf\INR faire un essai du groupe G2

Le caractère non réactif oui oui non est incompatible avec l'identification de 3 % d'opale reconfirmer (""I

Potentiellement la confirmation peut Non réactif réactif ---, être apportée par p 18-586.

Tableau. 11.2: Caractérisation des granulats vis-à-vis de l'alcali-réaction (Selon p 18-542)

Page 14 Chapitre III Généralités sur les granulats

ID-1-Introduction

L'art de construire est lié depuis des temps très reculés à l'usage des roches. Le génie civil moderne fait encore usage des roches, principalement sous forme de granulats. Il en résulte qu'après l'eau, le granulat est le produit le plus utilisé par l'homme dans le monde. Aujourd'hui les ingénieurs imposent aux granulats des spécifications portant sur des propriétés très diverses selon le type d'utilisation.(Chacune de ces propriétés doit répondre à des normes et spécifications bien définies). Les propriétés des granulats dépendent soit de la nature de la roche d'origine (Minéralogie, Propriétés physiques et mécaniques), soit des conditions d'exploitation et d'élaboration (Caractéristiques géométriques et propreté). Les granulats selon la Norme de définition XP P 18-540 sont des grains minéraux classés en fi.Hers, sables, gravillons, graves ou ballasts, suivants leurs dimensions comprises entre 0 et 125 mm, selon un concept traditionnel.Ils constituent le squelette du béton, des mortiers, des couches de fondation, des couches de base et de roulement des chaussés, ainsi que des ballasts et des voies ferrées. ID-2- Classification des granulats

Les professionnels distinguent trois catégories principales de granulats : 111-2-1- Selon l'origine

• Naturel : d'origine minérale, issus de roches meubles (alluvions) ou de roches massives, n'ayant subi aucune transformation autre que mécanique (telsque concassage, broyage, criblage, lavage). •Artificiel: d'origine minérale résultant d'un procédé industriel comprenant des transformations thermiques ou autres. • Recyclé : obtenu par traitement d'une matière inorganique utilisée précédemment dans la construction, tels que des bétons de démolition de bâtiments. 111-2-2- Selon la granularité

Ils sont désignés par d/D dans lequel d et D représentent respectivement la plus petite et la plus grande des dimensions du produit. Ces dimensions correspondent à la grosseur des grains (définie dans P 18-561) déterminée par l'analyse granulométrique par tamisage selon P 18-560. Tout intervalle d/D ainsi défini est également appelé classe granulaire. Cette désignation des granulats en termes de dimensions inférieure (d) et supérieure (D) de tamis admet que des grains puissent être retenus sur le tamis D et que d'autres puissent passer au travers du tamis d, dans les limites précisées. Les dimensions d et D sont choisies dans la série suivante : 0-0,063 -0,08-0,1-0,125 -0,16-0,2-0,25 -0,315 -0,4-0,5 -0,63 -0,8 -l-l,25-l,6-2-2,5-3,15-4-5-6,3-8-10-12,5-14-16-20- 25 - 31 ,5 - 40 - 50 - 63- 80 - 100 - 125 mm.

Il existe cinq classes granulaires principales caractérisées par les dimensions extrêmes d et D des granulats rencontrés.

Page 15 Chapitre III Généralités sur les granulats

NFEN 12620 NFEN13139 NF EN 13043 Granulats NF EN 13242 granulats Granulats pour Granulats pour pour mélanges pour GNT et GTLM bétons mortiers bitumineux et enduits Sables d=O - d=O D<4 D:S2 D:S6,3 Gravillons d~2 d=2 d~2 - 4:SD:S63 D=45 2

La masse volumique réelle est définie comme le quotient de la masse sèche de l'échantillon par le volume occupé par la matière solide, y compris les vides contenus dans les grains ( volume réel). Les granulats sont dits :

3 Légers lorsque pr est inférieur à 2 t/m •

3 Courants lorsque pr est compris entre 2 et 3 t/m •

3 Lourds lorsque pr est supérieure à 3 t/m • ID-3- Types de caractéristiques

111-3-1- Caractéristiques intrinsèques

Elles sont liées en général à la qualité de la roche exploitée. Entrent dans ce type de caractéristiques : masse volumique réelle, absorption d'eau, Los Angeles, micro-Deval, résistance au polissage, friabilité des sables, etc.

111-3-2- Caractéristiques de fabrication

Elles résultent en général des conditions de fabrication. Entrent dans ce type de caractéristiques : granularité, aplatissement, angularité, propreté des sables, propreté superficielle des gravillons, teneur en chlore, etc.

111-4- Domaine d'utilisation des granulats

Les granulats constituent la matière première essentielle dans les différents usages, ils forment le squelette des bétons hydrauliques (85 %), l'ossature des couches des chaussées et des voies ferrées (95 % à 1OO %). La consommation de ces matériaux de construction évolue d'une année à l'autre dans les différents pays, proportionnellement à l'augmentation de la population. Ainsi, après l'eau, les granulats sont la ressource minérale la plus consommable. La figure (111-1) donne quelques exemples sur la consommation élémentaire des granulats.

Page 16 Chapitre III Généralités sur les granulats

Fig. ID.1: Quelques exemples sur la consommation élémentaire des granulats (d'après Unicem Champagne-Ardenne 2006) Nous donnons quelques exemples sur l'utilisation approximative de la consommation de granulats dans certains domaines :

1 m3 de béton environ 2 tonnes.

1 logement environ 1OO à 300 tonnes

1 hôpital ou un lycée environ 20 000 à 40 000 tonnes

lKm d'autoroute environ 30 000 tonnes

1Km de voie ferrée environ 10 000 tonnes

ill-5- Marché de granulats

111-5-1- Marché de granulats au niveau national

Selon la direction générale des mines (2008), la production des granulats est caractérisée par : a-La diversité de substances minérales utilisées pour leur fabrication: calcaires, granodiorite, granite, grés, andésite, gneiss, basalte, quartzites et dolomie (Fig. Ill.2).

Page 17 Chapitre Ill Généralités sur les granulats

( 1. C~lcalres. ,. ( 6. Gneiss 2.Granodlorlte 49 844 937 mJ 887 762 m' 232 247m 95.7% 1.7% 0.4% l \. ) , \ Granite ' 7. Basalte 10 756 m• î 201 647 m1 0.6% ) 0.4% , L: --~ ( 4. Grés 1000/o 8. Quartzite 287 601 m> 25 198 m 1 0.6% < 0.1%

--S.-Andésite "' 9. Dolomie----...,. 270 713 m· 11 327 m' 0.5% < 0.1% l ,/ Fig. m.2 : Production des granulats par origine (DGM, 2008).

b-un nombre élevé de 761 unités en activité dédiées à la production des granulats. c-une augmentation importante de la production en 2008. Il a atteint 52 072 188M3 111-5-2- Marché de granulats dans la wilaya de Jijel

La région de Jijel est en pleine développement économique depuis son passage au statut de wilaya. Les préoccupations principales restent le développement du réseau routier et des infrastructures touchant aux structures de base et l'habitat de façon plus générale. La demande du marché du granulat sera de plus en plus présente, notamment avec l'inscription de projets d'envergure nationale telle que l'autoroute Est-Ouest, ou régionale spécifique à chaque région. Les granulats dans la Wilaya de Jijel proviennent de deux sources :

);io- Des granulats régionaux : sont livrées par des Wilayas voisins (Bejaia, Sétif, Mila, Constantine), avec une production(Tableau. 111.2) : Wilaya Sétif Constantine Mila Beiaia Jiiel 3 Production (m ) 4 382 561 3 699 035 3 314 178 700 620 320 961 Part national (%) 8,4 7,1 6,4 1,3 0,6

Tableau. m.2: Production annuelle des granulats par wilaya (selon la Direction Générale des Mines, 2008)

Page 18 Chapitre III Généralités sur les granulats

Production

• Autres wilaya 76,2% • Sétif8,4% • Constantine 7,1% • Mila 6,4% • Bejaia 1,3% • Jijel 0,6%

Fig.111.3 : Taux annuel de production des carrières de la wilaya de Jijel et wilaya limitrophes (DOM, 2008).

);;> Des granulats locaux :Selon la Direction des Mines et Industrie de la wilaya de Jijel (DMI, 2010), les granulats extraits de sept carrières réparties en fonction du type de produit:

Carrière Points d'exploitation Nature des granulats extraits Chekfa 03 Métamorphique El-Milia 02 Mamnatique Sidi Marouf 01 Sédimentaire Ziama 01 Sédimentaire

Tableau. 111.3 : Répartition des granulats selon leur type

Page 19 Chapitre III Généralités sur les granulats

IIl-5-3- Production des granulats au niveau de la carrière de Chekfa

Production (ml ) (x 1000)

90 ~------~ 80 +------a--

70 4------~

60 +------~~~~~~-~----~

50 -1---~------~'7----+--~

-1----4------1-- ...... _-~ 40 ~ Production m3

30 +---~.------~----~

20 4------~

10 +------1k---~...:------;;jf------~ 0 +---.---,--~-,----r---.----,.----,--,.---,.-----, Année 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Fig. ID.4: Production annuelle des granulats dans les carrières de Chekfa (D'après DMI, 2010)

La figure (111.4) montre la production annuelle des granulats au cours de dernières années (2000 à 2009) dans la carrière de Chekfa qui présente trois périodes :

3 - Production forte, de 2000 à 2001 (entre 44 000 et 60 000 m ). 3 - Production faible, de 2002 à 2006 (nul à 10 000 m ). - Production forte, de 2007 à 2009 (40 000 à 78 000 m3).

Production en m3 (xt•) 80 ~------~

70 +------~

60 +------~ ___ • NOSTRAP 50 +------~ • SARLEL WAFA 40 +------. SARL BOUGHABA 30 +------20 +------10 +------

0 -+---- Année 2006 2007 2008 2009

Fig.m.s: Evolution de la production des granulats dans les carrières de Chekfa (DMI, 2010).

Page 20 Chapitre Ill Généralités sur les granulats

111-5-4- Estimation de réserves (gisement de Messiat)

La méthode de calcul appliquée pour la détermination de réserve exploitable du gisement de cipolin consiste à découper les différents horizons en gradins isopaques le long du front de taille, d'une largeur moyenne égale à 100 m.

Les différents horizon.$ rocheux sont situées entre les courbes de niveau 190 et 300 m environ, avec un rétrécissement du front de taille à partir de la courbe 250 m.

H2so : 286 000 m3 H2so : 344 500 m3 H300: 261 000 m3 3 VT= H2so + H2so + H300 = 891 500 m Vu= Vr (Vs+VNe) avec: Vu: Volume utile, Vs: Volume de stérile, VNe: Volume non exploitable Vu= 891 500 - (71 320 + 133 725) Vu= 686 455 m3

Réserve exploitable: R =Vu* p8= 686 455 * 2,68 = 1 839 699 tonnes (Rouikha, 2008).

Page 21 Chapitre IV

Processus de fabrication de granulats Chapitre IV Processus de production des granulats

IV-1- INTRODUCTION

Dans leur très grande majorité, les granulats sont d'origine naturelle et représentant des produits des carrières. Une carrière est avant toute chose un gisement, et la notion de gisement est un concept géologique et économique. Pour qu'une formation géologique donnée soit exploitable, il faut non seulement qu'elle contienne des matériaux naturels valables en qualité et en quantité suffisante, mais il faut aussi qu'il existe un marché pour les différentes catégories de produits élaborés. (Chettah et Nouasra, 2005) Les gisements de granulats de roches massives correspondent à une multitude de situations géologiques (couches plus ou moins épaisses, filons, épanchements volcaniques, massifs de granite ... ) et à des localisations géographiques très différentes. La carrière peut être implantée en plaine, sur un plateau, en montagne, au bord d'une falaise ... L'exploitation des granulats s'effectue à flanc de coteau (surélévation) ou en puits, en fonction de la position du niveau géologique utile. On peut ainsi extraire et fabriquer des granulats de roches éruptives, des roches métamorphiques et des roches sédimentaires consolidées (calcaires ...). IV-2- Processus de production des granulats

La production des granulats nécessite deux principaux types d'opérations : l'extraction et le traitement. - L'extraction s'effectue dans les carrières qui utilisent des techniques différentes selon qu'il s'agit de roches massives ou de granulats alluvionnaires meubles, soit à sec, soit en milieu hydraulique. - Le traitement est réalisé dans des installations de traitement généralement situées sur le site de la carrière, parfois les installations peuvent se situer à un endroit différent du site d'extraction. Dans tous les cas on retrouve les cinq mêmes principales étapes de production : - décapage et découverture des niveaux non exploitables, - extraction des matériaux, - transfert vers les lieux de traitement, - traitement des granulats pour obtenir les produits finis, - remise en état du site exploité.

Page 22 Chapitre IV Processus de production des granulats

Extnlction E~iJ· action

Filiè1·t> FWè1·e 1·oches \ / ~llhl\'ÎOllll~Ûl·e 1nnssives

~ [1 .t1iaW.Jai.. - •-:kl~,JM

. l tn• opt1~Hons cle e 1ua · ngt

stockage en tas Tnlnspol1eur cliblag~ lav~igP Stockagt eu silo

Tran~p011 de gnutlats 1

Fig. IV.1: Schéma illustrant le processus de production de granulats (www.ac-nancy metz.fr/ .. ./Chapitre%20002%20-%20Les%20Granulats.pdt)

IV-3- Le décapage (découverte)

Après les études préliminaires de reconnaissance du site à exploiter, le dégagement du massif de son voisinage géologique, et la mise à nu de sa surface nécessitent des travaux préparatoires pour découvrir la roche à exploiter. Découvrir, c'est retirer les terrains situés au-dessus des niveaux à exploiter tels que la terre végétale, les roches plus ou moins altérées, les niveaux stériles .Dans la carrière de Chekfa l'épaisseur de la découverte varie de 2 à 6 m.

Page 23 Chapitre IV Processus de production des granulats

Les matériaux de découverte, terres végétales et matériaux stériles, doivent être stockés indépendamment, de façon à pouvoir être réutilisés lors du réaménagement de la carrière, sans pour autant gêner les différentes phases de l'exploitation. La prise en compte de la quantité des terrains à découvrir importe dans l'étude d'un gisement. Une découverte jugée trop importante peut éventuellement amener à renoncer à l'ouverture d'une exploitation. (Chettah et Nouasra, 2005) IV-4- Extraction des roches massives

Dans ce type de gisement compact, l'extraction des roches massives nécessite l'emploi des explosifs. Les tires de mines provoquent l'abattage d'une grande quantité de matériaux éclatés. Les éclats de roche (éléments généralement de plusieurs décimètres) soumis à une opération de débitage secondaire (par une brise roche). Procéder à un tir nécessite un plan de tir comprenant : - le forage de trous (leur disposition, leur nombre), - le choix des explosifs, - le déclenchement du tir. Le tir est placé sous la responsabilité d'un professionnel spécialisé: le "boutefeu". Un tir de mine peut abattre jusqu'à plusieurs dizaines de milliers de tonnes de roche en une seule opération. (Chettah et Nouasra, 2005) Dans la carrière de Chekfa l'expérience a montré que 800 g d'explosifs est suffisant pour abattre 2,5 m3 de roche. (Ingénieur de la carrière, communication orale, 2010). IV-5- Le traitement des granulats

Les opérations de concassage, de débourbage, de triage et de lavage permettent d'obtenir, à partir des matériaux d'origine de la carrière, toute une gamme très variée de granulats qui répond aux divers besoins techniques, ces opérations peuvent avoir lieu dans des ordres différents et à une ou plusieurs reprises pour fabriquer des granulats diversifiés à partir de la même roche de départ, qu'elle soit alluvionnaire ou massive. (Chettah et Nouasra, 2005) IV-5-1- Le transfert vers les installations de traitement

La manutention des matériaux entre le lieu d'extraction et le centre de traitement (le plus rapproché possible) s'effectue soit en continu, soit en discontinu. * La manutention continue par transporteurs à bandes, on modifie la position des unités de bandes transporteuse en fonction de la progression de l'exploitation. Dans le cas d'extraction en milieu hydraulique, on peut parfois utiliser des bandes transporteuses flottantes entre la drague et la berge. * Manutention discontinue par : - camions et dumpers pour les extractions terrestres, - bateaux ou barges dans le cas d'exploitation immergée assez loin des rives. Dans le cas de carrière du Chekfa, le transfert des matériaux vers les installations de traitement se fait par les camions et les dumpers.

Page 24 Chapitre IV Processus de production des granulats

IV-5-2- Le concassage et le broyage

Les phases de concassage et de broyage s'effectuent dans des concasseurs qui permettent de réduire, de façon successive, la taille des éléments. Elles s'effectuent suivant plusieurs phases distinctes dans des concasseurs de structures différentes. Il existe différents types de concasseurs : - concasseurs à mâchoires (utilisable dans la carrière de Chekfa), - concasseurs à percussion, - concasseurs à projection centrifuge, - concasseurs giratoires. Le choix de concasseurs dépend : - De la grosseur des blocs à admettre (ouverture et sortie de la machine), - Du débit souhaité, - De la nature des roches à exploiter (dureté, abrasivité ... ). La fabrication des granulats à partir de roches massives nécessite toujours plusieurs opérations de concassage. Dans le cas des granulats alluvionnaires, le concassage ne s'effectue que sur les plus gros éléments (galets, gros graviers) ou dans des cas particuliers ( calcrètes, alluvions consolidés ... ). On distingue trois grandes étapes dans le concassage : - Le pré-concassage primaire qui réduit les plus gros galets en matériaux dont l'utilisation est nul et qui sont réinjectés dans la chaîne de traitement, - Le concassage secondaire dont le produit n'est pas encore utilisable hormis pour le ballast des chemins de fer, - Le broyage tertiaire qui donne des granulats durs et abrasifs (gravillons, sables ... ). Ici, le broyage s'effectue en milieu dense et homogène (les matériaux s'écrasent entre eux pour être plus abrasifs). Entre chaque étape, un criblage et un lavage peuvent être faits. L'exploitation du gisement se termine avec le déversement des matériaux dans une trémie de recette primaire. A partir de ce poste primaire, il est souvent constitué un stock primaire ou pré stock qui sert de réserve de matière première à l'usine d'élaboration. Ce stock primaire constitue une réserve aussi homogène que possible, il permet donc deremédier aux hétérogénéités naturelles qui caractérisent les gisements et permet donc d'assurer des livraisons de matériaux constants dans le temps. IV-5-3- Le criblage

C'est une opération qui revient à séparer un ensemble d'éléments granulaires en différents sous-ensembles. Les opérations de criblage ou de tamisage permettent de sélectionner les grains, le crible ne laissant passer dans ses mailles que les éléments inférieurs à une certaine taille. On peut ainsi, par une succession de criblage, trier les grains et obtenir des granulats de tous les calibres possibles: - soit correspondant à une dimension précise (granulométrie), exemple: sable de 3mm, - soit en entrant dans une fourchette définie, exemple: 10 mm < granulats < 20 mm.

Page 25 Chapitre IV Processus de production des granulats

Le procédé est le suivant : on dépose des granulats sur des surfaces perforées (cribles) qui laissent passer tout ce qui est inférieur au diamètre des perforations. Ces opérations de criblages ou tamisage permettent une sélection des grains. Par une succession de criblages, on peut trier des grains et obtenir des granulats de tous calibres possibles, cette opération s'appelle une granulométrie. L'étêtage, très employé dans les gisements alluvionnaires consiste en l'élimination des éléments les plus gros (diamètre >20 cm). Lors de ces criblages, des problèmes peuvent survenir : - le goujonnage: c'est l'obstruction des mailles par un élément légèrement plus gros que celles-ci, - le colmatage: ce sont des amas de poussières et de terre humide qui bouchent les mailles. Pour éviter ces problèmes, on effectue l'arrosage et donc le lavage des granulats ou au contraire leur séchage .les grilles formant les cribles sont vibrantes (800 à 2000 tours/min). La garniture est la surface du crible formée par les mailles. Elle est choisie différemment selon l'utilisation (dureté, humidité, ... ). Les mailles s'usent de manière très irrégulière selon leurs différentes formes. Pour choisir un appareil de criblage, on doit étudier certains paramètres : - La nature du matériau (pour l'usure), - La forme du matériau, - Le taux d'humidité des granulats. Le criblage est une opération qui est utilisée dans la carrière de Chekfa. IV-5-4- Le lavage

Débourber, laver ou dépoussiérer permet d'obtenir des granulats propres. La propreté des granulats est une nécessité industrielle. La présence de boues, d'argiles ou de poussières mélangées aux matériaux ou enrobant les grains, empêche leur adhérence avec les liants (ciments, chaux, laitier ou bitume), ce qui interdit alors leur utilisation. Dans tous les cas, les eaux de lavage sont ensuite décantées dans des bassins spéciaux, de façon à resservir ou à être restituées propres à la rivière ou au lac. Les opérations de criblage et de lavage sont souvent réalisées conjointement, une rampe de jets d'eau étant disposée au-dessus du crible. IV-6- Stockage et livraison

En fin de traitement, on obtient des produits de qualité répondant à des critères bien précis : - nature des granulats: calcaire, silice, éruptif, ... dépendant du gisement, - forme des grains : anguleux, arrondis, - granulométrie précise ou fourchette granulométrique. L'exploitant peut être amené à réaliser des mélanges avec des proportions précises pour chaque composant, ceci en vue d'utilisations bien particulières. Une fois réduits, traités et classés, les granulats sont acheminés vers les aires de stockage, soit sous forme de tas individualisés, soit en trémies ou silos, ces produits peuvent être retravaillés sur place dans le cas de l'utilisation d'une centrale à béton. Au niveau de la station de la carrière de Chekfa les produits finis sont stockés sur place à l'air libre. (Chettah et Nouasra, 1005)

Page 26 Chapitre IV Processus de production des granulats

IV-7- Chargement et transport

Différents moyens de transport (trains, camions ... ) permettent ensuite de livrer à la clientèle les produits finis. Ils peuvent être également travaillés sur place dans le cas de l'installation d'une centrale à béton ou d'une centrale d'enrobage au bitume. (Chettah et Nouasra, 2005) IV-8- Aménagement après exploitation

Quand le site d'extraction est épuisé, la carrière ne doit pas être laissée à l'abandon. Elle doit être réaménagée afin d'éviter les possibles nuisances qui pourraient avoir un impact sur l'environnement et engendrer des modifications de paysage. Selon le type de carrière et l'environnement du site, on peut envisager diverses solutions de réaménagement (base de loisirs, zone de culture, reboisement ... ) L'entente est obligatoire pour pouvoir gérer le "patrimoine carrière". (Chettah et Nouasra, 2005)

IV-8-1- Principales possibilités d'aménagement des carrières

Il existe plusieurs types de réaménagement des carrières selon leurs environnements, soit des carrières implantées dans des sites aquatiques (carrières en eau), soit à ciel ouvert (carrière à sec). Les principales possibilités de réaménagement de carrières à sec sont récapitulées dans le tableau (IV. 1).

• Carrière à sec Types Critères Possibilités Remblayage Urbain Zone d'habitation En fosse Reboisement Rural Reverdiement Tous environnements Mise en végétation Parois meubles Traitement de la Vues éloignées paroi ou talus ou rapprochées végétalisé Parois A flanc rocheuses de relief Terrains de sport ou Urbain parc de verdure

Fond de Réserve naturelle ou Carrière Rural remise en végétation Tableau. IV.1 :Principales possibilités d'aménagement des carrières à sec.

Page 27 Chapitre IV Processus de production des granulats

:Qii)yeurs

Fig. IV .2 : Extraction et transfert vers les stations de concas e.

Page 28 Chapitre V

Etude d'impact sur l'environnement Chapitre V Etude d'impact sur l'environnement

V-1-Introduction

La mise en exploitation d'une carrière d'agrégats ne s'effectue pas sans incidences sur l'environnement immédiat du site. Malheureusement, dans certains cas d'exploitation des substances nocives, les désastres causés à l'environnement sont tellement dangereux qu'ils nécessitent des remèdes très couteux pour les opérateurs économiques.

V-2-Analyse des effets de l'exploitation sur l'environnement

Les différentes composantes de ce chapitre permettent d'examiner successivement les données de base relatives au cadre géologique, à la géologie du site, l'hydrologie, l'hydrogéologie, l'écologie, la socio-économie, la pédologie, la climatologie, l'occupation du sol et le paysage en général. Cette analyse permet d'évaluer et de qualifier différentes nuisances prévisibles tels les bruits, les poussières produites et les différentes pollutions induites sur le site. Elle s'efforce aussi de les quantifier. Y remédier relève d'un autre volet du chapitre législatif régissant les modalités d'accès au permis d'exploitation des sites naturels prévu par la nouvelle loi minière. V-2-1 Les différentes nuisances et leurs impacts

V-2-1-1- Impact sur la population locale

Etant donné que cette activité se situe en milieu rural dont la population reste très éparse eu égard à l'étude de la zone en question, les activités traditionnelles socio-économiques des habitants demeurent sans perturbations notables. Néanmoins, quelques nuisances de moindre importances telles la circulation d'engins et véhicules liés à l'activité minière peuvent causer des dommages sur les infrastructures de la région (dégradation des routes et pistes, production de fumée et poussières, bruits .....etc.) La préservation des acquis de la population locale sur le plan social nécessite l'intervention des autorités compétentes pour exiger des opérateurs économiques de prendre des mesures adéquates pour la sauvegarde des acquis de la population locale. Afin d'épargner l'environnement d'une ~égradation certaine on doit prendre les mesures suivantes: • Diminution des taux d'envol des poussières et gaz d'émanation. • Réduction des effets de l'érosion par compaction du sol. • Eviter les comblements des cours d'eau par les stériles issus de l'exploitation du site. • Réhabilitation des sites au fur et à mesure de l'exploitation par l'aménagement d'aires boisées, le traitement de talus routiers, l'évacuation des eaux pluviales. V-2-1-2-lmpact sur le paysage

La région concernée par cette étude présente un paysage partiellement montagneux d'altitude au maximum 500 m. Les différents chainons constituants les reliefs sont entrecoupes par de profondes vallées étroites engendrant des cours d'eau qui se déversent à l'Est dans l'Oued El Kbir et à l'Ouest dans le Nil. Sur un tel paysage montagneuse, l'exploitation de sites épars recelant des substances utiles ne causera en général aucun dommage notable quant à la défiguration géomorphologique de la

Page 29 Chapitre V Etude d'impact sur l'environnement région ; néanmoins. Nous allons présenter dans ce qui suit les différentes nuisances susceptibles de porter atteinte à la qualité environnementale de la région étudiées. V-2-1-3- Impact sur la faune et la flore

Ces travaux de découvertures entraineront la partie du couvert végétal constitué entre de maquis, de chêne de zen et de liège, ainsi qu'une érosion par ruissellement conséquemment à la disparation du couvert végétal. La perte de couvert végétal résultant de l'exploitation peut être estimée à une dizaine d'hectares au total. Cette situation aura des effets directs sur le développement des espèces animales qui seront amenées à se déplacer vers le restant du site resté couvert. Ce mouvement faunique va perturber les relations inter-espèce, qui aboutira à la redistribution spatiale des territoires écologiques. V-2-1-4- Impact sur le réseau hydrique et les sols

La conséquence la plus importante sur le réseau hydrique découlera des infiltrations dans le sol des huiles de vidange, pertes de carburant et risquent de contaminer à plus ou moins brève échéance des eaux souterraines. Quant au sol en surface, il subira l'effet du compactage du au mouvement des engins et camions, ce qui s'accompagnera d'une relative asphyxie du sol en question et son imperméabilisation. Quant au sol longeant les berges des deux oueds qui bordent le gisement, ils risquent une érosion sélective résultant du comblement de l'oued par les matières inutilisable et les stériles, qui ne manqueront pas de faire dévier les oueds de leur naturels.

V-2-1-5- Impact sur l'atmosphère

Les trois nuisances principales de l'atmosphère sont : les bruits, les poussières et les vibrations. ~ Le bruit Les émissions sonores sont dues essentiellement au matériel de chantier (traitement des matériaux, concassage, criblage) provoquant un niveau de bruit relativement continu et répétitif. Les émissions sonores impulsionnelles, brèves et plus fortes sont provoquées par les tirs de mines causant parfois des vibrations plus ou moins importantes et pouvant être à l'origine parfois de déstabilisation des alentours immédiats du massif, voire une ébauche de rupture. Pour pallier à ce type de nuisance et réduire sensiblement l'amplitude des propagations des ondes sonores, il serait utile de procéder à un choix judicieux du lieu d'implantation des installations en profitant de la topographie qui offre nombre d'écrans naturels (creux, vallée,butte) ou« conçue»: terre végétalisée, stocks de matériaux, butée de terre. D'autres niveaux d'applications des moyens techniques d'amortissement des ondes sonores peuvent être utilisés sur le chantier d'exploitation comme le capotage de matériels fixes, emploi de silencieux d'échappement spéciaux pour les engins mobiles, installations de bâtiments annexes (bureaux, garage, etc .....) entre la source et le récepteur.

Page 30 Chapitre V Etude d'impact sur l'environnement

> Les Vibrations Dans notre cas de figure les massifs carbonatés ne peuvent être exploités que par l'utilisation de quantités importantes d'explosifs puissants. Ces tirs sont susceptibles d'engendrer des vibrations dans le sol immédiat ou dans les terrains avoisinants. Néanmoins une surcharge d'explosifs et une méconnaissance des caractéristiques physiques du massif peuvent avoir des répercussions néfastes sur l'environnement immédiat du lieu d'exploitation: fissuration, glissement, éboulement avec tous les dommages y afférents. > Les poussières Dans une carrière, les principales sources de poussières sont occasionnées par les installations de concassage, criblage, les bandes transporteuses et la circulation des engins Inlillers. Les taux des envols de particules fines poussiéreuses ainsi produites dépendent de leur granulométrie, des conditions météorologiques et de topographie. Le choix judicieux du lieu d'implantation d'une station de concassage s'impose de lui même. Ces émissions sont perçues comme des sources de nuisances et peuvent présenter dans certains cas des risques de maladies pour le personnel du chantier d'exploitation, occasionner des dommages aux cultures (vergers, oliveraies) et aux cours d'eau et peuvent porter un préjudice à l'esthétique du paysage (nuage de poussières environnent pollué). Pour remédier à ce type de nuisances surtout dans la région de Chekfa ou une certaine population résiste toujours aux dures conditions de vie, un certain nombre de mesure permettent d'atténuer le taux de nuisance des ces poussières émises. Parmi ces mesures procéder à : > Un arrosage régulier des pistes par temps sec afin d'agglomérer les poussières au sol, voire même le revêtement avec enduit des pistes et routes. > Capotage des installations émettrices de poussières. > Piégeage des poussières par le biais : • Du front d'exploitation initialement prévu dans le plan d'installation de la station (direction des vents). • Des dispositifs topographiques (éviter les lieux à vents dominants) • De dispositifs de pulvérisation d'eau l'atmosphère immédiate du site d'exploitation. V-3- Conclusion La mise en exploitation des carrières situées en zone de montagne loin de toute agglomération ne cause aucun préjudice aux activités habituelles des populations limitrophes. Néanmoins, la production des fines peut engendrer des dégâts relatifs aux taux des dépôts en aval sur la végétation vivrière ainsi que sur les berges des oueds. Le comblement de ces derniers provoque des changements d'itinéraire dans le tracé en long et en travers des cours d'eau dans la plaine alluviale qui sera exposée aux risques d'inondation.

Page 31 N "S Source de M nuisance ~ 1érephase : Installation Du Chantier 2émePhase : Exploitation Entretien Matériels De Il.. Elément Carrière .~1 Naturel ~ 0 affecte -" ~ Sol + + + + + + ~ •Q,j Flore + + + + .§ ~] ~ Faune + + + + ~ =s ~ ·~= Eau + ~= Air + + + Urbaines + + E Agricoles + + + ·-• Tradition + + + .Illi ! Autres ·;: ;c Accès Infra structure Station Découverte Foration Tir Mouvement Vidange Réparation (J < X concassage des terres Lavage Stockage

> Tableau. V.1 : Récapitulatif des différentes nuisances ~ ·~ ô Chapitre VI

Propriétés des granulats Chapitre VI Propriétés des granulats

VI-1- Propriétés géométriques

VI-1-1-Introduction

L'industrialisation du génie civil à fait disparaitre la pierre de taille et remplacer par le béton qui est composé des granulats liés entre eux par des produits divers.

Cela ne signifie pas que le granulat soit maintenant extrait du sol sans aucune préparation, au contraire, les exigences de la technique moderne obligent les producteurs de granulat à présenter sur le marché des produits bien élaborés et bien précis.

Les granulats étant d'origine diverse: naturelle, alluvionnaire, calcaire, éruptif, voire artificiel ou provenant de sous-produits industriels.

Il existe cinq classes granulaires principales caractérisées par les dimensions extrêmes « d » et « D » des granulats rencontrés.

La détermination des valeurs d et D des classes granulaires d/D ainsi définies se fait en considérant que les granulats correspondant à ces dimensions doivent être présents en proportion suffisante.

Les valeurs de « d » et « D » doivent être satisfaisante aux conditions suivantes :

)il- Le refus sur le tamis « D » et le tamis « d » sont compris entre : • 1% et 15% Si D > 1,58.d • 1% et 20% Si D ~ 1,58.d )il- Le tamisât au Tamis : 0,63.d est inférieur à : • 3%SiD~5mm • 5%SiD~5mm

Lorsque le granulat d/D est tel que d est inférieur à 2 mm, il porte conventionnellement l'appellation O/D. Les conditions suivantes doivent alors être vérifiées:

• Le refus sur le tamis D est compris entre 1% et 15%. • Le refus sur le tamis l,58D est nul, sauf pour les fines on il doit être inférieur ou égale à 10%.

L'essai qui permet de déterminer ces paramètres est l'analyse granulométrique.

Page 33 Chapitre VI Propriétés des granulats

VI-1-2-Analyse granulométrique NF P18-560

L'analyse granulométrique est le procédé par lequel on détermine la proportion des différents constituants solides d'un granulat en fonction de leur grosseur à l'aide de tamis. On appelle « refus » sur un tamis le matériau qui est retenu par le tamis, et « tamisas » ou « passants» le matériau qui passe à travers les mailles d'un tamis. L'essai a pour but de déterminer les proportions pondérales des grains de différentes dimensions qui constituent le sol. Les pourcentages ainsi obtenus sont exprimés sous forme d'un graphique appelé courbe granulométrique. Ces analyses ont été faites au laboratoire du département de géologie, université de Jijel sur les classes granulaires suivantes: 0/3 , 3/8 , 8/15 , 15/25, issue de la carrière NOSTRAP. À partir de la courbe granulométrique, on peut calculer : • Un coefficient de Hazen ou d'uniformité : Cu= Doo/D10. • Un coefficient de courbure : Cc= (D30)2 I D1o*D60. D10, D30, D60 représente respectivement les diamètres des éléments correspondant à 10%, 30%, 60% de tamisât cumulé. Le coefficient de Hazen est donc immédiatement calculé à partir de la courbe granulométrique. - Pour Cu < 2 la granulométrie est dite uniforme, - Pour Cu > 2 la granulométrie est dite étalée. Ces deux coefficients interviennent dans de nombreuses classifications de matériaux (LCPC, ... ) et de nombreux testes réglementaires. • Module de fmesse

Le module de finesse est un coefficient permettant de caractériser l'importance des éléments fins dans un granulat. Le module de finesse et égal au 1/100 de la somme des refus cumulés exprimée en pourcentages sur les tamis de la série suivante : Norme française [NFP18-540]

La série de tamis utilisée est : 0, 16-0,315-0,63-l ,25-2,5-5mm

MF=l/100 Lrefus cumulés en% des tamis de {23, 26, 29, 32, 35,38}

MF=l/100 Lrefus cumulés en% des tamis de {0,16-0,315-0,63-1,25-2,5-5}

Norme européenne [EN12620]

La série de tamis utilisée est: 0,125-0,25-0,50-l-2-4mm

MF=l/100Lrefus cumulés en% des tamis de {22, 25, 28, 31, 34,37}

MF=l/100Lrefus cumulés en% des tamis de {0,125-0,25-0,50-1-2-4}

Page 34 Chapitre VI Propriétés des granulats

• Sable 0/3 Après le traçage de la courbe granulométrique (Fig. VI.l) on peut calculer le Cu, Cc et le module de finesse MF. Les résultats sont résumés dans le tableau suivant : Tamisât à Refus à % des fines % des fines MF MF Cc Cu l,58D D (3,15 (passant à (passant à (NFP (EN >2 (:::::Smm) mm) 0,08mm) 0,063 mm) 18- 12620) 1-15% NFP 18-540 EN933-1 540) Sable 100% 8,80% 2,51% I 2,77 3,10 0,64 6,25 0/3 Tableau. VI.l: Résultats relatifs de l'analyse granulométrique des sables de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) Ces sables présentent une granulométrie étalée (Cu) et une granularité (Cc) étalée qui montre une répartition homogène des grains, et un taux des fines (passant à 0,08 mm) inférieure à 12%, limite de spécifications relatives aux granulats utilisés dans les bétons hydrauliques (Annexe.A.IV), Comparativement aux spécifications et tolérances relatives à la granularité des granulats utilisés en techniques routières, préconisées par SETRA et LCPC (1984), les sables de 013 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) présentent des caractéristiques satisfaisantes (Annexe.A.I). Le module de finesse est d'autant faible que le granulat est riche en éléments fins. Pour les granulats destinés aux bétons hydrauliques, il doit être compris entrel,8 et 3,2 (Annexe.A.IV). Le module de finesse obtenu (MF = 2, 77) correspond à des sables idéal. • Gravillons 3/8 D'après la courbe granulométrique, on déduit les paramètres suivants Cu=l,66, qui présente une granulométrie uniforme, et une granularité étalée Cc =l,35, car ils sont classés avec les gravillons définis par D ~ 1,58 d (NF.P.18-304). Les résultats de la comparaison entre les propriétés géométriques et les spécifications et tolérances préconisées par SETRA et LCPC (1984)

d=3mm, D=8mm Gravillon 3/8 de la 1.58d:::::5mm SETRA-LCPC (1984) carrière de Chekfa D>l.58d (NOSTRAP) Béton Autres Usages bitumineux Cu - - 1,66 Cc - - 1,35 Tamisât à l.58D (:::::12.5mm) 100°/o 100% 100% RefusàD ~15% ~15% 0,03% Tamisât à d (3.15 mm) ~15% ~15% 10,9% Tamisât à 0.63d (:::::2 mm) ~3% ~4% 1,63% Tableau. VI.2: récapitulatif comparant les gravillons 3/8 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux spécifications et tolérances relatives à la granularité des granulats utilisés en techniques routières, préconisées par SETRA et LCPC (1984)

Page 35 Chapitre VI Propriétés des granulats

D'après la comparaison des résultats obtenus avec les spécifications et tolérances relatives à la granularité des granulats utilisés en techniques routières, préconisées par SETRA et LCPC (1984), (Annexe.A.I), montre qu'ils répondent totalement à ces spécifications. • Gravillons 8/15 La courbe granulométrique des gravillons 8/15 (Fig. VI.l) tracée selon les résultats de l'analyse granulométrique a permis de calculer le Cc ,Cu. Les résultats sont représentés dans le tableau suivant :

d=8mm, D=15mm SETRA-LCPC (1984) Gravillon 8/15 de la l.58d~l2.5mm carrière de Chekfa D>l.58d Béton Autres Usages (NOSTRAP) bitumineux Cu - - 1,33 Cc - - 0,94

Tamisât à l.58D (~5 mm) 100% 100% 100% Refus à D (16 mm) ~15% ~15% 5,08% Tamisâtàd ~15% ~15% 1,96% Tamisât à 0.63d (~5 mm) ~3% ~4% 0,18% Tableau. VI.3 : Tableau récapitulatif comparant les gravillons 8/15 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux Spécifications préconisées par SETRA et LCPC (1984).

Les gravillons 8/15 présentent une granulométrie uniforme Cu= 1,33 < 2, Cc= 0,94 et une granularité étalée (D 2: 1,58 d). D'après la comparaison des résultats obtenus avec les spécifications et tolérances relatives à la granularité des granulats utilisés en techniques routières, préconisées par SETRA et LCPC (1984), (Annexe.A.I), montre qu'ils répondent totalement à ces spécifications. • Gravillons 15/25

D'après la courbe granulométrique (Fig. VI.l) on peut extraire les paramètres suivants Cc, Cu.

d=l5mm, D=25mm Gravillon 15/25 de la l .58d~5mm D> 1.58d SETRA-LCPC (1984) carrière de Chekfa Béton Autres Usages (NOSTRAP) bitumineux Cu - - 1,30 Cc - - 1,01 Tamisât à 1.58D (~ mm) 100°/o 100% 100% RefusàD <15% <15% 1,47% Tamisât à d (16 mm) <15% <15% 1,97% Tamisât à 0.63d ( ~ 10 mm) <3% <4% 0,36% Tableau. VI.4 : Tableau récapitulatif comparant les gravillons 15/25 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux Spécifications préconisées par SETRA et LCPC (1984).

Page 36 Chapitre VI Propriétés des granulats

Les gravillons 15/25 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) présentent une granulométrie uniforme

Cu = 1,30 < 2, Cc= 1,01, et une granularité étalée.

.., ... Série des tamia en milliinWn ... llD 0 ... !! 0 ... Il) Il) .. :! lll lll llD ... .., "°0 0 ...... "' ... .. 0 o; ... 0 Q 0 .., 0 0 0 0 0 0 ô "'0 ci 0 à ô ... "' "' lll ci ..; ...... , ... 0 - - - ...... --- "' "' - ...... 100 "' ...... : : : : : : : : : : :; : : ; : : : : : : ···· ····:···~···· ....:...... :. .... ···~···~· · · ....; ..... :...... :... ~ .... ·· ·· ~.... ; ...... ~..... ~...... ~ ..;., ·.. .. ·· r···~···· ···f ···r··· ...... ••••.•• ·•'•. '"' • ...... •••"••••"••••...... • •h•••••••.,. .... •••"""•••'•••...... i/: : : : : : : .. .; .... : ...... ;...... ;...... ····~u·; .. ·· ... :.. .. :···· ···:.. ··:u· ...... ;····;··· ... r··;·n· ...; .. ··~··· o ·r ·u~...... t ·r··· ...... ···· ····;···r···· ···;···· ~ ···· ····:···:··· ····f ..... ;·· ...... ··:····:····. . ···:···:··...... T amisata (%1 o oou oooo! o Ooo?••O• oOO~OOOO!OO•• ·oOoo•~ooo O?O OO •O OO 000: 0000 ..... !000~0000 •••it••••I•••• ••• • .;.~ ••• ···-<····:····.. . ····i···i. .. ··· ...... 40 ...... :···7 . ·...... :-···:···· . . ... 7...... :· . ·· ····:····=···· .... ;.. .. ;..... ····~·. ·· ·=···.. ···-········ .. ·-·-·· ····-········.. .. ···-···-··...... ••••. tt••)••··:,···· •••(••••(•••• •••• •-t:• ••• ••••)•4••:···· ····1···•·--·· •• ••) ••••!• • •••(•••• !•··· 4 •) •(-•( ••• ····<····:···· ··· ·=- ·· ·<··· ...... ········-·••t. . t...... ~ ...... -...... ·-·-·-...... _...... _......

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0.08 0,16 0.31 0.63 1.25 5 10 20 40 80

Gravillon 15/25 - Gravillon 8/15 Gravillon 3/8

Sable 0/3

Fig.VI.1: Courbes granulométriques des granulats de la carrière de Chekfa (NOSTRAP)

VI-1-3- Coefficient d'aplatissement des granulats NF P 18-561

La réalisation des corps de chaussées et des couches de roulement, ainsi que l'élaboration des bétons de ciment, nécessité de n'utiliser que les granulats ayant une forme assez ramassée, les éléments plats correspondant à une mauvaise forme, ils ne permettent pas de réaliser un béton très compacte et par ailleurs, en technique routière ils ne peuvent être utilisés car ils conduisent à des couches de roulements trop glissantes.

Page 37 Chapitre VI Propriétés des granulats

La détermination du coefficient d'aplatissement est l'un des essais qui caractérise la forme des granulats.

La forme d'un élément est définie par trois dimensions principales: • Longueur L =le plus grand écartement d'un couple de plans tangents parallèles. • Épaisseur E =le plus petit écartement d'un couple de plans tangents parallèles. • Grosseur G = dimension de la maille carrée minimale à travers laquelle passe l'élément. Le coefficient d'aplatissement (selon la norme NFP 18-561) A d'un lot de granulats soumis à l'essai est, par définition, le pourcentage des éléments tels que : GIE > 1,58 L'essai consiste à effectuer un double tamisage :

> Tamisage sur tamis à mailles carrées, pour classer l'échantillon étudié en différentes classes d/D (avec D = 1,25 d), suivant leur grosseur G. > Puis tamisage des différentes classes granulaires d/D, sur des grilles à fentes parallèles d'écartement : d/1,58

Grosseur G

La gros&auT ast la diamèua d"un anneau. la plus petit possible. dans lequel le granulat peut passer.

L·épalsseur est la distance entre deux plans parallèles. le plus rap prochés possible run de 1·au1r·e, qui peuv·ent enserrer le granulat.

Longueur L

Le longuew _, la dis18nce entre deux plans parallèles. le plus élm gnés possible l'un de •·autre. qui peuveflt ensener fe granulat.

Fig. VI.2: Définitions relatives à la forme des gravillons (Jean BERTHIER, granulats et liants routiers)

Le coefficient d'aplatissement de chaque classe granulaire d/D correspond au passant du tamisage sur la grille à fentes d'écartement d/1,58, exprimé en pourcentage. Le coefficient d'aplatissement global de l'échantillon est égal à la somme pondérée des coefficients d'aplatissement des différentes classes granulaires d/D composant l'échantillon. Tamiser chaque classe granulaire obtenue par r opération précédente sur une grille dont l'écartement E entre les barres est défini par le tableau de correspondance ci-dessous:

Page 38 Chapitre VI Propriétés des granulats

Classe granulaire (d/D mm) Ecartement E (mm) 63/80 40 40/50 25 31,5/40 20 25/31,5 16 20/25 12,5 16/20 10 12,5/16 8 10/12,5 6,3 8/10 5 6,3/8 4 516,3 3,15 415 2,5 Tableau. VI.5 : Correspondance entre classes granulaires d/D et largeur E des grilles à fentes utilisées. Le coefficient d'aplatissement partiel est défini par la relation suivant: Ai= (Mei I Mgi)*lOO avec : - Mei: masse du passant à travers le tamis à fentes d'écartement E correspondant. - Mgi: masse de la classe granulaire d/D. Le coefficient d'aplatissement global est défini par la relation suivant : A= ŒMei / LMgi)*lOO Les résultats de l'essai sont indiqués ci-dessous: Pour la classe granulaire 3/8 Tamisât sur tamis Tamisât sur grilles à fentes

Classe granulaire Mgi Ecartement des grilles Passant Mei (gr) Ai= Mei / d/D (gr) (mm) Mgi *100 % 6.3 8 804 4 138 17,16 5 6.3 737 3.15 99 13,43 4 5 904 2.5 120 13,27

M= L de Mgi=2445 gr LMei=357 gr A= (LMei / LMgi)*100=14,600/o Tableau. VI.6: Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe granulaire 3/8 Pour la classe granulaire 8/15

TAMISAGE SUR TAMIS TAMISAGE SUR GRILLES CALS SES Mgi (gr) ECARTEMENT PASSANT Ai=Mei/Mgi*lOO GRANULAIRE DES GRILLES Mei (gr) d/D (mm) 12.5-16 808 8 69 8,53

10-12.5 1450 6,3 130 8,96 8-10 580 5 49 8,44 Mo= l 12gr /,MJF 2838 gr /,Me= 248 gr M=2950 gr A=8,73% Tableau. VI.7: Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe granulaire 8/15

Page 39 Chapitre VI Propriétés des granulats

Pour la classe granulaire 15/25

TAMISAGE SUR TAMIS TAMISAGE SUR GRILLES CALSSES Mg (gr) ECARTEMENT PASSANT Ai=Mei/Mgi* 100 GRANULAIRE DES GRILLES Me (gr) d/D (mm) 20-25 1722 12,5 124 7,20 16-20 2305 10 111 4,81 12.5-16 836 8 64 7,65 Mo= 98 gr IMg= 4863 gr YMe= 299 gr M= 4961 gr A=6.14% Tableau. VI.8: Résultats de mesure de cœfficient d'aplatissement de la classe granulaire 15/25

Granulats pour Trafic PL/J Coefficient d'aplatissement des techniques routières et gravillons de la carrière de pour bétons Chekfa (NOSTRAP) hydrauliques

~5 25à 150à 300à ~750 Classe Classe Classe 150 3/8 8/15 15/25 300 750

Couches de ~ ~30 ~25 ~20 ~20 liaisons 30 (bétons fil bitumineux) ~ ~ ~25 ~20 ~20 ~20 =0 30 ~ 14,60% 8,73% 6.14% C) Couche de ~ roulement ~ ~20 ~20 ~ 15 ~10 È fil (enduits 25 •(!) ..0 superficiels) 0 ~ !:il Béton hydraulique ~ ~30 ~25 ~25 ~25 30

Béton hydrauliques ~30 ~34 Tableau. VI.9: tableau récapitulatif comparent le cœfficient d'aplatissement des classe granulaires de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux spécifications préconisées par SETRA - LCPC (1984) et Dupain et al (1995)

Les valeurs du coefficient d'aplatissement obtenues des différentes classes granulaires répondent aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995) sauf dans les couches de roulement à trafic supérieur à 750 PL/J (classe 3/8).

Page40 Chapitre VI Propriétés des granulats

VI-2- Propriétés physiques

Elles sont définies par la masse volumique, l'absorption d'eau, la porosité, l'équivalent de sable et la propreté superficielle (des gravillons). Ces propriétés dépendent directement de la nature du matériau, leur prise en compte est indispensable au moment de la mise en œuvre des granulats (formulations). (Chettah et Nouasra, 2005) IV-2-1-Masse volumique, coefficient d'absorption et teneur en eau (NF P 18-554)

Il est indispensable de connaitre la masse volumique des grains d'un granulat pour étudier la formulation d'un béton, ce paramètre permet de déterminer la masse ou le volume des différentes classes granulaires malaxées pour l'obtention d'un béton dont les caractéristiques sont imposées. On utilise comme appareillage la pesé hydrostatique La masse volumique réelle est définie par la relation Pr= Ms I M. - M'a

Le coefficient d'absorption d'eau est défini par la relation Ab= [(Ma -Ms)/ M5]* 100 La masse volumique réelle imbibée est définie par la relation Pn= Ma I Ma - M'a La teneur en eau est définie par la relation W = [(M - M' s I Ms)]*lOO

Ms : masse sèche de l'échantillon Ma : masse de l'échantillon imbibée à l'air

M' 1 : masse de l'échantillon imbibée à l'eau M's : masse sèche initiale (sans lavage) La détermination de ces paramètres ont été faits sur les classes granulaires 3/8, 8/15, 15/25 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) au niveau du laboratoire du département de géologie. Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant : Mesure Symboles 3/8 8/15 15/25 Masse à l'état naturel M(gr) 1700 3200 5100 Masse sèche initiale M's(gr) 1699,5 3199,8 5098,3 Masse sèche Ms (gr) 1342,5 3181,2 5080,3 Echantillon imbibée à l'air Ma (gr) 1361,6 3190,6 5088,3 Echantillon imbibée à l'eau M'a (gr) 803,4 1949,2 3129,2 Résultats Masse volumique réelle Pr (tlm"') 2,40 2,56 2,59 coefficient d'absorption At>(%) 1,42 0,29 0,14 3 masse volumique réelle imbibée Pri (t/m ) 2,43 2,57 2,59 teneur en eau W(%) 0,003 0,006 0,03 Tableau. VI.10 : Résultats des mesures des propriétés physiques des granulats de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) (3/8, 8/15, 15/25) VI-2-2-Masse volumique absolue Ps

La masse volumique absolue est la masse du granulat sec occupant l'unité de volume, vides 3 intergranulaire exclus, elle est exprimée en kg/m • Dans notre cas on utilise la méthode de l'éprouvette graduée. Cette méthode est très simple, on utilisant un matériel très courant du labo. La méthode consiste à :

~ Remplir une éprouvette graduée par un volume V i d'eau (300 cm3).

Page41 Chapitre VI Propriétés. des granulats.

' 1 );;> Peser un échanti11on de granulat sec soit M « M=300 gr. » et rintroduire dans

r éprouvette en prenant soin d'éliminer toutes. les. huiles_ d'air._ 1 );;> Le liquide monte dans. 1' éprouvette,_onJit le nouveau volume V 2._ 1 );;> Lamasse volumique abs.olue sera_calculée comme s.uit :_ps=MJ (V2 -V1 }

Eau+échantillon '--

Fig._ VI.3 : Schéma de la méthode de r éprouvette graduée

Pour que l'opération soit faite dans des bonnes conditions, on utilise une éprouvette graduée en verre de 50(). cm3 de velume. );;> Résultats. des. mesures. effectuées. sur les_ granulats de la carrière de CBEKFA :_

V1 Granulats- V2 V2-V1 Ps (J?;r/cmj) 300 Sable 0/3 412 112 2.68 Gravier 3/8 412 112 2.68 Gravier 8/15 412 112 2.68

Gravier 15/25 412 112 2.68

Tableau. VI.11 : Résultats des mesures de la masse volumique absolue des granulats de la carrière -de Chekfa

Conformément aux normes. (NF P .18-540),_ les. granulats_sont dits; - Légers,_si Ps-< 2 tl nt. - Courant, si 2_t I nt < Ps-< 3 t/ nt·- - Lourds,_si Ps-> 3 tl nt. Ps-= 2.6& g1_c.rrl3: C'est une valeur proche des. valeurs. courante de masse volumique pour les calcaires-.

Minéraux Masse volumique Altération Référence absolue en J?;r/cm3 Quartz 2.65 Inaltérable (Bekioua et Beuouida, 2007) Calcite 2.71 Très souV"ent altérable Dolomite 2.85 à2.9- Très souvent altérable Argile 2à2.6 Très souvent altérable Carrière de Chekfa (Calcite) 268 Très souvent altérable (Cherriket Hamdini~ 2010) Tableau. VL12: Masse volumique absolue de quelques minéraux s.usceptihles. de rentrer dans. la composition minéralogique des granulats. de la carrière de Chekfa._

Page42 Chapitre VI Propriétés des granulats

VI-5-2-3- Porosité NF P 18-554

Toutes les roches présentent, dans une proportion plus ou moins grande des fissures, des petits vides qui renferment souvent de l'eau, certains de ces vides communiquent avec l'extérieur, ils constituent« la porosité ouverte» et les autres composent «la porosité fermée». La porosité entraine souvent la gélivité. Donc il est important de caractériser la quantité des vides par une valeur numérique qui traduira la plus ou moins la qualité du matériau. Dans ce but on appelle « Porosité » d'un granulat ou d'une roche le volume des vides contenus dans l'unité de volume de matière : P%=Vvides*lOON mati~re. L'essai à pour but, de détecter les roches poreuses, afin de ne pas les utiliser pour les bétons de haute qualité. L'essai consiste à : 1- Préparer l'échantillon : > Quantité prélevée« environ lKg » > Pas des grains « De moins de 1Og » 2- Sécher l'échantillon à l'étuve jusqu'à 105°C. 3- Peser l'échantillon sec, soit Mo sa masse. 4- Remplir les vides d'eau. > Placer l'échantillon dans l'eau froid > Maintenir l'ébullition pendant deux heures, pour chasser l'aire des pores. );;>- Laisser refroidir dans l'eau, pour que l'eau rentre dans les vides. 5- Peser à nouveau : > Auparavant, retirer de l'eau et sécher la superficie de chaque grain à l'aide d'un « chiffon ». > Obtenir une nouvelle masse soit: M1. 6- En déduire la porosité : (Mi-Mo) représente la masse de l'eau contenu dans les pores ; le même nombre mesure le volume de ces vides, donc: P= (M1Mo)*lOONolume de matériau. Volume du matériau=Masse du matériau/Masse volumique absolue= Mo/p Donc: P =(Mi-Mo)* p * 100 /Mo > Notons qu'à défaut de valeur plus précise, on peut souvent prendre la valeur 2.68 g/cm3 Résultats > Pesée après séchage Mo= 1500 g > Pesée avec pores pleins d'eau M1=1535 g > Pesée d'eau dans les pores M1- Mo=35 g > Volume de l'échantillon Mol p=l500/2.68=559.7 cm3 );;>- P=6.25% VI-5-2-4- Les Impuretés

Tous les granulats contiennent une quantité, plus ou moins grande d'impuretés. Le mot impuretés recouvre ici la présence de toutes substances contenues le granulat pouvant nuire à ces propriétés. (Rouikha, 2008)

Page43 Chapitre VI Propriétés des granulats

•!• La teneur en suHures ou suHats Les sulfures « La pyrite » provoquent la désagrégation du béton par augmentation de volume des parties qui les contiennent. La tolérance est fonction de la teneur en soufre « exprimé en : 803 Anhydride sulfurique », teneur qui ne doit pas dépasser 1% en masse. Ce la relève donc de la chimie et nous ne traitons pas cette question. 3 Comme pour tous les éléments très fins, les sulfures doit être en grains de moins de 0,5 cm , régulièrement réparties dans la masse. L' essai de propreté est très simple: on prend dans un récipient on pèse la quantité de matériau sèche, on l' imbibe dans l'eau et on le pèse. Taux d'impuretés= (Pl - Pi) * 100 I P1 ~ Résultats L'essai de propreté sur les graviers de la carrière de CHEKFA, les résultats résumés au tableau suivants: Classe Gravier 3/8 Gravier 8/15 Gravier 15/25 P1 (g) 2000 1800 1500 P2 (g) 1972 1777 1476 Taux d'impuretés % 1,40 1,27 . 1,60 Tableau. VI.13: Résultats de la propreté des graviers de la carrière de Chekfa. (Rouikha, 2008)

Ces valeurs sont acceptables car elles sont < 2%. ~ Interprétations des résultats Résultats admissibles du moment que la norme NFP 18-301 préconisent les valeurs inférieur à 2% pour le béton de qualité.

VI-2-5- Propreté des sables, Essai d'équivalent de sable NF P 18-598

L'essai d'équivalent de sable, permettant de mesurer la propreté d'un sable, est effectué sur la fraction d'un granulat passant au tamis à mailles carrées de 5 mm. Il rend compte globalement de la quantité des éléments fins, en exprimant un rapport conventionnel volumétrique entre les éléments sableux qui sédimentent et les éléments fins qui floculent. La valeur de l'équivalent de sable (ES) est le rapport, multiplié par 1OO , de la hauteur de la partie sableuse sédimentée, à la hauteur totale du floculat et de la partie sableuse sédimentée. Cet essai permet donc de mettre en évidence la proportion relative de poussière fine ou d'éléments argileux dans les sols ou agrégats fins (sable). Parmi ses nombreux domaines d'application, les plus utilisés sont: - choix et contrôle des sols utilisables en stabilisation mécanique, - choix et contrôle des sables à béton, - choix et contrôle des granulats pour les enrobés hydrocarbonés, les graves ciments et les graves laitiers. Plus l'équivalent de sable est élevé, moins le matériau contient d'éléments fins (argiles). L'essai a été réalisé au laboratoire de recherche de la géologie, conformément à la norme Française NF P. 18-598 (Annexe.B.UI).

Page44 Chapitre VI Propriétés des granulats

Il consiste à faire floculer, dans une éprouvette normalisée, les éléments fins d'un sable mis en suspension dans une solution lavante, et à exprimer, après une agitation suivie par une décantation pendant 20 minutes, le rapport de la hauteur des sédiments (à vue H2, à piston H'2) à la hauteur des floculats: Hl, (Fig.Vl.4). L'équivalent de sable est donné par la relation ESp = (H'2 / Hl)*lOO pour piston, et ESv = (H2 I Hl)*lOO à vue.

[esv = ~ _100 ]

(es = ~ - 100]

---=iH·2 ====:::!:::= essai vjsuel essai ay piston

Fig. VI.4 : Détermination de l'équivalent de sable visuel et au piston L" ~A. Mf:i(G.1tiR~tJOC(1998), préconise dans son ouvrage (nouveau guide du béton) le tableau ci- dessous:

ES visuel ES piston Nature et qualité de sable ES<65 ES<60 sable argileux à rejeter pour des bétons de qualité 6585 ES>80 Sable très propre risque d'un défaut de plasticité Tableau. VI.14: Valeurs de ESv et ESp préconisées pour les sables à béton

Les résultats de l'essai sont récapitulés ci-dessous:

Prise N°1 Prise N°2 Hauteur du niveau supérieur du floculat par apport 11 11 au fond de l'éprouvette Hl (cm) Hauteur u sédiment au piston H'2( cm) 7,40 7,30 Hauteur du sédiment à vue H2 (cm) 8,40 8 ES sur prise d'essai : Piston 67,27 % 66,36 % A vue 76,36 % 72,72 % Piston 66,81 % ES sur prise d'essai: A vue 74,54 % Tableau.VI.15: Résultats des mesures d'équivalant de sable de classe 0/3 de la carrière de Chekfa (NOSTRAP)

Page45 Chapitre VI Propriétés des granulats

Equivalent de sable 1 Trafic PL/ J moyen de sable 0/3 de la carrière de Chekfa Granulats pour techniques (NOSTRAP) 1 routières et pour bétons hydrauliques 25 à 150 300à S25 ~750 150 à300 750 ESv ESp Couches de r:ll 'Q.) liaison ~50 ~50 ~50 ~50 ~50 =0 (Béton

~Q bitumineux) 0 -t3 Couches de È roulement ~50 ~50 ~50 ~50 ~50 r:ll •Q.) (Enduits ,0 suœrficiels) ~ 74,54% 66,81% !:il Bétons ~65 ~75 ~75 ~75 ~80 hydrauliaues ESp 2: 70 (65 et 60 pour sables r:ll Valeur spécifiée concassés ou broyés) g. Vsà90 % 19 .... ESv~75 ~] ESp 2: 65 (60 et 55 pour sables ~ -t3 Valeur limite concassés ou broyés) È absolue Vs± U ESv>70 Tableau.VI.16: Tableau récapitulatif comparant l'équivalent de sable des de carrière étudiée (NOSTRAP) aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995).

Interprétation des résultats

ESp=66,81 % ESv=74,54 % Si on réfère au tableau de << G. DREUX, 1998>>, notre sable est légèrement argileux admissible pour bétons de qualité courante. La comparaison des valeurs de l'équivalant de sable de la carrière étudiée (NOSTRAP) avec les spécifications préconisées par SETRA et LCPC (1985) et DUPAIN et al (1995), est récapitulée dans le tableau ci-dessus. Les valeurs de l'équivalant de sable de la carrière de Chekfa (NOSTRAP), sont acceptable pour l'utilisation techniques routières, sauf pour les chaussées à bétons hydrauliques qui nécessitent des matériaux à ES> 75. VI-2-6- Propreté superficielle des gravillons NF P 18-591

La propreté superficielle des gravillons est définie comme étant le pourcentage pondéral de particules de dimensions inférieures à 0,5 mm adhérentes à la surface ou mélangées à un granulat de dimension supérieure à 2 mm. Ces particules sont séparées par lavage sur le tamis 0,5 mm, leur pourcentage est déterminé par pesées après séchage du refus. La propreté superficielle est obtenue par le rapport : P= (m/Ms)*lOO, avec ; m: lamasse sèche des éléments inférieurs à 0.5 mm (m=Ms-m')

Page46 Chapitre VI Propriétés des granulats 1 m' : la masse sèche des éléments supérieurs à 0.5 mm Ms: la masse sèche de l'échantillon soumis à l'essai 1 L'essai a été réalisé conformément à la norme NF P.18-591 (Amlexe.B.11) sur les classes granulaires 8/15 et 15/25 de la carrière de Chekfa, les résultats sont indiqués ci-dessous:

1 Mesures Symboles ' 8/15 15/25 Masse sèche Ms (gr) 3003 5025,7 Masse sèche < 0,5 mm m(gr) 16,3 26,6 Masse sèche > 0,5 mm m' (gr) 2986,7 4999,1 Résultats Propreté P(%) 0,54% 0,52 %

1 P moy = 0,53 o/o 1 Tableau. VI.17 : Résultats des mesures de propreté de gravillon de la carrière de Chekfa (NOSTRAP)

Propreté superficielle moyenne des Granulats pour Trafic PLI J granulats de la techniques routières et carrière de Chekfa pour bétons hydrauliques (NOSTRAP) 25 à 150 300à S25 ~750 150 à300 750 Couches de -. ::;3 % ..c: concassé Tableau. VI.18 : Tableau récapitulatif comparant la propreté superficielle des granulats de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995). Les granulats de la carrière de Chekfa, ont une propreté superficielle qui, dans l'ensemble répond aux exigences de spécifications (tableau.VI.18). Sauf dans le cas des enduits superficiels des couches de roulement, pour un trafic supérieur à 300 poids lourds par jour qui exigent un p <0,5 %.

Page47 Chapitre VI Propriétés des granulats

VI-3- Propriétés mécaniques

Elles sont déterminées par les essais de résistance aux chocs (Los Angeles, Fragmentation dynamique) et par les essais d'attrition (Micro Deval en présence d'eau, Friabilité des sables).

Ces propriétés pouvant avoir aussi une certaine incidence sur la qualité du béton.

VI-3-1- Essai Los Angeles NF P 18-573

Il permet de mesurer la résistance combinée à l'usure par frottements réciproques et à la :fragmentation par chocs des granulats.

L'essai consiste à mesurer la quantité d'éléments inférieurs à 1,6 mm produite en soumettant les matériaux aux chocs de boulets d'acier dans la machine Los Angeles.

Les échantillons de roches sont concassés en :fragments à arêtes vives dont la :fraction granulométrique est de l'ordre de 4-14 mm (4-6,3et 6,3-10 et 10-14), enfermés dans un cylindre mis en rotation avec un nombre déterminé de boulets d'acier de 47mm de diamètre. La taille du cylindre, le nombre de boulets, le nombre de tours /minute et la durée de l'essai sont normalisées.

Si M est la masse du matériau soumis à l'essai, m la masse des éléments inférieurs à 1,6 mm produits au cours de l'essai, la résistance à la :fragmentation par chocs s'exprime par la quantité: 100*~ M

Cette quantité sans dimension est appelée, par définition, coefficient Los Angeles du matériau LA.

Fig. VI.5 : Appareil Los Angeles

Page48 Chapitre VI Propriétés des granulats

Classes granulaires Nombre de boulets Masse totale de la Nombre de rotation (mm) charge (g) 1 4 - 6,3 7 3080 500 6,3 - 10 9 3960 500 10 - 14 11 4840 500 l 10 - 25 11 4840 500 16 - 31.5 12 5280 500 1 25 - 50 12 5280 1000 Tableau. VI.19 : Détermination du nombre de boulets, la masse totale de la charge, et le nombre de rotations selon les classes granulaires. ~ Résultats :

Les résultats sont résumés dans le tableau suivant :

Classe Nombre de boulets Masse sèche des Masse sèche des LA% refus au tamis passants au tamis 1,6 1,6 mm (g) mm(g) 4/6,3 07 3990 1010 20,1 %

6,3/10 09 3885 1115 22,2%

10/14 11 3947 1053 20,1 %

Tableau. VI.20: Résultats de l'essai Los Angeles sur les granulats des carrières de Chekfa (Rouikha, 2008) Les résultats de LA sont comparés aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995): Mesure du coefficient LA des Trafic PUJ granulats de la Granulats pour techniques routières carrière de Chekfa pour bétons hydrauliques (NOSTRAP)

25à15 150à30 300à75 5.25 ::::750 10/14 0 0 0

Couches de liaison 90 5.25 5.25 5.25 5.25 Enrobés (béton bitumineux) gs 5.20 5.20 5.20 ~15 hydro- Couches de roulement 5.25 5.20 ::SlS Carbonés (Enduits superficiels) ::SIS ::SIS 20, I Bétons hydrauliques go 90 5.25 5.20 <20 Valeur spécifiée Bétons go vsà90% hydrauliq Valeur limites absolus ues gJ Vs±U , . . Tableau. Vl.21 : Tableau recap1tulatif comparant le coefficient. LA des carrières de Chekfa aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984) et Dupain et al (1995).

Page49 Chapitre VI Propriétés des granulats

D'après le Tableau VI .21 ces granulats peuvent être utilisés dans les bétons hydrauliques et les techniques routières comme les couches de roulement et couches de liaison à trafic <25 PL/J, et bétons hydrauliques à trafic inférieur à 300 PL/J au-delà on ne peut pas l'utiliser.

VI-3-2-Essai Micro-Deval humide 1 L'essai Micro-Deval humide permet d'apprécier la résistance à l'usure par frottement entre les granulats (attrition) et une charge abrasive, il consiste à mesurer dans des conditions bien 1 définies la quantité d'éléments inférieurs à 1,6 mm produite dans un cylindre en rotation Pendant deux heures à une vitesse de 1OO tr/mn, et en ajoutant 2,5 litres d'eau. L'essai doit se réaliser en présence d'eau pour se rapprocher des conditions réelles de séjour des granulats dans les chaussées, il est réalisé conformément à la norme française NF P.18-572 sur la classe 4/6,3 fractionnée à partir de la classe 3/8, avec une charge de 500 gr± 5gr. Le coefficient Micro-Deval humide est donné par l'expression :

MDE = (m / M)*lOO Avec: MDE: Coefficient Micro-Deval en présence d'eau, M = M-m': Masse sèche des éléments inférieurs à 1,6 mm, M =Masse sèche de l'échantillon soumis à l'essai (après lavage), m' = Masse sèche des éléments supérieurs à 1,6 mm. Plus le coefficient Micro-Deval est faible, meilleur est le matériau.

Classe ulaire (mm) Char e abrasive ( ) 4-6.3 2000±5 6.3 - 10 4000±5 10-14 5000±5 Tableau. VI.22 : Charges abrasives des différentes classes granulaires.

Fig. VI.6 : appareil Micro-Deval

Page 50 Chapitre VI Propriétés des granulats

Les résultats sont représentées dans le tableau suivant :

Granulats pour Trafic PL/J Mesure du techniques routières coefficient Essai pour bétons MDE des granulats 1 hydrauliques de la carrière de g5 25à150 150à300 300à750 2:750 Chekfa (NOSTRAP)

1 Couches de Enrobés liaison g5 go go go :S20 hydro- (béton Carbonés bitumineux) go :S15 :S15 :S15 :S15 18% Couches de roulement (Enduits go :S15 :SlO :SlO :SlO superficiels)

Bétons hydrauliques 95 g5 go :S15 :S15

Bétons hydrauliques / Tableau. VI.23 : Tableau récapitulatif comparant le coefficient Micro-Deval humide des granulats de la carrière de Chekfa (NOSTRAP) aux spécifications préconisées par SETRA LCPC (1984) et par Dupain et al (1995). D'après le Tableau. VI.23 et la valeur de l'MDE, on peut utiliser ces granulats dans le domaine routier :

~ Couches de liaison et de roulement à trafic inférieur à 25 PL/J

~ Bétons hydrauliques à trafic inférieure à 300 PL/J

VI-3-3- Essai de Fragmentation dynamique NF P 18-574

L'essai consiste à mesurer la quantité d'éléments inférieurs à 1,6 mm produite en soumettant le matériau à une masse normalisée. La granularité du matériau soumis à l'essai est choisie parmi les trois classes granulaires suivantes : 4/6.3 6.3/10 10/14 La masse M du matériau soumis à l'essai est constante. Le nombre de chocs donnés au matériau varie suivant les classes granulaires. Si m est la masse des éléments inférieurs à 1.6 mm produits au cours de l'essai, la résistance à la fragmentation dynamique F0 est exprimée par la quantité:

Fo=lOO* mlM Avec: m = M-m' : est la masse passant au tamis 1,6 mm m ' : masse de refus au tamis 1.6 mm

Page 51 Chapitre VI Propriétés des granulats

Par définition, cette quantité sans dimension est appelée coefficient de fragmentation dynamique du matériau. La masse de l'échantillon pour essai doit être de 350 g ± 1 g L'essai consiste à introduire l'échantillon dans un moule, en le répartissant uniformément. 1 Donner le nombre de coups de la masse indiqué dans le tableau ci-après, selon la classe granulaire choisie 1 Classes granulaires Nombre de coups de masse 4/6.3 16 6.3/10 22 10/14 28 Tableau. VI.24 : Nombre de coups de masse de différentes classes granulaires

Selon la DMI (2010), le coefficient de Fragmentation Dynamique Fo = 21.7% est proche de la valeur Los Angeles. VI-4- Conclusion La caractérisation des granulats de Chekfa, récapitulée dans le Tableau. VI.25, montre qu'il s'agit des granulats de bonne qualité.

Les classes granulaires (0/3, 3/8, 8/15, 15/25), répondent totalement aux spécifications de la granularité préconisées par SETRA et LCPC (1984).

Les granulats présentent un coefficient d'aplatissement qui répond aux exigences de spécifications pour bétons et pour chaussées, néanmoins ils ne peuvent être utilisés dans les enduits superficiels des couches de roulement (classe 3/8) pour le trafic supérieur à 750 poids lourds journaliers (PL / J) qui exigent une valeur ~ 10 %.

Les propriétés physiques relatives à la masse volumique et à la propreté des granulats 3 montrent que ces derniers sont dits courants (Pabs égale 2,68 g/cm ), ils ont une propreté superficielle moyenne appréciable (P = 0,53 %) mais ne leur permettant pas d'être utilisés dans les enduits superficiels des couches de roulement à trafic > 300 PL / J qui exigent une P ~0,5 %. Les valeurs d'équivalent de sable sont acceptables (ES moyenne égale à 70,67%), avec une légère différence par rapport aux limites des spécifications liées aux bétons hydrauliques pour chaussées.

Les propriétés mécaniques des granulats montrent des résultats relatifs aux coefficients Los Angeles, Micro-Deval, fragmentation dynamique, qui permettent leur utilisation dans les bétons destinés aux ouvrages d'art et aux bâtiments, ainsi que dans les couches de fondation des chaussées et couches superficielles de roulement à trafic routier réduit (~ 25 PL / J). Les résultats obtenus sont de 20,1 % pour le LA, de 18 % pour le MDE, de 21,7 % pour FD.

Page 52 Spécifications et tolérances préconisées par SETRA-LCPC (1984). C. Roulement B.H B.B (•) B.Hif•) Autres Classes Granulaires des granulats de la Couche de renforcement couche Couche de fondation dans les usages carrière de Chekfa de B.B (•) E.sup chaussées Essai ou propriété Unité (•) liaison

0/3 3/8 8/15 15/25 GNT OH GHc GNT OH GHc

Proorlétés physiques Masse volumique g/cm3 2,68 2,68 2,68 2,68 absolue Teneur en eau % 0,003 0,006 0,03 Propreté superftcielle % 0,54 0,52 $ 2 $ 2 $ 1 $2 $3 Equivalent de sable à 74,54 ~65 vue Equivalent de sable à 66,81 ~40 ~30 ~50 ~40 ~50 ~50 ~50 ~75 ~60 oiston ---- Propriétés 2éométrloues Granularité Tableau.VI.9

Teneur en fines % $12

~ 1,8 Module de Onesse 2,77 $32 Coefficient % 9,82 $25 $20 $20 sis $30 d'aoladssement (A) Propriétés mécaniques Los Angeles (LA) 20,l $25 $40 $40 $30 $30 $25 $20 $15 S25 $40 Mlcro-Deval humide 18 $20 $35 S35 $25 $25 S20 $15 $10 S20 (MDE) Fragmentadon dynamique 21,7 (FI)) Friabilité des sables $ 15 <35 (FS) Tableau.VI.25: Tableau récapitulatif des essais sur les granulats de la carrière de Chekfa comparés aux spécifications préconisées par SETRA-LCPC (1984). (•):Trafic moyen (150 à 300 poids lourds par jour), BB : Bétons bitumineux, GNT: Graves Non Traitées, BH : Bétons hydrauliques, GHc : Graves Traitées aux liants hydrocarbonés, E.Sup : Enduits superficiels, GH : Graves Traitées aux liants hydrauliques. Note: Plus de détail sur les spécifications pour les autres trafics, voir Annexe A.II-A.ID et A.V. 1

1 Conclusion générale Conclusion générale

Malgré l'abondance et la diversité des formations géologiques susceptibles d'être exploitées comme granulats dans la région de Jijel, le marché local de ces matériaux demeure déficitaire. La majorité des granulats provient de wilayas voisines.

La majoration sur les coûts de réalisation des ouvrages et la dégradation qui affecte le matériau lui-même à cause de son transport ainsi que les fréquentes perturbations qui affectent l'approvisionnement du marché local sont des facteurs qui incitent à l'élaboration d'un plan d'action global.

Jusqu'à l'heure l'actuelle, la carrière de Chekfa est l'une des sources en granulats qui alimente la wilaya de Jijel.

La carrière de Chekfa est encaissée dans des roches métamorphiques du socle de petite Kabylie. Les matériaux exploités consistent en des cipolins se présentant sous forme d'amas circonscrits dans l'encaissant schisto-phylladique.

Les granulats extraits montrent la présence de diverses pollutions qui influencent négativement sur les différentes caractéristiques du matériau. Pour améliorer ces caractéristiques, on recommande, lors de l'exploitation, d'éviter les hétérogénéités indésirables (filons de porphyroïde, encaissant schisto-phylladique) et d'accéder au procédé de lavage de granulats et leur stockage à ciel fermé.

Les propriétés géométriques montrent que la granularité répond aux exigences des spécifications pour chaussées, les gravillons ont un coefficient d'aplatissement satisfaisant, en moyenne 9,82%

Les propriétés physiques relatives à la masse volumique et la propreté des granulats montrent 3 que ces derniers sont classés «courants» (Ps égale 2,68 g/cm ) et ils ont une propreté acceptable (ES moyenne égale à 70,67% et propreté moyenne des gravillons égale à 0,53%).

Les propriétés mécaniques relatives aux coefficients, de Los Angeles(LA), Micro-Deval humide (MDE), Fragmentation Dynamique (FD) montrent des valeurs appréciables, respectivement LA compris entre 20,1 et 22,2, MDE égale à 18, FD égale 21,7. Ces résultats répondent aux exigences des spécifications préconisés pour les techniques routières et bétons hydrauliques.

Les granulats produits ces dernières années au niveau la carrière de Chekfa (NOSTRAP), ont été principalement consommés par le port de Djendjen et le mur de quai contre l'érosion littorale de la plage Kotama.

Page54 j

1 1 Bibliographie Bibliographie

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Annexe.A.! SPECIFICATIONS ET TOLERANCES RELATIVES A LA GRANULARITE (SETRA-LCPC.1984).

Enduits superficiels ( l)

GRAVILLON avec D ~ 1,58 d Bétons bitumineux (1) Autres usages ' Exemple: 4/6, 6/10, 10/14 D ::S6mm D~6mm Tamisât à 1,58D=l00% l,25D=100% l,58D= 100%

Refus à D, tamisât à d ::Sl5% ~20% Variation (2) du refus à D et du ±5% ±7,5% tamisâtàd Variation(2)durefusàDtd /2 ±15% ±15% Tamisât à 0,63 d s 3 %(3) S3%(3)

Propreté superficielle : voir Annexe (AIII)

GRAVILLON avec D ~l,58 d Exemple: 2/6, 4/41, 6114, 6!1.0 Bétons bitumineux (1) Autre usage Tamisât à l,58D 100'/o

Refusàd ~15% Variation (2) du refus à D et au tamisât à d ±5% ±7,5% Variation (2) du refus à D+d / 2 ±10% ±15%

Tamisât à 0,63 d S3%(3) ~4%(3)

SABLES GravesO/D Bétons Autres SABLES ET GRA VERS approvisionnées en lllle bitmnineux usages fraction.

Tamisât à 1,58 D 100% RefusàD S15% Sl5% Sl5% Variation (2) du refus à D ±5% ±7,5% ±7,5% Variation du tamisât à 0,3 ±7% ±10% ±10% 0,5 ou0,6mm

Variation (2) du tamisât à 80 µ ± 2 % sur la totalité de -pour~ 12 % de fines ±3% ±4% la grave. -pour S 12 % de fines ±2% ±3% OBSERVATIONS.

(1) Pour ces techniques et pour des trafics ~ 25 poids lourds par jour, on se reportera à la colonne " Autre usage". (2) Variation par rapport à la COUibe granulométrique moyenne du fuseau de régularité.

(3) ~ 5 % si d ~ 5 mm. Annexes

Annexe.A.II SPECIFICATIONS POUR COUCHES DE FONDATION ET BASE RELATIVES AUX CHAUSSEES NEUVES ET AUX RENFORCEMENT (SETRA-LCPC.1984). TRAFIC BASE ET Poids lourd FONDATION RENFORCEMENT journalier (PL I J) CARACTEIUSTIQUF.8 GNT GH GHc GNT GH GHc

IC {°Io) (4) (4) (4) :::: 30 (4) (4) ' $25 LA $40 $40 $40 $30 $40 $40 MDE $35 '.:S35 '.:S35 '.:S25 '.:S35 '.:S35 ES 2:30 :::: 30 '.:S40 :::: 30 :::: 30 :::: 40 IC :::: 30 :::: 30 :::: 30 :::: 60 :::: 30 :::: 30 LA '.:S30 '.:S40 '.:S40 '.:S25 $30 '.:S30

25A150 MDE '.:S25 ~35 ~35 '.:S20 ~25 ~25 ES ?:40 :::: 30 :::: 50 ?:40 :::: 40 :::: 50 IC 2:60 :::: 30 :::: 30 2:60 :::: 60

LA ~ 25 ~40 ~40 ~30 ~30

150 A300 MDE '.:S20 '.:S35 '.:S35 '.:S25 ~25 ES :::: 40 :::: 30 :::: 50 :::: 40 :::: 50 IC 2: 30 2: 60 100 (5) 100 (6)

:::: 300 LA '.:S40 '.:S40 ~30 '.:S25

MDE ~35 '.:S35 ~25 ~20 ES :::: 30 2: 50 2: 40 2: 50

OBSERVATIONS : AIT, AIII Rappel: IC : Indice de concassage, LA : Coefficient Los Angeles, MDE : Coefficient Micro-Deval, ES: Equivalent de Sable (à piston) Re: Résistance à la compression, CPA : Coefficient de Polissage Accéléré, Fs : Coefficient de Friabilité des sable A : Coefficient d• Aplatissement, P : Propreté superficielle, GNT : Graves Non Traitées, GH : Graves Traitées aux liants hydrauliques, GHc : Graves traitées aux liants hydrocarbonés. Annexes

( 4): Les granulats roulés peuvent être acceptés. Mais dans certains cas pour faciliter l'exécution des chantiers. Il est conseillé d'utiliser des granulats ayant un IC 2: 30. (5): Pour le trafic 2: 75 PL/J avec travaux effectués sous circulation (renforcement): Re 2:2, pour graves laitiers, graves pouzzolanes, graves cendres volantes. (6): Pour le trafic 2: 750 PLI J: Re 2: 2. (7) : Pour les bétons bitumineux destinés à être revêtus rapidement, on ne tiendra pas compte du CPA (Coefficient de Polissage Accéléré). (8) : 0,40 (minimum absolu) lorsque la vitesse est limitée à 6 km I h. (9) : Pas de matériaux alluvionnaires. (10) : Pour bétons hydrauliques : * Il n'y a pas de spécification concernant l'angularité : il est toutefois recommandé que les gros granulats (20/40) et les granulats moyens (4/40) y ont subit un concassage. Le sable concassé peut être admis après une étude spécifique en laboratoires. * Pour les gravillons > 20 mm, on pourra admettre des valeurs de LA et MDE supérieures de 5 points aux spécifications. * Pour les bétons recouverts d'un enduit superficiel ou d'un cloutage : - Ne pas tenir compte du CPA. - Valeur de dureté à respecter : .Trafic 2: 300 PLI J, LA s 30 : MDE s 25 : FS s 20 .

.Trafic compris entre 25 et 300 PLI J, LA s 40 : MDE s 35 : FS s20 . .Trafics 25 PL /J, LA s 45 : MDE s 40 : FS s 30. Annexes

Annexe.A.ID SPECIFICATIONS POUR COUCHES DE ROULEMENT RELATIVES AUX CHAUSSEES NEUVES ET A L'ENTRETIEN DES CHAUSSEES ANCIENNES, (SETRA-LCPC. 1984).

Carac- Liaison Roulement Bétons Tra.fic PL / J 1 Caracté- téristiques Bétons bitumineux E.super:ficîels ristiques hydrauliques

S 30 S 30 M ± 0,6 A(%) S 25 - ? 60 A(%) S 30 1 IC(%) 100 S 30 S 25 LA S 40 LA S 25 S 25 S 20 MDE S 35 S 25 MDE S 20 - ? 0,4S (8) CPA - CPA(7) 0,45 S 2 S 2 P(%) S 2 P(%) S 2 ::o: so - ES ? 65 ES - FS S 30 M ± 0,4 A(%) S 30 S 25 S 20 A(%) S 30 IC ou Re IC =100 Rc ? 2 Rc ? 4 LA S 30 LA S 2S S 20 S 20 MDE S 25 25A150 MDE(7) S 20 s 15 S l5 CPA CPA(7) - ? 0,50 ? 0,SO - P(%) S 2 P(o/o) S 2 S 2 S 2 ES ? 15 ES ? 50 ? 50 - FS S 20 M ± 0,4 A(%) S 25 S 20 S 20 A(%) S 2S Re ? 2 ? 2 ? 4 LA S 2S LA S 25 S 20 s 15 MDE S 20 150 A300 MDE S 20 S IS S IO CPA ? 0,45 CPA(7) - ? 0,50 ? 0,50 P(%) S 2 P(%) S 2 S 2 S I ES ?. 15 ES ? 50 ? 50 - FS s 15 M ± 0,2 A(%) s 20 s 20 s 15 A(%) S 25 Re(%) ? 2 ? 4 ? 6 LA S 20 LA S 25 S 20 S IS MDE s IS 300 A 750 MDE S 20 S l5 S IO CPA ? 0,50 CPA(7) - ? 0,50 ? 0,50 P(%) S 2 P(%) S 2 S 2 S 0,50 ES ? 15 ES ? 50 ? 50 - FS S l5 M ± 0,2 A(%) s 20 s 20 S IO A(%) S 25 Re ? 4 ? 4 (9) LA S 20 LA S 25 S l5 s 15 MDE s 15 ?. 750 MDE S 20 s 15 S lO CPA ? 0,50 CPA(7) - ?. 0,50 ?. 0,55 P(%) S 2 P(%) S 2 S 2 S 0,50 ES ? 80 ES ? 50 ? 50 - FS s 15 Annexes

Annexe.A.IV

GRANULATS POUR BETONS HYDRAULIQUES (DUPAIN ET AL., 1995).

Valeur spécifiée Vs à 90 % Valeur limite absolue Vs± U 1 FILLERS Passant à 2 mm :::: 99 % :::: 94 % Passant à 0,125 mm :::: 80 % :::: 75 % 1 Passant à 0,063 mm :::: 70 % :::: 65 % SABLES :::: 85 % :::: 80 % Passant à D mm 1 :s 12 % :::; 15 % Passant à 0,08 mm :::: 1,8 et :::; 3,2 :::: 1,65 et :s 35 Module de finesse (tolérance 0,35) (tolérance 0,50) GRAVILLON Passant à (d + D) / 2 :S moyenne+ 17,5:::; 75 :::; Vss +10 Pour D ?: 2,5 d ?: moyenne -17,5 ?: 25 ?: Vsi -10 Absorption d'eau :S5% :s 5,5 % Résistance Mécanique Los Angeles :S40 :S43 Friabilité des sables :::; 60 ou:::; 40 :::; 65 ou:::; 45 (alluvionnaires et de recyclage) Coefficient :S30% :S34% D'aplatissement Propreté des fillers : 1 :::; 1,3 Valeur de bleu Vb :s Propreté des sables ESV :::: 75 :::: 70 ES :::: 70 :::: 65 ( 65 et 60 pour sables (60 et 55 pour sables concassés ou broyés) concassés ou broyés) Valeur de bleu Vb :s l :::; 1,3 Propreté des gravillons (passant à ,5 mm) :::; 1,5 % :S2% Gravillons non concassés :S3 % :s 3,5 % Gravillons co~s Annexes

Annexe.A.V GRANULATSPOURTECHNIQUESROUTIERES:ENROBESHYDROCARBONES

(DUPAINET AL. 7 1995).

Traf"IC Spécification Conche de liaison Couche de roulement (Essieux de 13 tonnes) Ar'le) 90 90 LA 90 :s 25 MDE :S25 :s 20 < 25 /jour CPA :s 0,50 P(%) :s 2 :s 2

ES ~50 ~50 A(%) 90 :s 25 LA :S25 :S20 MDE :s 20 :s 15 25 A 150 I jour CPA :s 0,50 P(%) :s 2 ::;:2 1 ES ~50 ~50 :S20 A(%) ::;:25 :s 20 ) LA :s 25 15 MDE :S20 :s 150 A 300 I jour ~0,50 CPA P(%) $2 $2 ES ~50 ~50 :s 20 A(%) :S20 :s 20 LA :S25 :s 15 MDE :S20 300 A 750 I jour CPA ~0,50 g Pr'A.) ::;:2 ES ~ ~50 :s 20 A(%) :S20 :s 15 LA :S25 :s 15 MDE :s 20 > 750/ jour CPA ~0,50 :5:2 P(%) ::;:2 ES ~50 ~50 u

[ 1 Annexes

((Ri/ Ms)* 100) inscrit sur la feuille d'essai Les pourcentages de tamisâtes correspondants sont égaux à 100 - ((Ri/ Ms)* 100). -Premier échantillon sable 0/3 :

M s= 1200 ~ Tamis mm Masse des refus % refus cumulés % tamisâts cumulés cumulés (Ri) en gr

Tamis mm Masse des refus ctnnulés % refus cwnulés % tamisâts cumulés (Ri)en gr

8.2- PREPRATION DES RESULTATS : Les pourcentages des tamisâtes cumulés ou ceux des refus peuvent être présentés soit sous forme de tableau (Exploitation statistique), soit le plus souvent ou forme de courbe. Tracé de la courbe : Il suffit de porter les divers pourcentages de tamisât ou des différents refus cumulés sur la feuille de papier semi-logarithmique. En abscisse : les dimensions des mailles, sur une échelle logarithmique. En ordonnée : les pourcentages sur une échelle arithmétique. La courbe représentant la distribution granulométrique des éléments doit être tracée de manière continue et peut ne pas passer rigoureusement par tous les points. 8.3- VALIDITE DEL'ANALYSE GRANULOMETRIQUE : La somme des masses Rn et Tn différer de plus de 2 % de la masse Msl. Annexes

Annexe B. II Normalisation française Granulats NF P 18-591 Septembre DETERMINATION DE LA PROPRETE 1990 Suoerficielles LOB.JET 1 La présence norme a pour objet de définir de mode opératoire pour la détermination de la proprté superficielle des granulats supeieur a 2 mm. 2. DOMAINE D'APPLICATION La présence norme s'applique aux granulats d'origine naturelle ou artificielle utilisés dans le domaine du batiment et du génie civil. 3. GÉNÉRALITÉS 3-1 définition La propreté superficielle est définie comme étant le pourcentage pondéral de particules inferieures à 0.5 mm (ou l.6mm pour les ballasts) mélangeées ou adhérentes à la surface des granulats supérieurs à 2 mm 3-2 Principe de l'essai Ces particules sont séparées par lavage sur le tamis correspondant. 4. APPAREIILLAGE - Tamis de 0.5 mm ou 1.6 mm - Eventuellement un tamis de décharge. - Balance dont la portée limite est compatible avec les masses à peser et permettant de faire toutes les pesées avec une précision relative de 0.1 %. - Etuve ventilée réglée à ( 105±5) 0c 5. Préparation de r échantillon pour essai L'échantillon doit être préparé suivant les prescriptions de la norme PlS-553. La mase M de l'échantillon pour essai doit être supérieur à 02 D, avec M exprimé en Kg et D (plus grande dimension spécifiée) en millimètres. 6. Exécution de l'essai Préparer deux échantillon à partir de l'enchantillons pour laboratoire: l'un de mase Mhl pour déterminer la mase sèche de l'échantillon pour essa~ l'autre de messe Mti pour déterminer la messe sèche des éléments inferieurs à .5 mm ou 1.6 mm pour le ballast. 6.1 Détermination de la messe sèche pour l'échantillon pour l'essai - Peser les deux échantillons M1h et Mti. - Sécher le premier échantillon à l'étuve à (105±5)°C jusqu'à messe constante, c'est-à-dire jusqu'à ce que deux pesées successives de l'échantillon, séparées d'une heure, ne différent pas de plus de 0, 1%. - le peser, soit M 1s sa masse sèche.

La masse sèche Ms de l'échantillon soumis à l'essai de propreté est : M=M18 M 11/Mh 6.2 Détermination de la messe sèche des éléments inferieurs à 0,5 mm ou 1,6 mm Effectuer l'essai sur le matériau à la teneur en eau à laquelle il se trouve avant essai. Tamiser sous eau l'échantiJlon Mi. sur le tamis de 0,5 ou l,6mmjusqu'à ce que l'eau qui s'écoule soit claire. Récupérer le refus et le sécher à l'étuve à (I05± 5) °C jusqu'à masse constante. Le tamiser à nouveau sur le tamis de 0,5 mm ou 1,6 mm pendant une minute et le peser, soit m' sa masse sèche. La masse sèche m des éléments inferieur à 0,5 ou 1,5 mm est égale: m= M. - m' 7. Expression des résultats La propreté superficielle est donnée par : P=m/Msx 1OO ·1 Annexes .'I 1 ·-- -·--·.._j

Annexe B.111 : Détermination de la propreté des sables : Equivalent de sable Normalisation Française Granulats p 18-598 Détermination de la propreté des Octobre 1991 sables : Equivalent de sable 1. Objet La présente norme a pour objet de définir une caractéristique des sables intitulée «équivalent de sable» et de fixer la méthode permettant de déterminer cette caractéristique. 2. Domaine d ·application La présente norme s'applique aux sables, d'origine naturelle ou artificielle, utilisés dans le domaine du 1 bâtiment et du génie civil. 3. Généralités L'essai d'équivalent de sable, permettant de mesurer la propTeté d'un sable, est effectué sur la fraction d'un granulat passant au tamis à mailles carrées de 5 mm Il rend compte globalement de la quantité et de la qualité des éléments fins, en exprimant un rapport conventionnel volumétrique entre les éléments sableux qui sédimentent et les éléments fins qui floculent. La valeur de l'équivalent de sable (ES) est le rapport, multiplié par l OO, de la hauteur de la partie sableuse sédimentée, à la hauteur totale du floculat et de la partie sableuse sédimentée. 4. Appareillage et produits utilisés 4.1 Appareillage 4.1.1 Appareillage d'usage courant Tamis de 5 mm d'ouverture de mailles avec fond. Spatule et cuillère. Récipients de pesée pouvant recevoir environ 200 ml. Balance dont la portée limite est compatible avec les masses à peser et permettant de faire toutes les pesées avec une précision relative de 0, 1 %. Chronomètre donnant la seconde. Réglet de 500 mm, gradué en millimètres. Goupillon pour le nettoyage des éprouvettes. Bacs pour tamisage. 4.1.2 Appareillage spécifique Éprouvettes cylindriques et transparentes en matière plastique de diamètre extérieur constant à± 0,5 mm, de diamètre intérieur de 32 mm± 0,5 mm et d'une hauteur de 430 mm± 1 mm. Chaque éprouvette porte des traits de repères gravés à : 100 mm± 0,25 mm et 380 mm± 0,25 mm de la base. L'éprouvette est fermée par un bouchon de caoutchouc ; l'équipement comprend deux éprouvettes et deux bouchons. Un piston taré, constitué par : - une tige de 440 mm ± 0,25 mm de longueur ; - une embase de 25 mm ± 0, 1 mm de diamètre, dont la surfuœ inférieure est plate, lisse et perpendiculaire à l'axe de la tige et qui comporte latéralement trois vis de centrage du piston dans l'éprouvette, avec un léger jeu. Ses parties plongeantes sont en métal inoxydable (laiton ou acier inoxydable); - un manchon de 10 mm± 0,1 mm d'épaisseur, qui s'adapte sur l'éprouvette cylindrique et permet de guider la tige du piston, en même temps qu'il sert à repérer renfoncement du piston dans l'éprouvette. Ce manchon comporte une vis qui permet de le bloquer sur la tige du piston, ainsi qu'une encoche pour le passage du réglet ; - un poids fixé à l'extrémité supérieure de la tige pour donner à l'ensemble du piston taré, hormis le manchon, une masse totale de 1 kg± 5 g ; - un tube laveur, constitué par un tube rigide (acier inoxydable ou cuivre écrouï) de diamètre extérieur de 6 mm± 0,5 mm et de diamètre intérieur de 4 mm± 0,2 mm. Ce tube laveur est muni à la partie supérieure d'un robinet, à la partie inférieure d'un embout fileté en métal inoxydable formant dièdre, chaque face du dièdre étant percée d'un trou de 1 mm ± 0, l mm ; - un flacon, transparent en verre ou en matière plastique, d'environ 5 L, muni d'un système de siphon, dont le fond est placé à 1 m au-dessus de la table de travail ; Annexes

- un tube de caoutchouc, ou de plastique, de l,50 m de longueur environ et de 5 mm de diamètre intérieur environ reliant le tube laveur au siphon ; - un entonnoir à large ouverture pour transvaser l'échantillon dans l'éprouvette cylindrique; - une machine d'agitation, manuelle ou électrique, capable d'imprimer à l'éprouvette un mouvement horizontal, rectiligne et périodique de 20 cm± l cm d'amplitude et de période 1/3 seconde. 4.1.3 Produits utilisés 1 4.1.3.1 Solution concentrée La préparation de la solution concentrée s'effectue à partir : - de chlorure de calcium cristallisé, qualité produit pur, - de glycérine à 99 % de glycérol, qualité phannaceutique, - de formaldéhyde en solution à 40 % en volume, qualité pharmaceutique, - d'eau distillée ou déminéralisée. Préparer un litre de solution concentrée avec : · 111 g ± 1 g de chlorure de calcium anhydre, · 480 g ± 5 g de glycérine, · 12 à 13 g de la solution de formaldéhyde. Il est recommandé de stocker la solution concentrée dans des flacons en matière plastique contenant 125 ml± 1 ml, pour des raisons de commodité d'emploi et de meilleure conservation de cette solution. 4.1.3.2 Solution lavante La solution lavante est préparée, en prenant 125 ml ± l ml de la solution concentrée et en diluant à 5 1 ± 0,0051 avec de l'eau distillée. Pour la préparation de la solution lavante, à partir de la solution concentrée, on peut se contenter sur les chantiers d'eau déminéralisée au lieu d'eau distillée et même d'eau potable. Remplacer la solution lavante au bout d'un mois, ou avant si lDl léger dépôt ou des troubles apparaissent. En outre, rincer et nettoyer à l'eau distillée la bonbonne de 51 à chaque remplissage. Le mélange est vigoureusement agité avant utilisation. Dans le cas où la solution concentrée est stockée dans un flacon de 125 ml, rincer plusieurs fois le flacon et verser les eaux de rinçage dans le flacon de 5 1 avant de diluer le contenu de ce dernier à 5 L. 5. Préparation de r échantillon pour essai L'échantillon pour laboratoire doit être préparé suivant les prescriptions de la norme P 18-553. Sa masse doit être telle que la fraction passant au tamis de 5 mm pèse 500 à 700 g. Si l'échantillon pour laboratoire n'est pas humide, l'humidifier afin d'éviter les pertes de fines et la ségrégation. Sur celui-ci, procéder à la préparation d'un échantillon pour la détermination de la teneur en eau w et de deux échantillons pour essai. L'essai s'effectue sur le sable à sa teneur en eau naturelle, la masse sèche de l'échantillon pour essai doit être de 120 g± 1 g. 5.1 Détermination de la teneur en eau du tamisit A partir du premier échantillon, déterminer la teneur en eau w exprimée en pourcentage sur deux prises de 100 à 200 g par une méthode rapide telle que : séchage ao gaz, rayonnement infrarouge, .. . 5.2 Préparation des échantillons pour essai La masse de 1'échantillon pour essai, exprimée en grammes, est alors égale à : Dans tous les cas préparer deux échantillons par essai.

120 (i 1- ,;,)

6. Exécution de l'essai 6.1 Mise en place de la première prise d'essai La solution lavante ayant été siphonnée dans l'éprouvette cylindrique, jusqu'au trait repère inférieur, la prise d'essai humide, correspondant à une masse sèche de 120 g ± 1 g de matériau, est versée soigneusement à l'aide de l'entonnoir dans l'éprouvette pœée verticalement. Frapper fortement à plusieurs reprises la base de l'éprouvette sur la paume de la main pour déloger les bulles d'air et fàvoriser le mouillage de l'échantillon. Laisser reposer dix minutes. Annexes

6.2 Agitation de r éprouvette À la fin de cette période de dix minutes, boucher l'éprouvette à l'aide du bouchon de caoutchouc, puis fixer l'éprouvette sur la machine d'agitation. Faire subir à l'éprouvette 90 cycles ± 1 cycle en 30 s ± 1 s. Remettre l'éprouvette en position verticale sur la table d'essais. 1 6.3 Lavage Oter le bouchon de caoutchouc et le rincer au dessus de r éprouvette avec la solution lavante. En descendant le tube laveur dans l'éprouvette rincer les parois de l'éprouvette avec la solution lavante, puis enfoncer le tube jusqu'au fond de l'éprouvette. 1 Faire remonter les éléments argileux, tout en maintenant l'éprouvette en position verticale en procédant de la manière suivante : l'éprouvette étant soumise à un lent mouvement de rotation, remonter lentement et régulièrement le tube laveur. Lorsque le niveau du liquide atteint le trait repère supérieur, relever le tube laveur, de façon à ce que le niveau du liquide se maintienne à hauteur du trait repère. Arrêter l'écoulement dès la sortie du tube laveur. 6.4 Mesures Laisser reposer pendant 20 min ± 10 s. Au bout de ces 20 min, mesurer à l'aide du réglet la hauteur hl du niveau supérieur du floculat par rapport au fond de l'éprouvette. Mesurer également la hauteur h '2 du niveau supérieur de la partie sédimentée par rapport au fond de l'éprouvette. Descendre doucement le piston taré dans l'éprouvette, jusqu ·à ce qu'il repose sur le sédiment. Pendant cette opération, le manchon coulissant prend appui sur r éprouvette. Lorsque l'embase du piston repose sur le sédiment, bloquer le manchon coulissant sur la tige du piston. Introduire le réglet dans l'encoche du manchon, faire venir buter le zéro contre la face inférieure de la tête du piston. Lire la hauteur du sédiment h2 au niveau de la fàœ supérieure du manchon. Arrondir les hauteurs hl, h'2 et h2 au millimètre le plus voisin. 6.5 Deuxième prise d'essai Recommencer les mêmes opérations. 7. Expression des résultats L'équivalent de sable est donné par la formule : h Es = 100 _! h, L'équivalent de sable visuel est, dans les. mêmes conditions, .donné par la formule: h Esv: 100 _! h, Ces résultats sont donnés avec une décimale. La détermination portant sur deux échantillons, la propreté du sable est la moyenne des deux valeurs obtenues. La valeur de la moyenne est arrondie à l'entier le plus voisin. Annexes

Annexes B. IV Normalisation Granulats p 18-554 Française Mesures des masses volumiques, de la porosité du Décembre 1990 coefficient d'absorption et de la teneur en eau des gravillons et cailloux 1. Objet La présente norme a pour objet de définir les modes opératoires pour la mesure des masses volumiques, de la porosité, du coefficient d'absorption et de la teneur en eau d'un gravillon ou de cailloux définis par la norme P 18-101. 2. Domaine d'application La présente norme s'applique aux granulats d'origine naturelle ou artificielle utilisés dans le domaine du bâtiment et du génie civil. 3. Généralités 3.1 La masse volumique réelle est définie comme le quotient de la masse sèche de l'échantillon par le volume occupé par la matière solide, y compris les vides contenus dans les grains (volume réel). 3.2 Le coefficient d'absorption d'eau est défini comme le rapport de l'augmentation de masse de l'échantillon entrainée par une imbibition partielle en eau, à la masse sèche de l'échantillon. Cette imbibition partielle est obtenue par immersion de r échantillon dans r eau pendant 24 h à 20 °C à la pression atmosphérique. 3.3 La masse volumique réelle imbibée est définie comme le quotient de la masse de l'échantillon imbibé dans les conditions du paragraphe 3.2 par le volume qu'il occupe (volume réel). 3.4 La porosité est définie comme le rapport du volume des vides contenus dans les grains et accessibles à l'eau, au volume réel de l'échantillon. 3.5 La teneur en eau est définie comme le rapport de la différence entre la masse de l'échantillon à sa teneur en eau en l'état et sa masse sèche, à la masse sèche de l'échantillon. 4. Appareillage Appareillage d'usage courant nécessaire à la préparation d'un échantillon pour essai (voir la norme p 18-553) Etuve ventilée réglée à 105 °C ± 5 °C. Balance dont la portée limite est compatible avec les masses à peser et permettant de faire toutes les pesées avec une précision relative de 0,1 %. Panier en toile métallique à mailles :S 3 mm ou récipient on tole perforée à perforations :::; 3 mm de dimensions adéquates, muni d'anses métalliques servant à la suspendre au fléau de la boulance. Récipient dans lequel on peut suspendre librement le panier ou le récipient en tole perforée. Tamis de 4 mm. Chiffons absorbants de dimensions adéquates. 5. Matériau soumis à l'essai L'échantillon pour essai doit être préparé suivant les prescriptions de la norme P 18-553. La masse de l'échantillon pour essai doit avoir une masse M supériure à 0,2 D, avec M exprimé en kilogrammes et Den millimètres. 6. Exécution de l'essai 6.1 Détermination de la masse de l'échantillon à sa teneur en eau en l'état Peser l'échantillon, soit M sa masee. Noter ensuite la masse M' s de cet échantillon, séché sans lavage préalable. 6.2 Détermination dans l'air de la masse sèche de l'échantillon. Laver l'échantillon sur le tamis de 4 mm. Le sécher à l'étuve à 105 °C ± 5 °C jusqu'à masse constante c-à-d jusqu'à ce que deux pesées successives de l'échantillon, séparées d'une heure. Ne différent pas de plus de 0,1 %. Annexes

Le laisser refroidir et le peser ; soit Ms sa masse. 6.3 Détermination dans l'air de la masse de l'échantillon imbibé. Immerger l'échantillon dans l'eau pendant 24 h à 20 °C à la pression atmosphérique. Peser ensuite l'échantillon après avoir épongé soigneusement avec un chiffon absorbant, les gros éléments étant essuyés individuellement, soit Ma sa masse. 6.4 Détermination dans l'eau de la masse de l'échantillon imbibé Après la pesée précédente, placer l'échantillon imbibé dans le panier en toile métallique, le suspendre au fléau de la balance, l'immerger dans l'eau à 20 °C à l'aide du récipient prévu à cet effet, agiter le panier 1 afin d'éliminer toute présence de bulles d'air avant la pesée. Peser ensuite l'échantillon soit M'a sa masse. 6.5 Détermination dans lair de la masse de léchantillon saturé en eau Obtenir la saturation en eau complète de l'échantillon par une désorption sous vide (trompe à eau) pendant 2 h suivie d'une immersion dans l'eau pendant 24 h à 20 °C à la pression atmosphérique. Si la porosité est inférieure à 3 %, il y a lieu de laisser les échantillons immergés dans l'eau une semaine entière à la pression atmosphérique ou 24 h à une pression supérieure à 2 Mpa. Peser ensuite l'échantillon après l'avoir épongé soigneusement avec un chiffon absorbant, les gros éléments étant essuyés individuellement, soit Mw sa masse. 6.6 Détermination dans l'e'au de la masse de l'échantillon saturé en eau Après la pesée précédente, placer l'échantillon saturé en eau dans le panier en toile métallique, le suspendre au fléau de la balance, l'immerger dans l'eau à 20 °C à l'aide du récipient prévu à cet effet, agiter le panier afin d'éliminer toute présence de bulles d'air avant la pesée. Peser l'échantillon soit M' w sa masse. 7. Expression des résultats 7.1 Masse volumique réelle T/m3

7.2 Coefficient d'absorption d'eau%

7.3 Masse volumique réelle imbibée T/m3

Pri -

7.4 Porosité %

n - 100 ---~ Mw - M~ 7.5 Teneur en eau % M - M. a w = 100 --- Annexes

Annexe B. V: GRANULATS NORME FRANÇAISE Coefficient d'usure micro-Deval p 18-572 Décembre 1990 1. Objet 1 La présente norme a pour but objet de définir le mode opératoire pour la mesure de la résistance à l'usure d'un échantillon de granulats. 2. Domaine d'application La présente norme s'applique aux granulats d'origine naturelle ou artificielle utilisés dans le domaine 1 du bâtiment et du génie civil. 3. Généralité 3.1 But de l'essai L'essai micro -Deval permet de mesurer la résistance à l'usure des roche, cette résistance à l'usure pour certaines roches n'est pas la même à sec ou en présence d'eau. 3.2 Définition d l'essai L'essai consiste à mesurer l'usure des granulats produit par frottement réciproques dans un cylindre en rotation dans des conditions bien définies. La granularité du matériau soumis à l'essai est choisie parmi les classes granulaires : 4-6 ,3 mm, 6,3-lOmm ,10-14mm et 25-50mm. Pour les essais effectués sur les gravillons entre 4 et 14 mm une charge abrasive est utilisée. Si M est la masse du matériau soumis à l'essai, m la masse des éléments inferieurs à 1,6 mm produits au cours de l'essai, la résistance à l'usure s'exprime en 100 * m / M Par définition, cette-quantité sans dimension, est appelée suivant la méthode employée: Coefficient micro - Deval sec du granulat (Mos) Coefficient micro- Deval en présence d'eau du granulat (MoE) 4. Appareillage 4.1 Appareillage d'usage courant Jeu de tamis de 1,6- 4- 6,3 - 8 - 10- 14-25 -40 et 50 mm, le diamètre des montures ne devant pas être inférieur à 200 mm. Matériel nécessaire pour effectuer l'échantillonnage du matériau (P 18-553) et une analyse granulométrique par tamisage (18 560). 4.2 Appareillage spécifique L'appareil micro-Deval est conforme aux caractéristiques essentielles suivantes: Il comporte un à quatre cylindres creux, fermés à une extrémité, ayant un diamètre inferieur de 200 mm± 1 mm et une longueur utile de 154 mm± l mm pour les gravillons compris entre 4 et 14mm et de 400 mm±2 mm pour les 25-50 mm. Les cylindres d'essais sont en acier inox (Z2 CN 18 -10) d'épaisseur supérieur ou égale à 3 mm. Ils ont pesés sur deux arbres horizontaux. Cheque cylindre permet d'effectuer un essai. L'intérieur des cylindres ne doit présente aucune saillie due à la soudure ou mode de fixation, ils sont fermés par un couvercle plat d'environ 8 mm d'épaisseur. L'étanchéité est assurée par un joint placé sur le couvercle. La charge abrasive est constituée par des billes sphériques de l 0 mm de diamètre en acier inox Z 30 C 13. Le contrôle du diamètre des billes peut se faire rapidement en faisant passer sur deux barreaux parallèles. D'écartement 9 ,5 mm, ou par pesée de lots de 10 billes usagées dont la masse ne doit pas être inferieur à 34 g. Un moteur (environ 1 KW) doit assurer aux cylindres une vitesse de rotation régulière de lOOtr/min ± 5tr/min Un dispositif doit permettre d'arrête automatiquement le moteur à la fin de l'essai. Annexes

5. Préparation de l'échantillon pour essai 5.1 Prise d'échantillon La masse de l'échantillon envoyée au laboratoire est au moins égale à 2 kg pour les gravillons entre 4 et 14 mm et 40kg pour les 25-50 mm L'échantillon doit être préparé suivant les prescriptions de la norme P 18-553 5.2 Préparation de l'échantillon pour essai L'essai doit être effectué sur un lot de granulats ayant une granularité conforme à l'une des classes granulaires type. Les 25-50 mm doivent contenir 600/o de 25-40 mm Laver l'échantillon et le sécher à l'étuve à 105°C, jusqu'à masse constante c'est-à-dire jusqu'à ce que deux pesées successives de l'échantillon, séparées d'une heure, ne diffèrent pas de plus 0, 1% Tamiser à sec sur les tamis de la classe granulaire choisie. La masse de l'échantillon pour essai est de 500±2g pour les 4-14 mm et de 10 kg pour les 25- 50 mm 1 6. Exécution de lessai 6.1 Essai sur les gravillons compris entre 4 et 14 mm Introduire dans le cylindre d'essai, disposé ouverture vers le haut, la charge abrasive, puis les 500g de 1 rnateriau préparé suivant les dispositions du chapitre 5. La charge est fixée conformément aux indications du tableau ci- après. Classes granulaires (mm) Chanl;e abrasive (g) 1 4 - 6,3 2000±5 6,3 - 10 4000±5 1 10 -14 5000±5 Pour effectuer un essai en présence d'eau, On ajoute 2,5 l'eau. Mettre les cylindres en rotation à une vitesse de 100 tri min pondant 2 hou 12000 t. Après essai, recueillir le granulat et la charge abrasive dans un bac en ayant soin d'éviter les pertes de granulats. Laver soigneusement à la pissette intérieur du cylindre, en recueillant l'eau et les partes minérales entrainées. Tamiser le matériau dans le bac sur le tamis de 1,6 mm ; la charge abrasive (à l'aide d'un aimant par exemple) .procéder plusieurs fois pour fuciliter l'opération. Sécher le refus à 1,6 mm à l'étuve à 105 °C, jusqu'à masse constante. Peser ce refus au gamme prés, soit m' le résultat de le pesée. 6.2 Essai sur les granulats compris entre 25 et 50 mm Introduire dans le cylindre d'essai disposé vers le haut, les 10000 g de matériau préparé suivant les dispositions du chapitre 5. Pour effectuer l'essai en présence d'eau on ajoute 21 d'eau. Mettre les cylindre en rotation à une vitesse de 1OO tr/min ±5 tr/min pendant 2 h20 minute ou 14 000 rotations. Après essai recueillir le granulat dans un bac en ayant soin d'éviter les pertes d'éléments. Laver soigneusement à la pissette l'intérieur du cylindre en recueillant dans le bac l'eau et les parties minérales entrainées. Tamiser le matériau du bac sur le tamis de 1,6 mm en prévoyant un tamis de décharge. Laver 1' ensemble sous un jet d'eau en procédant en plusieurs fois pour fuciliter l'opération. Sécher le refus à 1,6 mm à l'étuve réglée à 105 °C jusqu'à masse constante. Peser ce refus au gamme prés, soit m' le résultat de la pesée.

Caractéristiques Géologiques Et Géomécaniques Des Granulats De La Carrière De Chekfa-Wilaya De Jijel­ Algérie Nord-Orientale ·

Caractéristiques Géologiques Et Géomécaniques Des Granulats De La Carrière De Chekfa-Wilaya De Jijel Algérie Nord-Orientale ·