République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la Recherche scientifique Université Larbi Ben M’hidi. Oum El Bouaghi Faculté des Sciences de la Terre et de L’Architecture DEPARTEMENT DE GEOLOGIE MEMOIRE PRESENTE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOMEDE MASTER En Géologie de l’Ingénieur Thème : USINE DU CIMENT DE SIGUS : INVESTIGATION GEOLOGIQUE ET GEOTECHNIQUE Présenté Par : Bouzenad Soumia Medfouni Khadidja Jury : Ms Khiari. A ………………. Université de Oum El Bouaghi Président Ms Benzagouta. M .S ………...Université de Oum El Bouaghi Encadreur Ms Mazouz. E ……………….....Université de Oum El Bouaghi Examinateur Juin 2016 Remerciements Au terme de cette étude qui a abouti à ce modeste travail, je tiens à remercier en premier dieu qui nous a donné de l’aide et de la volonté, pour pouvoir réaliser ce travail qui est le fruit de sacrifices, et de patience « Merci mon dieu ». C’est avec grand plaisir que je présente mes sincères remerciements à toutes les personnes qui m'ont aidé à réaliser ce travail. Je commencerai par exprimer ma profonde gratitude envers mon directeur du mémoire, Mr Benzagouta Saïd, pour m’avoir proposé ce sujet et de l’avoir encadré. Je tiens également à le remercier pour son dévouement, son aide, ses conseils, pour ses orientations, remarques et corrections, pour tout le temps qu’il m’a consacré sur terrain ainsi que ses encouragements tout au long de ce travail. Un grand merci a Mme Khalfalah .N, pour son aide, ses conseils, ses corrections et ses propositions pour avoir des données fiables, Je lui suis très reconnaissante. Je tiens à remercier le Directeur de la Société des ciments de BOUSSOUF qui m’a donné l’autorisation pour faire un stage au sein de la cimenterie et ses carrières de matières premières. Je remercie aussi tous mes enseignants de la géologie et les membres de jury qui ont accepté d’examiner et juger mon travail. Mes remerciements vont à mes collègues géologues et en particuliers à ma promotion. Enfin, je remercie tous ceux et celles qui m’ont aidé à l’établissement de Cette travaille. A tous merci DEDICACE Ce modeste travail est dédié à deux personnes exceptionnelles : Ma mère et mon père, qui m’ont entouré par leur soutien, leurs compassions et leurs encouragements. Mes frères et mes sœurs, surtout Amina et Yasser. Mes amies : Sarah B, Sarah G, Abir, Chaima. A mon binôme Khadidja A tous mes camarades de classe A tout qui m’ont aidé au cours de la réalisation de ce travail surtout : A mes cousins, mes cousines et aux deux familles BOUZENAD ET GHEDIED BOUZENAD SOUMIA Dédicace : Je tiens à dédier ce modeste travail de master à : A mes très chers parents. A mes frères et ma sœur surtout mon frère Hichem. A mes tantes (Malika, Hakima). A mes amies (Sabrina, Sarra.B, Abir, Sarra.G, Noussayba) A ma copine de ce travail « Soumia ». A tous les collègues et tous les amis A tout ce qui me connait Medfouni Khadidja Sommaire: INTRODUCTIONGENERAL………………………………………………………………1 CHAPITRE 01 CADRE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE 1.1. Cadre Géographique……………………………………………………………………..2 1.1.1. La Situation Géographique de Sigus…………………………………………..2 1.2. Situation du terrain d’étude………………………………………………………………3 1.2.1. La localisation de la future cimenterie:………………………………………..3 1.2.2. Délimitation du projet……………………………………………………….…4 1.3. La géomorphologie du terraine d’étude…………………………………………………4 1.4. Reliefs………………………………………………………………………………………6 1.5. Réseau hydrographique…………………………………………………………………...8 1.6. Végétation et climat………………………………………………………………………10 1.7. Démographie et population……………………………………………………………...11 2. Cadre géologique………………………………………………………………………..….12 2.1. La géologie régionale…………………………………………………………………….12 2.1.1. Le domaine interne:…………………………………………………………… 13 a. Le socle kabyle……………………………………………………………………………..13 b. La dorsale kabyle………………………………………………………………………….13 2.1.2. Domaine des flyschs…………………………………………………………...14 2.1.3. Domaine externe: le sillon tellien ……………………………………............14 a. Les séries telliennes………………………………………………………………………..14 b. Les série de l'avant pays………………………………………………………………….16 2.2. La géologie locale………………………………………………………………………..17 2.2.1. Les travaux antérieurs…………………………………………………………..17 2.2.2. La litho-stratigraphie régionale…………...……………………………………18 a. Trias………………………………………………………………………………………..18 b. Crétacé…………………………………………………………………………………….18 c. Paléogène…………………………………………………………………………………..19 d. Néogène……………………………………………………………………………………20 e. Quaternaire………………………………………………………………………………..20 2.2.3. Les structures géologiques pour le cas d’étude…………………………….....21 2.2.4. Hydrogéologie de la région……………………………………………..….23 a. Le domaine des hautes- plaines sud constantinoises (d i)……………………………..23 2.2.5. La sismicité de la région…………………………………..………....….24 2.2.6. La faille sismique de sigus………………………………………………26 2.2.7. Tectonique ………….…………………………………………….….....27 2.3. Conclusion …………………………………………………………………………..30 CHAPITRE 02: BESOIN EN MATIERE PREMIERE 1. Disponibilité de carrière: carbonatées et argileuse………………………………..….31 1. Le gisement de calcaire…………………………………….…………………………..31 1.1.1. La situation du gisement de calcaire (carrière de Dj Fortas)…………….. 31 1.1.2. Description sur le gisement de calcaire (Dj Fortas)………………………...32 a. Description sur les calcaires de Dj Fortas…………………………………………….33 b. Description sur les calcaires de Dj Oum Settas…………………………………..…..33 1.2. Gisement d’argile…………………………………………………………………….35 1.2.1. La situation du gisement d’argile (carrière de Koudiat Birou )………….35 1.2.2. Description du gisement d’argile………………………………………...36 2. Disponibilité de la matière première et facilite de transport……………………….36 2.1. Matières premières nécessaires pour la fabrication d’un ciment…………..…..….37 2.1.1. Calcaire………………………………………………………..….……..37 2.1.2. Argiles ………………………………………………………..….……..38 2.1.3. Les ajouts…………………………………………………………..…...39 a. Les ajouts additifs……………………………………………………………………...40 b. Les ajouts correctifs……………………………………………………………………41 2.2. Composition chimique de la matière première………………………………...…42 2.3. Le clinker……………………………………………………………………………..44 2.3.1. Aperçu sur clinker………………………………………………………….44 2.3.2. Composition chimique du clinker……………………………….…………44 2.3.2.1. Calcul du clinker à base de la matière première……………….…….....45 2.3.2.2. Interprétation des résultats………………………………………………46 2.4. Le ciment…………………………………………………………………………..….47 2.4.1. Définition d’un ciment……………………………………………….…… 47 2.4.2. Procèdes de fabrication du ciment :(cimenterie sigus)……………………..47 2.4.2.1: préparation des matières premières et du cru……………………………...… 48 a. Concassage et transport du mélange calcaire/argile…………………………….....48 b. Concassage et transport des ajouts……………………………………………….…49 c. Stockage et transport des ajouts additifs…………………………………………...50 d. Dosage et transport du mélange cru………………………………………………..50 e. Broyage du mélange cru, transport du cru vers le silo homogénéisation et traitement des gaz du four…………………………………………………………..…51 4.2.2: production clinker………………………………………………………..……...52 a. Tour de préchauffage et four……………………………………………………..…52 b. Transport du clinker vers les silos et stockage…………………………………..…53 4.2.3: production ciment………………………………………………………………..54 a. Extraction du clinker des silos et transport vers les trémies d’alimentation….…54 b. Dosage des composants du ciment…………………………………………………..54 c. Broyage et transport ciment vers les silos……………………………………..…....54 2.5. Conclusion……………………………………………………………………......…55 CHAPITRE 03 : ETUDE GEOTECHNIQUE 1. Introduction ……………………………………………………………..………..….56 2. Programme de l’investigation géotechnique………………………………………..56 2.1. Reconnaissance géotechnique du site……………………………………….……..56 2.1.1. In situ…………………………………………………………..….....56 2.1.2. Essais en laboratoire…………………………………………………57 2.2. Distribution du programme de l’investigation…………………………………....59 2.2.1. Partie silos………………………………………………………………59 2.2.2. Partie ouvrages………………………………………..………..…60 3. Résultats de l’investigation géotechnique……………………………….………..…62 3.1. Partie silos………………………………………………………………………......62 3.1.1. Les silos ciments…………………………………………………………….........62 a. Coupe géologique……………………………………………………….….62 b. Sondages pressiomètriques………………………………………..………..63 c. Sondages électriques verticaux………………………………….………......64 c. 1. Corrélation entre SEV 1 et SEV 2…………………………………………….…..64 c. 2. Corrélation entre SEV 3 et SEV 4…………………………………………….…..64 d. Essais de laboratoire ………………………………………………………...65 3.1.2. Les silos clinkers…………………………………………………………….….65 a. Coupe géologique……………………………………………………………….66 b. Sondages pressiomètriques…………………………………………………….66 c. Sondages électriques verticaux………………………………………………..67 c. 1. Corrélation entre SEV 5 et SEV 6………………………………………………67 d. Essais de laboratoire………………………………………………………………..68 d. 1. Essais physiques………………………………………………………….68 d. 2. Analyse chimique sommaire…………………………………………….69 d .3. Essais mécaniques………………………………………………………..69 3.3.1.3. Stockage polaire mélange…………………………………………………….70 a. Coupe géologique…………………………………………………………..71 b. Sondages pressiomètriques…………………………………………..……...71 c. Sondages électriques verticaux………………………………………….......71 c. 1. Corrélation entre SEV 9 et SEV 10………………………………………..72 d. Essais de laboratoire………………………………………………………...72 d. 1. Essais physiques…………………………………………………………………72 d. 2. Analyse chimique sommaire……………………………………………………73 d. 3. Essais mécaniques………………………………………………………………..73 3.3.1.4. Silo cru…………………………………………………………………………73 a. Coupe géologique………………………………………………………………74 b. Sondages pressiomètriques ………………………………………………..…74 c. Sondages électriques verticaux……………………………………………….75