Soutenance mémoire
Traitement des granulats
Identification des granulats
Introduction :
Le terme granulat réunit sous cette appellation une gamme de produits constitués par un ensemble de grains minéraux (inertes) de dimensions comprises entre 0 et 125 mm, destinés notamment à la confection des mortiers, des bétons hydrauliques, des couches de fondation, de base, de liaison et de roulement des chaussées, des ballasts et assises pour voies ferrées.
80 % des granulats produits sont destinés aux infrastructures et 20 % servent à la construction des bâtiments.
Il faut en moyenne :
- 02 tonnes pour fabriquer un m3 de béton,
- 100 à 300 tonnes pour construire un logement,
- 20 000 à 40 000 tonnes pour construire un hôpital ou un lycée,
- 12 000 tonnes pour 1 km de route à deux voies
- 10 000 tonnes pour 1 km de voies ferrées « ligne normale »
- 30 000 tonnes pour 1 km de voies ferrées « ligne à grande vitesse »
- de 20 000 à 30 000 tonnes pour 1 km d’autoroute.
En fonction de leur origine et de leur mode d’élaboration, les granulats peuvent être classés en :
Produits naturels : lorsqu’ils sont issus de roches meubles (sables et graviers alluvionnaires, sablons…) ou massives (calcaires, granites, basaltes…) et qu’ils ne subissent aucun traitement autre que mécanique.
Produits artificiels : lorsqu’ils proviennent du recyclage (concassage de produits issus des bâtiments ou des chaussées) ou de la transformation de sous-produits de l’industrie mâchefers,laitiers de hauts fourneaux…).
Exploitation des carrières
L’extraction des granulats s’effectue dans les carrières qui utilisent des techniques différentes selon qu’il s’agit de roches massives ou de granulats alluvionnaires meubles,exploités à sec ou en milieu hydraulique. Le traitement est réalisé dans des installations appropriées généralement situées sur le site de la carrière .
En général, il existe cinq principales étapes de production :
- décapage des niveaux non exploitables,
- extraction des matériaux,
- transfert sur les lieux de traitement,
- traitement des granulats pour obtenir les produits finis,
- remise en état du site exploité.
Le décapage
Il consiste à retirer les terrains situés au-dessus des niveaux à exploiter (terre végétale, roches altérées, niveaux stériles). Les matériaux de découverte (*) peuvent être stockés de façon à pouvoir être utilisés lors du réaménagement de la carrière. 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.
L’extraction
L’extraction en terrain meuble
En site terrestre (milieu sec), et lorsque le gisement de granulats alluvionnaires se situe au-dessus du niveau d’eau (nappe phréatique, eau de la rivière…), l’exploitation des matériaux se fait directement avec les engins traditionnels de travaux publics (figure 1.3) tels que pelles ou chargeuses (bulldozers munis d’un large godet basculant). L’extraction peut avoir lieu en fouille (par le haut) ou en butte (par le bas) avec une progression latérale du front de taille.En site immergé (milieu hydraulique), l’extraction peut être réalisée par des engins flottants (drague à godets, à grappin ou drague suceuse). Dans le cas de sites immergés peu profonds, l’exploitation pourra avoir lieu depuis la rive avec des pelles à câble équipées en dragline, des pelles hydrauliques ou des excavateurs à godets. Le dragage ramène à la surface le “tout-venant” qui est ensuite chargé sur bateaux, sur camions ou sur bandes transporteuses en bord de rive.
L’extraction des roches massives
L’extraction des roches nécessite l’emploi d’explosifs. Les tirs de mine provoquent l’abattage d’une grande quantité de matériaux éclatés. Les éclats de roches sont ensuite chargés et transportés vers le centre de traitement.Procéder à un tir nécessite un plan de tir précisant la disposition et le nombre de trous de forage, le choix d’explosifs et le déclenchement du tir.Un tir de mine peut abattre jusqu’à plusieurs dizaines de milliers de tonnes de roche en une seule opération.
Le chargement
La manutention des matériaux entre le lieu d’extraction et le centre de traitement s’effectue soit en continu, soit en discontinu. La manutention continue est assurée par des transporteurs à bandes. La disposition des unités de bandes transporteuses est modifiée en fonction de la progression de l’exploitation.Dans le cas d’extraction en milieu hydraulique, on peut parfois utiliser un système de tuyauteries ou de bandes transporteuses flottantes entre la drague et la berge.La manutention discontinue est assurée par : des camions et dumpers pour les extractions terrestres, des bateaux ou barges dans le cas d’exploitations immergées assez loin des rives.
Le traitement des granulats
Les opérations de concassage, criblage et lavage 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.
Le concassage
Le concassage demande des concasseurs de type à mâchoires, à percussion, à projection centrifuge ou giratoires. Ils permettent de réduire, de façon successive, la taille des éléments. La fabrication des granulats à partir de roches massives nécessite toujours plusieurs opérations de concassage. Dans le cas de granulats alluvionnaires, le concassage ne s’effectue que sur les plus gros éléments (galets, gros graviers).
Le criblage
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. Une succession de criblages permettra de trier les grains et obtenir des granulats de tous les calibres possibles.
Le lavage
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, ce qui interdit leur utilisation. Afin de les rendre propres, il est nécessaire de débourber, laver ou dépoussiérer.Dans tous les cas, les eaux de lavage sont décantées dans des bassins spéciaux, de façon à pouvoir être réutilisées ou 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.
Le stockage et la livraison
En fin de traitement, on obtient des produits de qualité répondant à des critères bien précis et qui sont fonction de la nature des granulats, de la forme des grains, de la nature des opérations de traitement et de la granulométrie.Des mélanges avec des proportions précises pour chaque composant peuvent être réalisés, en vue d’utilisations bien particulières ou pour économiser les gisements.Après traitement et classification des granulats, ils sont acheminés vers les aires de stockage sous forme de tas individualisés. Différents moyens de transport (train, camion) permettent ensuite de les livrer à la clientèle.Au vu de l’énormité des volumes de granulats nécessaires à l’industrie de la construction, il n’est pas surprenant que les frais de transport représentent la plus grande partie des coûts associés à l’utilisation des granulats.
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Table des matières
Introduction générale
1 Introduction
2 Problématique
3 Objectifs
4 Plan du mémoire
Chapitre I Identification des granulats
I Introduction
II Exploitation des carrières
2.1 Décapage
2.2 Extraction
2.2.1 Extraction en terrain meuble
2.2.2 Extraction des roches massives
2.3 Chargement
2.4 Traitement des granulats
2.4.1 Concassage
2.4.2 Criblage
2.4.3 Lavage
2.4.4 Stockage et livraison
III Qualité des granulats
Chapitre II Potentiel en granulats et utilisations
I Production des granulats dans le monde
1.1 Au Maroc
1.2 En France
1.3 En Europe
II Production des granulats en Algérie
2.1 Production des agrégats
2.2 Production du sable
2.2.1Sable concassé
2.2.2Sable naturel
2.2.3Sable marin
III Production des granulats dans la Wilaya de Tlemcen
3.1 Présentation géologique de la région de Tlemcen
3.1.1 Les hautes plaines
3.1.2 Les monts de Tlemcen – massif central
3.1.3 Les plaines intérieures
3.1.4 Les monts de Traras : zone nord
3.2 Production des granulats de la wilaya de Tlemcen
IV Propriétés physiques et mécaniques des granulats locaux
4.1 Sables locaux
4.2 Graviers locaux
V Utilisation des granulats dans les projets locaux
5.1 SEROR
5.2 SOGERHWIT
5.3 STARR
Chapitre III Réglementation en vigueur et impact environnemental
I Statut juridique et réglementaire d’exploitation de carrière
1.1 Période 1962 – 1984
1.2 Période 1984 – 1991
1.3 Période 1991 – 2000
1.4 Période 2000 – 2008
1.5 Période 2008 à ce jour
1.6 Conclusion
II Impact environnemental
2.1 Les principaux impacts d’exploitation des carrières sur l’environnement
2.1.1 Impact socio-économique
2.1.2 Impact hydrogéologique
2.1.3 Impact hydrologique
2.1.4 Impact biologique
2.1.5 Impact sur l’atmosphère
2.1.6 Impact sur le paysage
2.1.7 Impact sur les infrastructures
2.2 Les nuisances dues à l’exploitation des carrières
2.2.1 Les polluants atmosphériques
2.2.2 Les matériaux divers
2.2.3 Les nuisances sonores et les vibrations
2.3 Carrières et environnement à l’étranger
2.3.1 Au Maroc
2.3.2 En France
2.3.3 Au Royaume Uni
2.3.4 En Suisse
2.3.5 En Europe
2.3.6 Au Japon
2.4 Carrières et environnement en Algérie
2.4.1 Cas de la sablière de Terga
III Réaménagement des carrières
IV Recyclage des matériaux de construction
V Conclusion
Chapitre V Conclusion générale et perspectives
Références bibliographiques
Annexe A : Terminologie
Annexe B : Potentiel et qualité des produits granulaires de la wilaya de Tlemcen et des
wilayas limitrophes
Annexe C : Photos illustrant les différentes carrières de la wilaya de Tlemcen
Annexe D : Références normatives européennes
Annexe D : Activités minières : textes législatifs et réglementaires
Annexe F : La loi minière n° 01-10 du 03 juillet 2001
Annexe G : Décret exécutif n° 04-95 du 1 avril 2004 fixant les règles de l’art minier
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