Granulats dans la construction routière
Les granulats routiers, ces petits morceaux de roche méconnus du grand public, jouent un rôle essentiel dans notre quotidien :
- Ils constituent la base solide de nos routes, autoroutes et voies ferrées
- Leur qualité et leurs propriétés assurent la durabilité et la sécurité de nos déplacements
- Des granulats spécifiques sont utilisés pour le marquage au sol et la signalisation horizontale
Plongeons ensemble dans l’univers fascinant de ces matériaux indispensables à nos infrastructures de transport, et découvrons comment l’innovation repousse sans cesse leurs limites de performance.
Origines et types de granulats
Origines des granulats
Granulats naturels
Les granulats naturels sont directement issus de l’extraction en carrière ou en gravière. On distingue deux grandes familles :
Sables et gravillons alluvionnaires
Issus de dépôts sédimentaires, ces granulats présentent généralement une forme arrondie et une granularité régulière, idéales pour la fabrication des bétons hydrauliques et des bétons bitumineux.
Roches massives concassées
Extraites de carrières, ces roches (ciment, granite, basalte…) sont concassées et criblées pour obtenir des granulats anguleux, particulièrement adaptés aux travaux routiers et à la réalisation de chaussées à longue durée de vie.
Granulats artificiels
Granulats fabriqués
Certains granulats sont directement fabriqués par l’homme, comme les granulats légers (argile expansée, schiste expansé…) ou les granulats de laitier issus de la sidérurgie. Ces produits innovants offrent des propriétés spécifiques, comme une faible densité ou une grande isolation thermique.
Granulats recyclés
Face aux enjeux environnementaux, le recyclage des déchets du BTP s’impose comme une filière d’avenir pour la production de granulats.
Processus de recyclage
Le recyclage des déchets du BTP fait appel à des techniques de pointe : tri, concassage, criblage… Une étape clé pour transformer ces matériaux en granulats de qualité, directement réutilisables dans la construction de nouveaux ouvrages.
Importance de l’eau dans la production des granulats
L’eau joue un rôle crucial dans l’élaboration des granulats, que ce soit pour le lavage des matériaux extraits, le refroidissement des installations de concassage ou encore le contrôle des poussières. Une gestion responsable de cette ressource précieuse est au cœur des préoccupations des producteurs de granulats.
Caractéristiques et propriétés
Caractéristiques des granulats
Granularité et classification
La granularité désigne la distribution de la taille des grains d’un granulat. Elle est déterminée par analyse granulométrique selon des normes strictes (NF EN 933). Les granulats sont ainsi classés en différentes catégories : fillers, sablons, sables, graves… Cette classification permet d’optimiser leur utilisation en fonction des applications visées.
Caractéristiques physiques et mécaniques
Les granulats routiers doivent répondre à des exigences élevées en termes de performance et de durabilité, définies par des normes européennes harmonisées.
Résistance à l’usure
Soumis à l’abrasion du trafic, les granulats doivent présenter une excellente résistance à l’usure, mesurée par l’essai Micro-Deval (NF EN 1097-1). Cette caractéristique est essentielle pour garantir la pérennité des chaussées et réduire les coûts d’entretien.
Durabilité et tenue au gel
Les granulats routiers sont exposés aux intempéries et aux cycles de gel-dégel. Leur durabilité est évaluée par des essais de résistance au gel (NF EN 1367-1) et de résistance aux sulfates (NF EN 1367-2). Une bonne tenue au gel est indispensable pour éviter la dégradation prématurée des ouvrages routiers.
Propriétés chimiques et compatibilité avec les liants
Les caractéristiques chimiques des granulats, comme leur teneur en sulfates ou en matières organiques, sont également contrôlées selon des normes spécifiques. Une attention particulière est portée à leur compatibilité avec les liants hydrauliques (ciment) et les liants hydrocarbonés (bitume), afin d’assurer une bonne adhérence et une stabilité durable des mélanges.
Applications des granulats dans les travaux routiers
Construction de routes
Les granulats sont les constituants majoritaires des structures routières, de la fondation à la couche de roulement. Ils représentent jusqu’à 95% du volume total des chaussées.
Couches de fondation et de base
Les couches d’assise (fondation, base) sont réalisées en graves non traitées (GNT) ou en graves traitées aux liants hydrauliques (GTLH). Elles assurent la répartition des charges du trafic vers le sol support. Le choix des granulats (nature, granularité, angularité…) est crucial pour garantir la portance et la stabilité de ces couches.
Couches de roulement
Les couches de surface (roulement, liaison) sont constituées d’enrobés bitumineux, mélanges de granulats et de bitume. Elles offrent adhérence, confort et durabilité aux usagers de la route. Les granulats utilisés doivent présenter une excellente résistance à l’usure et une bonne affinité avec le liant bitumineux.
Applications ferroviaires
Les granulats sont également largement utilisés dans la construction des voies ferrées, notamment pour le ballast et les sous-couches. Le ballast, composé de gros granulats concassés, assure la stabilité et le drainage des voies. Des granulats spécifiques, comme les graves bitume, sont employés pour les traverses et les quais voyageurs.
Autres infrastructures (trottoirs, aéroports, etc.)
On retrouve les granulats routiers dans de nombreuses autres applications : trottoirs, pistes cyclables, plateformes aéroportuaires, zones portuaires… Chaque usage nécessite des granulats aux caractéristiques adaptées, répondant à des normes et des exigences techniques précises.
Granulats routiers et développement durable
Au-delà de leurs performances techniques, les granulats routiers s’inscrivent dans une démarche globale de développement durable.
Recyclage et réemploi des matériaux
Le recyclage des anciens enrobés et des fraisats de démolition permet de produire de nouveaux granulats, directement réutilisables dans les travaux routiers. Cette pratique vertueuse réduit l’impact environnemental de la construction et préserve les ressources naturelles.
Eco-conception des chaussées
L’éco-conception des chaussées vise à optimiser l’utilisation des granulats, en favorisant les matériaux locaux et en adaptant les structures routières aux conditions de trafic réelles. Des techniques innovantes, comme les chaussées réservoirs ou les enrobés tièdes, permettent de réduire les consommations d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre.
Production et traitement des granulats
Processus de production des granulats
Extraction et concassage
L’extraction des granulats suit des procédés adaptés à leur origine géologique.
Techniques d’extraction pour les roches massives
Les roches massives sont extraites par abattage à l’explosif, puis concassées et criblées pour obtenir des granulats de différentes tailles. Des technologies avancées, comme les concasseurs à percussion ou les broyeurs giratoires, permettent d’optimiser la production et la qualité des granulats.
Extraction des granulats alluvionnaires
Les granulats alluvionnaires sont dragués ou extraits en fosse, avant d’être lavés et criblés. Des installations de traitement high-tech, comme les roues à sables ou les cribles déshydrateurs, assurent une valorisation optimale de ces ressources.
Traitement et criblage
Après extraction, les granulats subissent une série de traitements pour optimiser leurs propriétés : concassage secondaire, criblage, lavage, essorage… L’objectif est d’obtenir des produits finis aux caractéristiques contrôlées, répondant aux exigences normatives les plus strictes.
Stockage et distribution
Les granulats sont stockés en carrière ou en centrale à béton, dans des silos ou des aires dédiées. Une logistique rigoureuse permet d’approvisionner les chantiers routiers en flux tendu, par camion, train ou bateau. La traçabilité des produits est assurée tout au long de la chaîne d’approvisionnement.
Contrôle qualité et certifications
La qualité des granulats routiers est une priorité absolue pour les producteurs et les utilisateurs.
Essais normalisés et suivi des productions
Des contrôles réguliers sont réalisés à chaque étape de la production, depuis l’extraction jusqu’à la livraison sur chantier. Des essais normalisés, comme l’équivalent de sable (NF EN 933-8) ou l’essai Los Angeles (NF EN 1097-2), permettent de vérifier la conformité des granulats aux spécifications techniques.
Certifications et labels qualité
Les producteurs de granulats s’engagent dans des démarches de certification volontaires, comme la marque NF Granulats ou le label CE2+. Ces reconnaissances attestent de la qualité constante des produits et rassurent les prescripteurs et les entreprises de travaux publics.
Les granulats routiers sont au cœur de nos infrastructures de transport. Leur qualité et leur performance sont le fruit d’une expertise pointue, alliant génie civil et innovation technologique. Des acteurs engagés comme King Matériaux se positionnent en véritables partenaires des professionnels du BTP, pour construire ensemble les routes d’au