Les granulats

1. Définition

Les granulats sont des matériaux granulaires utilisés dans la construction (béton, enrobés routiers, remblais…).

Ils sont issus de la désagrégation naturelle ou de la fragmentation industrielle de roches massives.

On distingue généralement trois familles principales :

• Granulats naturels : sables alluvionnaires, graviers de rivière, éboulis, dépôts glaciaires, matériaux de carrière.
• Granulats artificiels : produits par des procédés industriels (laitiers de haut fourneau, granulats recyclés de béton).
• Granulats recyclés : issus de la déconstruction (bétons concassés, enrobés recyclés).

2. Origine géologique des granulats naturels

2.1. Granulats alluvionnaires

• Provenant du transport fluvial, triés par la dynamique de la rivière.
• Formes arrondies, granulométrie souvent bien classée.
• Dépôts : terrasses alluviales, lits majeurs, cônes de déjection.

2.2. Matériaux de versant

• Éboulis, colluvions, dépôts de pente.
• Formes plutôt anguleuses, granulométrie hétérogène.

2.3. Dépôts glaciaires

• Till : matériaux non triés, anguleux.
• Sables et graviers fluvioglaciaires : bien triés, roulés localement.

2.4. Roches massives exploitées en carrière

On extrait alors des granulats concassés :

• Roches magmatiques : granite, basalte, gabbro.
• Roches sédimentaires : calcaires, grès.
• Roches métamorphiques : gneiss, quartzite.

3. Classification des granulats

3.1. Par taille (granulométrie)

Selon la norme européenne (EN 933 & EN 12620) :

• Fines : < 0,063 mm
• Sables : 0,063 – 4 mm
• Gravillons : 4 – 20 mm
• Graves : 20 – 63 mm

La courbe granulométrique est fondamentale pour les performances mécaniques du béton ou de l’enrobé.

3.2. Par nature pétrographique

• Siliceux (dures, résistants à l’usure).
• Calcaires (plus tendres, réactivité possible en milieu alcalin du béton).
• Roches volcaniques (basaltes très résistants, bonne adhérence).

3.3. Par forme

• Roulés (alluvion)
• Concassés (formes anguleuses → meilleure accroche)
• Allongés, aplatis (non souhaitables pour les bétons)

4. Propriétés physiques et mécaniques importantes

4.1. Masse volumique

• Dépend de la nature minéralogique.
• Influence la densité du béton et le dimensionnement.

4.2. Porosité / Absorption

• Affecte la durabilité du béton et les dosages en eau.

4.3. Résistance mécanique (Los Angeles Test)

• Mesure l’usure et la fragmentation sous choc.
• Essentiel pour les granulats routiers.

4.4. Résistance au gel/dégel

• Importante dans les climats tempérés.
• Granulats poreux → risques d’éclatement.

4.5. Propreté et teneur en fines

• Trop d’argile ou de limon diminue la cohésion du béton.

5. Extraction et production

5.1. Extraction

• Carrières à ciel ouvert : foration, tirs de mines, concassage.
• Carrières fluviales : dragage, extraction sèche en terrasses.
• Carrières marines : pompage (sables marins).

5.2. Chaîne de production

1. Abattage (tir de mine ou extraction mécanique)
2. Concassage primaire / secondaire / tertiaire
3. Criblage (tri des fractions granulométriques)
4. Lavage (si nécessaire)
5. Stockage

Chaque étape influence la qualité finale.

6. Usages des granulats

• Béton (50 % des usages)
• Routes / enrobés
• Ballasts ferroviaires
• Ouvrages hydrauliques
• Remblais, terrassements
• Sables industriels (verrerie, fonderie)

7. Enjeux environnementaux

• Impacts paysagers des carrières.
• Gestion de l’eau (lavage, pompages).
• Recyclage croissant pour limiter l’extraction.
• Réhabilitation écologique en fin d’exploitation.

8. Points clés à retenir

• Les granulats sont essentiels pour le BTP : plus de 7 tonnes par habitant et par an en France.
• Ils proviennent de dépôts naturels ou du concassage de roches massives.
• La granulométrie et la nature pétrographique déterminent leurs usages.
• Des normes strictes contrôlent la qualité (EN 932, 933, 12620).
• Les enjeux actuels : durabilité, recyclage, gestion des impacts.

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