Les Granulats en France (Situation 1993)

Résumé

Ce document du BRGM (1993) analyse l'industrie des granulats en France, en se basant sur la situation économique, technique et réglementaire de 1993. Les granulats, définis par la norme NFP 18-101 comme un ensemble de grains minéraux de 0 à 80 mm, constituent la ressource la plus consommée après l'eau. Les granulats sont un pilier des secteurs du Bâtiment et des Travaux Publics.

En 1992, la France a produit 370 millions de tonnes (Mt) de granulats, représentant environ 80 % du tonnage total des matériaux de carrière. Bien que les ressources soient globalement abondantes, certaines régions font face à des difficultés d'approvisionnement croissantes dues à l'épuisement des gisements, au renforcement des contraintes environnementales et au gel de certaines réserves. Sur le plan économique, la France reste exportatrice nette, avec 15,2 Mt exportées contre 10,3 Mt importées en 1992.

La production nationale se répartit entre les matériaux alluvionnaires (53 %), les roches calcaires (22 %) et les roches éruptives (25 %). Une tendance de fond observe une diminution progressive de la part des granulats alluvionnaires au profit des matériaux de roches massives concassées. En parallèle, l'intérêt pour les matériaux de substitution, tels que les produits de recyclage (démolition), les sous-produits industriels (laitiers, cendres volantes) et les granulats marins, est en pleine expansion.

La consommation de granulats en 1992 s'élevait à 377 Mt, répartie entre le Génie Civil (77 %) et le Bâtiment (23 %). L'industrie, composée d'environ 3 600 entreprises, est caractérisée par une forte productivité et une structure dominée par les PME, bien qu'un mouvement de concentration soit en cours.

Le cadre réglementaire a été profondément modifié par la loi du 4 janvier 1993, qui soumet désormais les carrières au régime des installations classées pour la protection de l'environnement. Cette loi institue également des garanties financières obligatoires pour le réaménagement des sites et la création de schémas départementaux des carrières, visant à planifier l'implantation des exploitations de manière concertée et durable.

1. Définition et classification des granulats

Les granulats sont des matériaux minéraux inertes fondamentaux dans la construction. Leur classification repose sur plusieurs critères techniques et géologiques.

1.1. Définition normative

Selon la norme NFP 18-101, un granulat est un "ensemble de grains minéraux (inertes) de dimensions comprises entre 0 et 80 mm destinés notamment à la confection des mortiers, des bétons, des couches de fondations de base et de roulement des chaussées et des voies ferrées".

1.2. Critères de classification

Les granulats sont classés selon quatre principaux critères :

2. Géologie et typologie des gisements

La France possède une diversité géologique offrant un large éventail de ressources en granulats. Les gisements se répartissent en deux grandes familles.

2.1. Formations détritiques meubles

Ces gisements, principalement d'âge quaternaire, constituent la principale source d'approvisionnement (53 % en 1992), bien qu'en déclin. Ils ne nécessitent généralement qu'un traitement simple (lavage, criblage).

• Alluvions des cours d'eau : dépôts dans les lits de rivières (actuels ou fossiles). Classés par les professionnels en graves siliceuses, silico-calcaires et calcaires.
• Formations sédimentaires continentales : sables d'âge secondaire et tertiaire (sables de Fontainebleau, des Landes).
• Dunes et cordons littoraux : exploitation fortement limitée par les contraintes environnementales.
• Arènes : résidus d'altération de roches magmatiques ou métamorphiques (notamment granitiques).
• Moraines et éboulis : dépôts hétérogènes d'origine glaciaire ou périglaciaire, dont l'exploitation est souvent complexe.
• Dépôts marins : sables et graviers du plateau continental, d'origine bioclastique (coquilliers) ou lithoclastique (terrigènes). Un inventaire mené par le CNEXO (IFREMER) a identifié un volume potentiel de 33 milliards de m³, dont 600 millions de m³ seraient exploitables.

2.2. Formations de roches massives

Ces gisements fournissent des matériaux concassés et représentent une part croissante de la production.

• Formations sédimentaires consolidées : principalement des calcaires (Jurassique, Crétacé) et des grès.
• Formations métamorphiques : quartzite, gneiss, cornéenne, etc.
• Formations éruptives : roches intrusives (granite, diorite) ou extrusives (basalte). Produites surtout dans les zones de socle (Massif armoricain, Massif central, Alpes, Vosges).

2.3. Critères géologiques d'exploitabilité

La viabilité d'un gisement dépend de critères géologiques, techniques et économiques.

• Qualité des matériaux : aptitude à satisfaire les normes après essais (résistance, propreté).
• Taux de recouvrement : rapport entre le volume de stériles à enlever et le volume de matériaux exploitables. Les taux moyens admis sont :
  • Gisements de roches meubles : de 1/2,5 à 1/3
  • Gisements de roches massives : de 1/4 à 1/5
• Contraintes de gisement : hétérogénéité, karstification, failles, fracturation, etc.
• Contraintes d'environnement : impact sur la faune, la flore, les paysages, l'hydrologie et pression humaine.

3. Utilisations et spécifications techniques

Les granulats sont omniprésents dans la construction, chaque usage répondant à des spécifications précises définies par des normes et des cahiers des charges.

3.1. Domaines d'utilisation

3.2. Essais et spécifications clés

La qualité des granulats est évaluée par une série d'essais normalisés. Les normes fondamentales sont la NF P 18-301 (bétons hydrauliques) et la NF P 18-321 (travaux routiers).

• Principaux essais :
  • Analyse granulométrique : détermine la distribution en taille des grains.
  • Équivalent de Sable (ES) : mesure la propreté d'un sable vis-à-vis des fines argileuses.
  • Essai Los Angeles (LA) : mesure la résistance à la fragmentation par chocs. Un coefficient LA faible indique une grande résistance.
  • Essai Micro-Deval en présence d'eau (MDE) : mesure la résistance à l'usure par attrition.
  • Coefficient de Polissage Accéléré (CPA) : évalue la résistance à l'usure des gravillons pour couches de roulement.
• Catégories pour usage routier (NF P 18-321) : les granulats sont classés en catégories (A, B, C, D, E) selon leurs performances aux essais LA et MDE.

• Spécifications SNCF : La SNCF utilise ses propres spécifications pour le ballast, basées sur un coefficient de dureté (DRG) calculé à partir des essais Los Angeles et Deval. Un DRG ≥ 13,5 est requis pour l'agrément d'une carrière.

4. Données économiques (Situation 1992-1993)

L'industrie des granulats est un secteur économique majeur, fortement lié à la conjoncture du BTP, avec des dynamiques régionales et commerciales spécifiques.

4.1. Production et marché

• Production 1992 : 370 Mt, en baisse par rapport aux 399 Mt de 1991.
• Répartition 1992 : 197 Mt de granulats alluvionnaires, 84 Mt de calcaires, 92 Mt d'éruptifs.
• Tendances : la part des alluvions a chuté de 68 % en 1970 à 53 % en 1992, au profit des roches concassées.
• Marché : très localisé en raison des coûts de transport (le prix livré double tous les 50 km). 90 % du transport se fait par route. Les investissements sont lourds, comparables à ceux de l'industrie cimentière.

4.2. Structure de la profession

• Acteurs : Environ 3 600 entreprises et plus de 4 000 sites d'extraction en 1992.
• Emploi : 16 800 personnes en 1992 (contre 24 300 en 1977), témoignant de gains de productivité importants (de 6,6 t/heure en 1973 à 16 t/heure en 1992).
• Chiffre d'affaires 1992 : 14,1 milliards de francs.
• Principaux producteurs (1992) :

4.3. Consommation

• Consommation totale 1992 : 377 Mt.
• Répartition par secteur :
  • Génie Civil : 77 % (289 Mt), dont 189 Mt pour les routes et voieries.
  • Bâtiment : 23 % (88 Mt).
• Répartition par nature d'emploi (1992) :
  • Produits en béton : 36 Mt
  • Béton prêt à l'emploi : 52 Mt
  • Autres bétons : 51 Mt
  • Autres emplois (graves, remblais, etc.) : 238 Mt

4.4. Commerce extérieur

• Balance commerciale : La France est structurellement exportatrice, bien que les importations aient presque doublé entre 1988 et 1991.
• Chiffres 1992 : 15,2 Mt exportées pour 10,3 Mt importées.
• Flux : les exportations se dirigent principalement vers la Belgique et l'Allemagne. Les importations proviennent majoritairement de Belgique. Ces échanges restent faibles par rapport à la production nationale (< 5 %) mais sont significatifs pour les régions frontalières.

5. Matériaux de substitution

Face aux contraintes sur les gisements traditionnels, la valorisation de matériaux alternatifs est une tendance forte.

• Sous-produits de carrière : déchets d'extraction ou stériles de traitement (environ 70 Mt/an).
• Calcaires tendres et sables fins : matériaux naturels aux caractéristiques mécaniques plus faibles, utilisables après traitement avec des liants.
• Laitiers de hauts fourneaux : scories de la sidérurgie utilisées pour les couches de forme, le ballast et certains bétons.
• Schistes houillers : stériles miniers représentant un stock considérable (environ 1 000 Mt), utilisés en remblais et couches de forme.
• Cendres volantes : sous-produits de la combustion du charbon dans les centrales thermiques, valorisés pour leurs propriétés pouzzolaniques (ajout dans les ciments et bétons).
• Granulats de matériaux de démolition : production en forte croissance (de 1,48 Mt en 1987 à plus de 3 Mt en 1990). Ces granulats recyclés sont principalement utilisés en assises de chaussées.
• Granulats marins : vus comme un substitut partiel aux alluvions terrestres. La production française est d'environ 3,9 Mt (1991), avec un potentiel de croissance jugé envisageable jusqu'à 15 Mt/an à moyen terme. Le Japon est le premier consommateur mondial (40 % de ses besoins) et le Royaume-Uni le premier producteur européen.

6. Cadre juridique et réglementaire

La réglementation des carrières a connu une évolution majeure, marquant un durcissement des conditions d'exploitation pour mieux intégrer les préoccupations environnementales.

6.1. Situation antérieure

Avant 1993, la législation a progressivement évolué d'un régime de simple déclaration à un régime d'autorisation préalable (loi de 1970). Plusieurs lois clés ont renforcé les contraintes :

• Loi du 10 juillet 1976 (protection de la nature) : instauration de l'étude d'impact environnemental.
• Loi du 19 juillet 1976 (installations classées) : application de cette législation aux installations de traitement (concassage, criblage).

6.2. La Loi du 4 Janvier 1993 ("Loi Saurnade")

Cette loi constitue une réforme fondamentale de la gestion des carrières en France. Ses points principaux sont :

1. Intégration au régime des installations classées : les carrières ne relèvent plus du Code minier mais de la loi du 19 juillet 1976 sur les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE). Toutes les exploitations sont soumises à autorisation, avec étude d'impact et enquête publique.
2. Garanties financières obligatoires : les exploitants doivent constituer des garanties financières pour assurer la surveillance, la sécurisation et la remise en état du site après la fin de l'exploitation. Cette obligation est étendue aux carrières existantes avec un délai de mise en conformité de cinq ans.
3. Création des Schémas Départementaux des Carrières : ces schémas, élaborés par la commission départementale des carrières, visent à définir les conditions générales d'implantation des exploitations. Ils doivent concilier les besoins en matériaux, la protection des paysages et de l'environnement, et une gestion équilibrée de l'espace. Les autorisations d'exploitation doivent être compatibles avec le schéma départemental.
4. Rôle des Commissions Départementales des Carrières : ces commissions, composées de représentants de l'État, des collectivités, des professionnels et des associations, émettent un avis sur les demandes d'autorisation et élaborent le schéma départemental.