Qu'est-ce qu'un granulat ?

Avec en moyenne 400M de tonnes consommées chaque année les granulats sont aujourd'hui essentiels dans les Travaux publics, les routes et le milieu de la construction.

Caractéristique technique des granulats

1. Granulats naturels : Les granulats naturels proviennent principalement de 2 origines :
   1. Le criblage de roches meubles provenant de gravières, de lits de rivières et de fonds marins. On dit alors qu'ils sont "roulés" en raison de leur forme arrondie par l'action de l'eau et sont privilégiés pour leur capacité drainante.
   2. Le concassage de roches massives extraites des carrières. On dit alors qu'ils sont concassés et sont choisis dans les travaux nécessitant une grande portance (routes, infrastructures,...) en raison de leur capacité à se compacter.
2. Granulats recyclés : Les granulats recyclés sont produits à partir de granulats minéraux qui ont déjà été utilisés dans la construction d'ouvrages. Dans le domaine des travaux publics, ils peuvent provenir de graves de terrassements, de bétons de déconstruction et de fraisats d'enrobés, qui ont été débarrassés de leurs résidus indésirables tels que le plastique, les matières organiques et les métaux. Ils représentent entre 20% et 30% des granulats consommés.
3. Granulats artificiels : Les granulats artificiels sont issus de matières ayant subi un traitement industriel, par exemple thermique. Un exemple de granulat artificiel est le mâchefer qui est obtenu à partir de l'incinération des déchets.

La classification des granulats se fait en fonction de leur granulométrie, c'est-à-dire de la taille de leurs constituants qui est comprise entre 0 et 125 mm.

On distingue plusieurs sous-catégories :

• Les fines et fillers (0 à 1 mm)
• Les sables (0 à 6,3 mm)
• Les gravillons (1 à 40 mm)
• Les graves (mélanges de sables et de gravillons, avec une granulométrie allant jusqu'à 40 mm)
• Les cailloux (granulométrie à partir de 40 mm)

‍

Quels sont les usages des granulats dans les travaux publics ?

Les granulats sont largement utilisés dans le secteur de la construction, notamment dans les travaux publics. Voici quelques-uns de leurs principaux usages :

• Construction de routes et de voiries : les granulats sont utilisés pour constituer le remblai, la couche de forme, les couches d'assises de chaussée et/ou les couches de surface. En moyenne, on estime qu'il faut 30 000 tonnes de granulats pour construire 1km d'autoroute.
• Fabrication de bétons pour les ouvrages de génie civil et les réseaux.
• Utilisation dans les mortiers de ragréage ou de scellement.
• Remblayage de tranchées.

En France, la consommation annuelle de granulats avoisine les 400 millions de tonnes, répartis comme suit :

• 55 % destinés aux infrastructures routières,
• 20 % utilisés dans le béton prêt à l’emploi,
• 11 % intégrés aux enrobés bitumineux,
• 9 % pour les bétons coulés sur chantier,
• 5 % consacrés à la préfabrication d’éléments en béton.

‍

Quelles sont les normes et exigences régissant l'utilisation des granulats dans les travaux publics ?

Pour garantir la durabilité des ouvrages construits avec des granulats et assurer une mise en œuvre conforme, ces matériaux doivent respecter différents critères de qualité liés à leur nature minéralogique et à leur processus d'élaboration.

Les granulats sont spécifiés en fonction de deux types de caractéristiques :

1. Caractéristiques intrinsèques : Elles sont liées à la nature minéralogique de la roche et à la qualité du gisement d'origine. Ces caractéristiques incluent la résistance aux chocs et à l'usure, la masse volumique, la porosité, la sensibilité au gel, ainsi que des propriétés physico-chimiques.
2. Caractéristiques de fabrication : Elles sont liées aux procédés d'exploitation et de production utilisés pour obtenir les granulats. Ces caractéristiques comprennent la granularité, la forme, l'angularité, la propreté, etc.

Les normes nationales et européennes encadrent ces caractéristiques, ce qui permet aux producteurs de qualifier leurs matériaux de manière explicite pour leurs clients. Les normes incluent à la fois les spécifications produits, qui fixent les caractéristiques possibles d'un matériau en fonction de son domaine d'usage, et les normes d'essais, qui déterminent les méthodes de mesure de ces caractéristiques.

Dans le domaine des travaux publics, les granulats destinés à être utilisés dans les bétons, les mortiers, les enrobés routiers, les assises routières, etc., doivent respecter des normes européennes harmonisées et être marqués CE. En France, la norme nationale NF P 18-545 précise et ajoute des exigences supplémentaires, en introduisant une codification pratique pour les granulats.

Les granulats recyclés peuvent être soumis aux mêmes normes et exigences que les granulats d'origine minérale, ou faire l'objet de fiches produits spécifiques.

Pour accompagner les acteurs de la construction, notamment les maîtres d'ouvrage, dans l'élaboration de leurs projets et l'intégration de matières premières issues du recyclage, il existe des notes d'information et des guides techniques professionnels dédiés à la construction routière et à l'utilisation de produits recyclés dans les bétons. Ces ressources fournissent des informations et des recommandations pratiques.

Sources :

• NF EN 12620 : Granulats pour béton
• NF EN 13139 : Granulats pour mortier
• NF EN 13043 : Granulats pour mélanges hydrocarbonés et pour enduits superficiels utilisés dans la construction des chaussées, aérodromes et d'autres zones de circulation
• NF EN 13242 : Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pour les travaux de génie civil et pour la construction des chaussées
• NF EN 13450 : Granulats pour ballasts de voies ferrées
• NF EN 13055-1 & -2 : Granulats légers pour bétons et mortiers ; Granulats légers pour mélanges hydrocarbonés, enduits superficiels et pour utilisation en couches traitées et non traitées, à l'exclusion des bétons, mortiers et coulis
• NF P 18-545 : Granulats - Éléments de définition, conformité et codification
• Note d'information n°22 de l'IDRRIM : Classification et aide au choix des matériaux recyclés pour leurs usages routiers hors agrégats d'enrobés (février 2011)
• Note d'information n°24 de l'IDRRIM : Aide au choix des granulats pour chaussées basée sur les normes européennes (avril 2013)
• Guide Technique "Assises de chaussées, guide d'application des normes pour le réseau routier national", SETRA-LCPC 1998
• Guide Technique "Enrobés hydrocarbonés à chaud", SETRA/CPC 1994
• Guide Technique "Enrobés à l'émulsion fabriqués en usine", CEREMA/IDRRIM, 2020
• Guide Technique "Enduits superficiels d'usure", 2017, CEREMA/IDRRIM, 2017
• Guide Technique "Matériaux bitumineux coulés à froid", CEREMA/IDRRIM, 2017
• Guide Technique "Chaussées en Béton", SETRA/LCPC, 2000