Pourquoi le sable naturel est rare dans le nord
Pendant des décennies, le béton du nord de l’Algérie a été fabriqué avec du sable alluvionnaire dragué dans les oueds. Cette ressource est finie, son extraction abîme les lits et les nappes, et elle est restreinte et surveillée depuis des années. Il en résulte un marché où un sable alluvionnaire propre et bien gradué est cher et incertain, surtout loin des rares sources autorisées, et où les entreprises se tournent vers les deux alternatives que le pays possède en abondance : les sables de dune du Sahara et le sable concassé des carrières de calcaire.
Le sable de dune : abondant mais très fin
Le sable de dune est roulé, propre et remarquablement uniforme, et c’est là le problème. Ses grains se situent presque tous dans une étroite bande de tailles fines, si bien que son module de finesse est bien en dessous de la plage que préfèrent les normes du béton ; un béton fabriqué avec lui seul demande plus d’eau et de ciment pour être ouvrable, se rétracte davantage et tend vers une résistance plus faible. La recherche algérienne l’a néanmoins beaucoup étudié, parce qu’il est gratuit et partout dans le sud : utilisé comme correcteur en mélange avec un sable plus grossier, dans certains cas avec des fines ou des additions pour compléter la courbe, il donne des bétons acceptables, et il est largement employé dans les mortiers et dans les matériaux à base de sable des routes du Sahara. La règle empirique est que le sable de dune corrige une courbe ; il en constitue rarement une à lui seul.
Le sable concassé : anguleux, avec des fines à maîtriser
Le sable concassé, appelé aussi sable manufacturé ou sable de concassage, est la fraction 0/3 à 0/5 qui sort d’une station de concassage-criblage, en Algérie le plus souvent à partir de calcaire. Ses grains sont anguleux et rugueux, ce qui améliore l’adhérence avec la pâte de ciment et la résistance mécanique du mélange, mais demande un peu plus d’eau ou d’adjuvant pour la même ouvrabilité. Sa courbe est continue et peut être ajustée à la station, et il contient une part de fines, la poussière de fracturation, qui est à la fois sa faiblesse et son atout : trop de fines argileuses nuisent au béton, mais des fines calcaires propres comblent les vides et améliorent la cohésion.
C’est pourquoi l’essai au bleu de méthylène, qui mesure l’activité de l’argile dans les fines, compte autant que l’équivalent de sable pour le sable concassé. Les études algériennes sur les bétons et mortiers ordinaires au sable calcaire concassé trouvent généralement un optimum autour de 10 à 15 % de fines, résistance et durabilité étant maintenues jusqu’à environ 20 % dans certaines séries, lorsque ces fines sont de la poussière calcaire plutôt que de l’argile ; la spécification plafonne néanmoins les fines à une catégorie fixée par la norme. Une station peut aussi laver ou classer à l’air le sable pour amener la teneur en fines au chiffre demandé par la spécification.
Les trois sables côte à côte
Tendances générales ; les résultats d’essais d’une source donnée font foi.
| Propriété | Sable alluvionnaire (de rivière) | Sable de dune | Sable concassé |
|---|---|---|---|
| Disponibilité | Rare, extraction réglementée | Abondant dans le sud | Produit à la demande dans les carrières |
| Forme des grains | Roulée | Roulée | Anguleuse |
| Granularité | Variable selon la source | Très fine, uniforme | Continue, ajustable à la station |
| Fines | Souvent argileuses | Peu | Poussière calcaire, à maîtriser |
| Demande en eau | Faible | Élevée | Modérée |
| Résistance du béton | Bonne avec une bonne courbe | Plus faible seul ; utilisable en mélange | Bonne ; l’angularité aide |
| Régularité | Dépend de la rivière | Élevée | Élevée lorsque la production est contrôlée |
| Enrobés | Possible | Pas seul | Préféré : les grains anguleux résistent aux déformations |
Ce que cela signifie pour les enrobés et les couches de chaussée
Pour les enrobés à chaud, la réponse est moins ambiguë que pour le béton : le sable concassé est préféré parce que ses grains anguleux s’imbriquent et résistent à l’orniérage sous trafic lourd par temps chaud, ce qui est exactement la condition algérienne ; les sables roulés donnent un enrobé plus facile à mettre en œuvre mais qui se déforme plus tôt. Dans les couches non liées, la fraction sable d’une grave vient du même concasseur que les gravillons, et la question se pose rarement, tandis qu’au Sahara les couches stabilisées à base de sable utilisent le sable de dune par nécessité.
Choisir en pratique
C’est le laboratoire du projet qui choisit, par des gâchées d’essai, parmi les sables réellement disponibles à une distance économique du chantier. Ce qu’un fournisseur peut faire, c’est livrer un sable dont la courbe, la teneur en fines et la propreté restent les mêmes du premier camion au dernier, et fournir des résultats d’essais pour chaque période de livraison. Pour un maître d’ouvrage, les questions utiles sont d’où vient le sable, comment ses fines sont maîtrisées, quelles sont ses valeurs d’équivalent de sable et de bleu de méthylène, et si la fourniture peut tenir la cadence dont le chantier a besoin.
Questions fréquentes
Peut-on utiliser le sable de dune dans le béton ?
Le sable de dune peut être utilisé dans le béton surtout comme correcteur en mélange avec un sable plus grossier, parce que seul il est trop fin et uniforme, ce qui augmente la demande en eau et le retrait et abaisse la résistance ; la recherche algérienne documente des bétons acceptables avec des mélanges et avec des additions qui complètent la courbe.
Le sable concassé est-il meilleur que le sable de rivière pour le béton ?
Il est différent plutôt que meilleur : le sable concassé est anguleux, ce qui améliore l’adhérence et la résistance, et sa courbe peut être maîtrisée à la station, mais il demande un peu plus d’eau ou d’adjuvant et ses fines doivent être propres ; le sable de rivière est roulé et ouvrable, mais rare et variable en Algérie. Avec une formulation adaptée, le sable concassé donne un béton de qualité équivalente.
Quelle teneur en fines un sable concassé peut-il contenir ?
Cela dépend de la spécification et de la nature des fines : les études algériennes sur les sables calcaires concassés trouvent généralement optimales, dans un béton ordinaire, des teneurs en fines d’environ 10 à 15 %, et acceptables jusqu’à environ 20 % dans certaines études, lorsque les fines sont de la poussière calcaire plutôt que de l’argile, ce que vérifie l’essai au bleu de méthylène ; la spécification fixe la catégorie à livrer.
Pourquoi le sable de rivière est-il rare en Algérie ?
Parce que l’extraction de sable alluvionnaire dans les oueds est restreinte depuis des années pour protéger les lits et les nappes ; les sources autorisées sont donc peu nombreuses et éloignées de la plupart des chantiers, ce qui fait du sable concassé l’alternative habituelle dans le nord et des mélanges au sable de dune l’alternative dans le sud.
Quel sable est utilisé dans les enrobés ?
Le sable concassé est généralement préféré pour les enrobés à chaud parce que ses grains anguleux s’imbriquent et résistent à l’orniérage sous trafic lourd par temps chaud, alors que les sables roulés donnent un enrobé qui se déforme plus tôt.
Comment ETAHG peut aider
SARL ETAHG produit des granulats fins concassés de qualité dans sa propre carrière et station de concassage à Oued Sdeur près d’Aïn El Ibel, dans la wilaya de Djelfa, avec des machines adaptées aux projets qui exigent de fortes cadences de production, et livre avec ses propres camions et semi-remorques. Les exigences d’essais sont convenues avant la fourniture. Voir production de granulats fins et, pour l’emploi du même matériau dans les chaussées, travaux routiers.