GENERALITES SUR LES MATERIAUX LOCAUX ET PRESENTATION DU SECTEUR
D’ETUDE

 GENERALITES SUR LES MATERIAUX LOCAUX

La valorisation des matériaux locaux consiste à l’amélioration de ces matériaux dans le but de leur utilisation en construction routière. Cette approche s’inscrit, d’une part, dans le cadre de la recherche de matériaux de substitution à la latérite très souvent utilisée dans les structures routières au Sénégal, d’autre part, dans la volonté de rationaliser l’exploitation de certaines ressources naturelles. Le choix de ces matériaux de construction est avant tout basé sur un compromis technicoéconomique qui inclut notamment des critères de disponibilité, de coûts de traitement et de transport de ces matériaux. Parmi ces facteurs, il y a :  La proximité des différents emprunts  L’accessibilité de ces emprunts Les sables dunaires sont largement disponibles au Sénégal et peuvent être valorisés en technique routière.

LES SABLES

Définition Les sables sont des matériaux dont le diamètre maximal des grains est inférieur à 6,3 mm et dont le passant au tamis de 80 µm n’excède pas 30 % (CHAUVIN, 1987). 

Origine des sables

Les sables sont le résultat d’une décomposition chimique ou d’une désintégration mécanique des roches suivie par un processus de transport qui est à l’origine de leurs caractéristiques physico-chimiques (CHAUVIN, 1987). Les sables ainsi disponibles sont le résultat d’un processus souvent complexe d’érosion et de sédimentation. Il comporte, à des degrés divers, une décomposition sur place des différentes roches suivie d’un transport fluviatile et parfois éolien. Les différents processus qui conduisent de la roche massive aux sables sont suffisamment agressifs vis-à-vis des minéraux pour que seuls subsistent les plus résistants ; c’est ainsi que la plus grande partie des formations sableuses est constituée de quartz qui devient de plus en plus abondant à mesure que la taille des grains décroît. La fraction comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm est le plus souvent constituée de quartz à plus de 75 %. Selon l’importance et la nature de leur transport, ces grains de sable peuvent présenter un aspect différent (CHAUVIN, 1987) à savoir :  grains émoussés et luisants (usure due au déplacement par l’eau) ;  grains ronds et mâts (déplacement par le vent) ;  grains non usés (déplacement faible).  Selon leur histoire géologique, les sables se distinguent les uns des autres par une multitude d’aspects : granularité, nature et caractéristiques des fines, composition chimique, pétrologique et minéralogique, forme des grains, dureté, etc.

Différents types de sable

Les sables se différencient par un grand nombre de paramètres et on peut distinguer deux types de sables : les sables issus d’une chaîne d’élaboration et les sables naturels.

Les sables issus d’une chaîne d’élaboration (sables artificiels)

Ce sont des matériaux produits dans une chaîne d’élaboration de granulats, et qui peuvent se trouver en excédent pour la production recherchée (gravier ou gravillon). Ils peuvent être soient (BEN DHIA, 1998) :  des sables roulés de dessablage qui résultent du criblage primaire d’un tout-venant ;  des sables de concassage qui sont très souvent l’excèdent de la production d’une carrière ou d’une ballastière ; ils sont de plus en plus utilisés en technique routière. D’autres produits industriels ne répondant pas exactement à ces définitions ont des caractéristiques permettant de les assimiler à ces sables (cendres volantes silico-alumineuses); leurs méthodologies d’étude et d’utilisation sont comparables.

Les sables naturels

Ce sont des matériaux qui existent, dans certaines régions, en abondance dans la nature. Ils sont le résultat d’un processus complexe d’érosion et de sédimentation. Leur formation s’effectue en trois étapes successives: la décomposition sur place des différentes roches, suivie d’un transport qui les amène à un dépôt où ils demeurent sous différentes formes. Les sables les plus rencontrés et les plus connus sont : a- Les sables marins Les éléments de petites tailles peuvent être affectés par l’action fluviatile et parviennent à la mer et s’y trouvent au fond. Ils sont mélangés à d’autres matériaux provenant de l’action d’arrachement de la mer aux côtes et finissent par se déposer après avoir subi un long frottement. Les sables marins se caractérisent par leurs petites tailles et leur forme anguleuse (TAFRAOUI, 2009). 

Les sables marins littoraux

On trouve ces sables dans les régions littorales. Ils se caractérisent par une granularité uniforme, des grains fins qui peuvent contenir de grandes quantités de minéraux rares ; ils peuvent aussi avoir de fortes teneurs en calcaire ou en être complètement privés. c- Les sables fluviatiles On les trouve dans les fleuves et les rivières et éventuellement sur leurs côtes ; ce sont des restes d’altération transportés par ces cours d’eau et déposés avant d’atteindre la mer. En raison 4 de la courte distance de transport, les grains de ces sables sont plus grossiers, mal classés et présentent une forme granuleuse et un aspect très rugueux. d- Les sables éoliens Ils sont constitués de grains de sable d’origine quelconque et se trouvent, dans plusieurs régions du Sénégal, sous forme de dunes qui occupent de vastes surfaces comme le cas des sables dunaires de la région de Thiès. Leur origine est très différente, ils sont transportés par le vent. Ils se caractérisent par une granularité uniforme, des grains arrondis et dépolis à cause des nombreux chocs subis (CHAOUACH, 1993).

Propriétés des sables de dunes

Les sables abondent sur près de 70 % de la superficie du territoire sénégalais. Leur épaisseur peut atteindre 50 mètres ou même plus. Cette énorme quantité de sables a amené les ingénieurs à étudier leurs propriétés physico-chimiques afin de les valoriser pour les utiliser dans le domaine de la construction routière. En Algérie, les études pour déterminer la composition granulométrique, minéralogique, chimique des échantillons de différents gisements de sables ont été effectuées par des organismes tel que l’Unité de Recherche et d’Etude Géologique de Boumerdes (DOMEC, 1980), dont les résultats ont permis de tirer les conclusions suivantes : Les gisements sont constitués par des sables éoliens se présentant sous forme de dunes, de couleur variable. Ces sables ont des grains fins, avec quelques nuances non significatives (les plus gros grains n’atteignent pas 1 mm de dimension) (DOMEC, 1980). La détermination de la composition minéralogique des sables provenant des différents sites ont permis de constater que : • Le quartz forme plus de 95 % des sables ; les grains sont généralement arrondis et parfois anguleux. • La calcite se manifeste par des grains de couleurs différentes variant autour de 5 %. • Les oxydes de fer se manifestent sous forme de traces colorant ainsi les sables en rouge.

Classification des sables

L’intérêt de la classification est de regrouper en familles les matériaux qui présentent des points communs soit dès leur genèse, soit dans leur comportement lié à un usage précis. Il est utile de classer les sables, afin de pouvoir préciser à priori et pour un sable donné, les divers procédés de traitement qui conviennent mieux à son utilisation dans un domaine et selon ses spécifications. On conçoit dans ces conditions qu’il n’y a pas une classification, mais des classifications selon l’usage envisagé, chacune répondant à une fonction. Il existe de ce fait des classifications géologiques, pédologiques et géotechniques (N’DIAYE, 1993).  Sable grossier : plus de 20 % des éléments ont des dimensions supérieures à 2 mm et plus de 50 % des éléments de dimensions supérieures à 80 µm sont compris entre 0,2 et 2 mm. Ces sables ont des propriétés qui se rapprochent des graves. 5  Sable moyen : moins de 20 % des éléments ont des dimensions supérieures à 2 mm et plus de 50 % des éléments de dimensions supérieures à 80 µm sont compris entre 0,2 et 2 mm.  Sable fin : plus de 75 % des éléments de dimensions supérieures à 80 µm ont des dimensions inférieures à 5 mm. Ces sables doivent être notamment corrigés pour acquérir des propriétés comparables à celles des graves.