Identification et Caractéristiques des matériaux Evaluation de la qualité.

Identification et Caractéristiques des matériaux Evaluation de la qualité.

Provenance des matériaux de l’étude

Les formations géologiques faisant l’objet d’une exploitation pour la production de granulats sont en général des roches massives (basalte, grès, calcaire, silex) du Bassin sénégalo- mauritanien. Ce bassin est le plus occidental et le plus étendu des bassins méso-cénozoïques de la marge Atlantique africaine qui s’est individualisé au Trias à la suite de la séparation des plaques africaine et américaine. Le bassin Sénégalo-mauritanien est relativement calme. Seule la partie occidentale (Cap-Vert et région de Thiès) a été affectée par des phénomènes tectoniques et des épisodes volcaniques localisées le long de failles généralement orientées NE-SW. 1. – Les formations basaltiques (Dia, 1982) La partie occidentale du bassin sénégalo-mauritanien a été le siège d’un important volcanisme vers la fin du Tertiaire sur l’ensemble du Cap Vert et du Plateau de Thiès, et au quaternaire sur la presqu’île de Dakar. Le premier épisode volcanique a l ieu au Miocène. Il se m anifeste par des épanchements de basalte dans la presqu’île du Cap-Vert et des intrusions dans la région de Thiès (Diack). Le Basalte est une roche magmatique effusive très commune. C’est une roche noire (mésocrate à mélanocrate), microlitique, comportant des plagioclases, et des pyroxènes, accompagnés selon les cas d’olivine, d’hypersthène, de magnétite, d’ilménite ; il peut s’y ajouter, en faible pourcentage, soit de quartz, soit des feldspathoïdes. Trois types de faciès ont été identifiés à Diack :

Les formations calcaires (Dramé, 2004)

Les formations calcaires du bassin sénégalo-mauritanien sont d’age Crétacé Supérieur à Paléocène et sont présentes dans une grande extension dans la Presqu’île de Cap Vert et le Plateau de Thiès. Les sondages exécutés dans les carrières calcaires de Bandia où les matériaux ont été prélevés montrent une lithologie constituée essentiellement de calcaire gréseux et de calcaire franc.Le calcaire gréseux Ce calcaire a une couleur jaunâtre avec un aspect massif et très dure. Vu au microscope, il a une texture de type « wackstone ». Les éléments figurés sont principalement constitués de minéraux de quartz et d’éléments biogènes (algues vertes, fragments de lamellibranches et de bryozoaires, des débris de gastéropodes recristallisés en calcite, des plaques d’échinodermes) pris dans une matrice micritique partiellement recristallisée.

Les silexites (Diémé, 1991 in Gaye, 1995)

Ce sont des roches hypersiliceuses se présentant sous forme de rognons ou groupées en passés plus ou moins horizontaux dans les niveaux phosphatés de la région de Taïba formés à partir du Paléocène pour se développer ensuite à la base de l’Eocène. Ces roches sont issues d’une silicification secondaire par remplacement de matériel initial et reconcentration à partir d’un stock de silice biogène. La nature du minéral siliceux néoformé dépend souvent de la composition du milieu ambiant : quartz en milieu siliceux, calcédoine (silice plus ou moins fibreuse) en milieu riche en ions alcalins ou alcalino-terreux, opale (silice riche en eau) dans un milieu riche en phyllithes (argile). Un échantillon d’un tout-venant de Silexite montre que la roche est constituée de 91% de silex, 6% d’induré phosphaté, 3% de fines à éléments phosphatés et argileux. Le silex se présente généralement sous forme de blocs à cœur sombre et à co rtex blanc. L’observation au microscope optique révèle que les silex sont composés de 30 à 40% d’opale, et 60 à 70% de calcédoine. Cette prédominance de la calcédoine s’explique par sa stabilité chimique plus grande que celle de l’opale. Les relations entre ces deux minéraux montrent que l’opale s’est cristallisée la première, puis la calcédoine se cristallise par épigénisation de l’opale.

Les caractéristiques mécaniques des granulats

L’analyse granulométrique consiste à fractionner le matériau en différentes coupures à l’aide de tamis à maille carrée. Elle s’applique à tous les granulats de dimension nominale inférieure ou égale à 63 mm, à l’exclusion des fillers. Les masses des différents refus sont rapportées à la masse initiale sèche du matériau. Les pourcentages ainsi obtenus sont exploités sous forme de graphique en portant les ouvertures des tamis en abscisse, sur une échelle logarithmique, et les pourcentages en ordonnée, sur une échelle arithmétique. La courbe appelée courbe d’analyse granulométrique est tracée de manière continue et peut ne pas passer rigoureusement par tous les points.

Les différentes courbes granulométriques indiquent une granularité continue et étalée. Seul le calcaire n’entre pas dans le fuseau de spécification du CEBTP ; cela est du à un pourcentage de refus faible au niveau du tamis de maille 20 mm. En effet c’est la forme de la courbe qui est plus importante. Elle conditionne l’aptitude au compactage, l’absence de ségrégation et la compacité du matériau. Plus les contacts entre les grains sont nombreux, plus la couche sera stable, plus le matériau sera compact, moins on risquera de voir se produire des déplacements des grains et par suite des tassements. A cet égard, ce sont donc les courbes continues et bien graduées qui sont les plus satisfaisantes. Le pourcentage de fines est satisfaisant. Si ce pourcentage est nul ou insuffisant pour combler les vides entre les gros grains, le matériau est peu compact. S’il est excessif il y a formation de boue au compactage et donc une augmentation ultérieure des déformations permanentes. Cependant pour le calcaire le malaxage et le compactage produisent des fines qui peuvent passer d’un pourcentage de 7 à 17,31 %. C’est pourquoi la fourchette de 4 à 10 % de fines proposée par le CEBTP semble ne pas être adaptée à toutes les catégories de granulats calcaires. Si le pourcentage de fines après compactage risque de dépasser un certain seuil, il faudrait diminuer cette fourchette. La nature minéralogique de ces fines joue un r ôle important.