Un lecteur m’a demandé pourquoi on fait sauter une colline à l’explosif pour obtenir du gravier, alors qu’il y a du sable sur toutes les plages du monde. La réponse commence à un tamis de 20 mm. Sur un gravillon vendu 6/20, il faut que 90 % de la masse passe à travers ce tamis-là, et pas plus de 15 % à travers celui de 6 mm. Aucune plage ne tient cette fourchette. Une carrière la tient camion après camion.
Je vérifie l’électricité et les appareils de levage des installations de traitement. Le conducteur me montre son pupitre pendant que la ligne tourne, et il faut se mettre dos au crible pour s’entendre parler.
1 · L’implantation et la foration. Le chef de carrière marque les trous à la bombe orange, un foreur seul sur sa machine les descend, et il signe ce qu’il a rencontré.
- Entre
- Un front de calcaire de quinze mètres, dégagé au pied, et une trentaine de croix peintes sur la plate-forme du dessus.
- Il s’y passe
- Un trou vertical par croix, un mètre plus profond que le gradin. Ce mètre en trop, le sous-forage, évite le bourrelet qui resterait sinon au pied.
- Avec
- Une foreuse hydraulique à taillant de 89 mm, dépoussiéreur en tête.
- En
- Trois mètres de banquette entre le front et la première rangée, quatre entre deux trous voisins, soit environ 35 fois le diamètre du taillant.
- Sort
- Trente trous mesurés et un rapport de foration signé : angle, profondeur, déviations, vides traversés, présence d’eau.
- Ce qui rate
- La déviation : le trou part de travers de quelques degrés et rien ne se voit en surface. La banquette réelle n’est plus celle du plan. Trop faible, elle projette ; trop forte, elle laisse un pied que la pelle ne peut pas charger.
2 · Le chargement des trous et la volée. Le boutefeu, titulaire du permis de tir, avec les mineurs de la société de minage qu’il ne quitte pas.
- Entre
- Les explosifs livrés le matin même. Le site n’en stocke pas, et la gendarmerie contrôle le registre des tirs une fois l’an.
- Il s’y passe
- Chaque trou reçoit une charge de pied en émulsion, insensible à l’eau, une colonne de nitrate-fioul en vrac, puis trois mètres de gravillon tassés en tête, qui empêchent les gaz de sortir par le haut.
- Avec
- Un détonateur à retard court par trou et un poinçon non ferreux pour percer le bourrage.
- En
- La volée entière dure moins d’une seconde. Deux tirs par mois sur une exploitation courante.
- Sort
- Un tas au pied du front. Sur un tir de quatorze trous à 192 mètres cubes chacun, 2 688 mètres cubes de tout-venant, à peu près sept mille tonnes.
- Ce qui rate
- Le raté, une charge restée intacte ou amputée après la mise à feu ; le fond de trou qui la contient encore s’appelle un culot. La levée de danger n’est pas donnée et il faut aller rechercher l’explosif dans les blocs.
3 · La reprise du tas et le concassage primaire. Un conducteur de pelle, deux de tombereau qui tournent en boucle sur la piste, et un conducteur d’installation en cabine vitrée qui tient la ligne au pupitre.
- Entre
- Le tas abattu, des blocs de toutes tailles jusqu’à 800 mm, versés dans une trémie recette de huit mètres cubes.
- Il s’y passe
- Un alimentateur à tablier métallique pousse la matière sur deux scalpeurs à disques, qui écartent tout ce qui fait moins de 100 mm, terre comprise. Le reste tombe entre les mâchoires.
- Avec
- Une pelle hydraulique, des tombereaux de cinquante tonnes, un concasseur à mâchoires.
- En
- Une sortie réglée entre 200 et 300 mm. Le poste développe une puissance acoustique de 118 dB(A), le crible voisin 122.
- Sort
- Du 0/300 sur bande, vers le secondaire ou vers un tapis de plaine à mille tonnes par heure.
- Ce qui rate
- Le bloc hors gabarit, trop gros pour entrer dans la mâchoire : la pelle le pose sur le carreau et un brise-roche vient le casser au burin. Ou le pontage, deux blocs coincés en voûte au-dessus de la mâchoire. Plus rien ne descend, le moteur tourne toujours, et on décoince ligne consignée.
4 · Le secondaire et le tertiaire. Le même conducteur, qui suit les ampèremètres de chaque moteur pour savoir ce qui travaille trop.
- Entre
- Le 0/300 du primaire, plus les refus de criblage qui reviennent en boucle.
- Il s’y passe
- La roche est broyée entre un manteau conique porté par un arbre excentré et un bol fixe. L’écart se referme et se rouvre à chaque tour, la pierre descend en se cassant.
- Avec
- Un concasseur giratoire, manteau et bol garnis d’acier au manganèse.
- En
- Un rapport de réduction de trois à sept selon le réglage, soit deux passages pour descendre de 300 à 40 mm.
- Sort
- Du 0/40 cassé sur toutes ses faces, arêtes vives.
- Ce qui rate
- L’usure du manteau, remplacé vers 30 à 40 % de perte d’épaisseur. Passé ce point le réglage ne tient plus et la coupure dérive vers le gros.
5 · Le criblage, le lavage et le stock. Le conducteur d’installation encore, et un chargeur avec godet à pesée embarquée pour la reprise.
- Entre
- Le 0/40 concassé, sec ou arrosé selon le produit visé.
- Il s’y passe
- Le matériau tombe sur un caisson incliné qui vibre. Chaque étage retient ce qui ne passe pas et laisse filer le reste plus bas : trois étages rendent quatre produits d’un coup. Les rampes d’eau décollent l’argile collée aux grains.
- Avec
- Un crible incliné à trois étages de 4,65 mètres carrés, et des toiles qu’on change selon les coupures commandées.
- En
- Sept cents tonnes à l’heure.
- Sort
- Des tas séparés, 0/4, 4/6, 6/20, 20/40, repris au chargeur et pesés au pont-bascule.
- Ce qui rate
- Le colmatage : par temps humide, l’argile bouche les mailles et la toile laisse passer du gros dans le petit. Le défaut se voit au laboratoire trois jours plus tard, et le stock part au déclassement.
Dans l’extraction de la pierre en carrière, c’est le voisin qui fixe la charge, à dix millimètres par seconde
La géométrie du tir ne se décide pas d’après la roche. Elle se décide d’après la maison la plus proche.
Les tirs de mines ne doivent pas engendrer, dans les constructions avoisinantes, de vitesses particulaires pondérées supérieures à 10 mm/s : c’est l’article 22-2 de l’arrêté du 22 septembre 1994 sur les exploitations de carrières. Le même texte plafonne un gradin à quinze mètres de hauteur verticale, ce qui fixe la longueur des trous avant qu’on ait regardé le calcaire.
La vibration ne dépend pas du tonnage de la volée. Elle dépend de la charge qui part à un instant donné. Dans le Gard, une exploitation a calculé le tableau pour ses riverains : à 200 mètres, 100 kg partant ensemble donnent 11,4 mm/s, au-dessus du seuil ; les mêmes 100 kg à 300 mètres retombent à 5,5 mm/s.
D’où les détonateurs à retard. Cinq cents kilos d’explosif ne font pas une vibration de cinq cents kilos si les trous partent les uns après les autres, à quelques dizaines de millisecondes d’écart. Le sismographe posé sur les fondations du voisin ne voit alors passer qu’un trou, répété trente fois. Sur une carrière du Doubs, les relevés au lotissement le plus proche ne dépassent pas 2 mm/s.
Le 19 avril 2022, un tir a envoyé des pierres de quarante kilos à cent cinquante mètres
Le mardi 19 avril 2022, sur une carrière bretonne, un tir préparé au front -2, dans une partie très dure du gisement, a projeté des pierres jusqu’à 150 mètres face au tir. Des blocs de 40 kg sont tombés dans les stocks et près de l’atelier. Des cailloux plus petits ont traversé les fenêtres et percé le bardage du bureau bascule, à une centaine de mètres dans l’axe. Le site avait été évacué à midi moins le quart et personne n’a été blessé.
La projection est le seul accident de tir qui sorte de la fosse, et elle vient toujours du même endroit : l’énergie n’a pas trouvé la sortie qu’on lui avait prévue. Un bourrage trop court, une faille qui offre un chemin plus facile que la banquette, un éperon rocheux d’une ancienne piste, un trou dévié qui se retrouve à un mètre du vide au lieu de trois.
Rien de tout cela ne se voit avant. La procédure ne compte donc pas sur la qualité du tir mais sur le vide autour : zone de sécurité au moins égale à la hauteur du front, vigies postées sur chaque accès avant la ronde d’évacuation et non après, engin en travers de la piste.
Le boutefeu ne lâche pas les explosifs des yeux entre la livraison et le coup de sirène de cinq secondes
Il arrive le matin avec le camion. Il contrôle chaque trou avant chargement, cherche l’eau au fond, remet à la cote au gravier ceux qui se sont éboulés. Il lit le rapport de foration et corrige le plan trou par trou : celui qui a traversé un vide avalera plus d’explosif que prévu, celui qui est noyé recevra de l’émulsion et pas du nitrate-fioul.
Il décide seul du chargement réel et du moment de la mise à feu. L’évacuation, non : elle appartient à une autre personne désignée par l’employeur, parce que le boutefeu doit garder les explosifs sous surveillance jusqu’au bout.
Ensuite tout est codé. Trois coups courts de sirène plus de trois minutes avant. Le tir. Trois minutes d’attente au minimum, le temps que les fumées se dissipent et que les zones fragilisées finissent de tomber. Une reconnaissance du tas et des fronts voisins, faite par lui. Puis un seul coup long, cinq secondes au moins, pour la levée de danger.
Le certificat de préposé au tir est acquis à vie ; le permis de tir se renouvelle tous les trois ans, avec un maintien annuel des connaissances entre-temps.
Un gravillon 6/20 laisse passer 90 % de sa masse au tamis de 20 mm, et 15 % au plus à celui de 6
Un granulat ne se vend pas au mètre cube de pierre cassée, il se vend sur une déclaration de performances qui engage le producteur, tamis par tamis. La catégorie GC 90/15 pose les deux bornes : au moins 90 % de la masse doit franchir le tamis supérieur, au plus 15 % le tamis inférieur. Un lot hors de cette fenêtre reste du bon gravier, mais il devient un autre produit et il change de tas.
Le reste de la fiche tient dans des sigles courts. FI 20 plafonne l’aplatissement : le grain doit être trapu, pas en lame de couteau. LA 20 et MDE 10 disent ce que la roche encaisse au choc et à l’usure, mesurés dans des tambours à billes d’acier. Un calcaire de Beauce se situe entre 28 et 30 en Los Angeles, ce qui l’écarte des couches de roulement mais convient au béton.
Le dernier sigle porte sur la propreté du sable : SE 65, un équivalent de sable d’au moins 65. On agite l’échantillon dans une éprouvette avec une solution lavante, on laisse décanter vingt minutes, on lit le rapport entre la hauteur de sable propre et celle des dépôts. En dessous du seuil, l’argile enrobe les grains et le liant ne colle plus rien.
Le sable d’une plage a des grains ronds, et le béton demande des arêtes
Le sable d’une carrière sort du concasseur : il a été cassé, ses grains sont anguleux et rugueux, ils s’accrochent entre eux et la pâte de ciment les enrobe. Celui d’une dune ou d’une plage a passé des milliers d’années à rouler dans le vent ou dans les vagues. Ses grains sont polis, presque sphériques, tous de la même taille. Un mortier fait avec ça manque d’accroche et réclame plus d’eau pour rester maniable. Le module de finesse le mesure : un sable à béton se tient entre 2,2 et 2,8, un sable éolien tombe bien en dessous.
Le sel est le second problème, et il ne se voit pas. Les chlorures apportés par un sable marin attaquent les armatures noyées dans le béton : elles rouillent, gonflent, et font éclater le parement des années plus tard. La déclaration d’un sable alluvionnaire de plaine annonce 0,0003 % de chlorures en masse. Le sable dragué en mer passe donc au lavage à l’eau douce.
Reste une raison plus bête que les autres. Au-delà de trente ou quarante kilomètres, le camion coûte plus cher que la pierre qu’il porte. La France consomme environ cinq tonnes et demie de granulats par habitant et par an, et compte près de 2 500 carrières pour les produire, une trentaine par département. Ce maillage-là mesure le rayon de livraison d’un camion, rien d’autre.
Le tas du dernier tir sera fini jeudi. Le suivant est déjà marqué sur la plate-forme du dessus, une trentaine de croix orange sur le calcaire nu, et il aura plu dessus avant que la foreuse arrive.