À qui s'adresse ce guide : entreprises de travaux routiers, exploitants de carrières et ingénieurs routiers qui produisent ou prescrivent de la grave non traitée (GNT) et veulent une référence unique sur les exigences du matériau, le procédé de malaxage et la centrale. Les valeurs chiffrées viennent de la spécification indienne MoRTH, où ce matériau s'appelle wet mix macadam (WMM) ; le tableau des équivalents régionaux indique le matériau correspondant ailleurs, dont la GNT en France.
Qu'est-ce que la Grave Non Traitée ?
La grave non traitée est une couche de base ou de fondation composée de granulats concassés bien calibrés et de fines de concassage, mélangés à l'eau en centrale jusqu'à la teneur en eau optimale, puis mis en œuvre en couches et compactés. En Inde, on l'appelle wet mix macadam (WMM) ; en France, les GNT courantes sont désignées par leur classe granulaire, par exemple 0/20 ou 0/31,5. Comme chaque tonne quitte la centrale déjà mélangée et humidifiée, la couche est bien plus homogène que le water bound macadam (WBM), où les gros granulats sont d'abord répandus puis les gravillons et l'eau incorporés sur la route.
La GNT se place sous les revêtements bitumineux ou en béton des routes, des autoroutes, des pistes d'aéroport, des ports et des plateformes lourdes. Elle répartit les charges du trafic sur les couches inférieures et donne à la chaussée une assise dense et stable qui ne s'orniérise pas et ne fissure pas lorsqu'elle est réalisée selon la spécification.
Le Même Matériau sous d'Autres Noms
| Région | Matériau | Spécification type |
|---|---|---|
| Inde | Wet mix macadam (WMM) | MoRTH Section 400, clause 406 |
| Royaume-Uni | Type 1 unbound mixture | Specification for Highway Works, Series 800 |
| États-Unis | Graded aggregate base (GAB) | ASTM D2940 et spécifications des DOT des États |
| Union européenne | Mélange non traité pour couche de base et de fondation | EN 13285 |
| Espagne | Zahorra artificial | PG-3, article 510 |
| France | Grave non traitée (GNT) | NF EN 13285 |
| Russie et CEI | Mélange pierre concassée–sable (ЩПС) | GOST 25607 |
Les fuseaux granulométriques et les méthodes d'essai diffèrent d'une spécification à l'autre ; travaillez toujours selon celle de votre marché.
Exigences sur les Matériaux : l'Exemple Indien (MoRTH)
La clause 406 du MoRTH exige un granulat concassé dur, durable et propre, avec des limites de résistance, de forme et de plasticité. Les principales exigences sont les suivantes :
| Propriété | Exigence | Essai |
|---|---|---|
| Valeur d'impact des granulats | 30 % maximum | IS 2386 Part 4 |
| Coefficient Los Angeles | 40 % maximum | IS 2386 Part 4 |
| Indice combiné d'aplatissement et d'allongement | 30 % maximum | IS 2386 Part 1 |
| Indice de plasticité du passant à 425 µm | 6 maximum | IS 2720 Part 5 |
Granulométrie
Le WMM indien utilise une granulométrie unique de dimension maximale 53 mm. Le fuseau couramment publié pour la clause 406 est le suivant :
| Tamis IS | Pourcentage de passant en masse |
|---|---|
| 53 mm | 100 |
| 45 mm | 95–100 |
| 22,4 mm | 60–80 |
| 11,2 mm | 40–60 |
| 4,75 mm | 25–40 |
| 2,36 mm | 15–30 |
| 600 µm | 8–22 |
| 75 µm | 0–5 (certaines éditions admettent jusqu'à 8) |
Vérifiez les limites selon l'édition du MoRTH citée dans votre contrat avant de formuler le mélange. En France, la GNT relève de la NF EN 13285.
La plupart des installations de concassage ne peuvent pas produire cette granulométrie en un seul stock. La grave non traitée se recompose à partir de trois ou quatre fractions séparées, par exemple 40–20 mm, 20–10 mm, 10–5 mm et 5–0 mm de fines de concassage : c'est pourquoi la centrale de malaxage a besoin d'une trémie et d'un tapis doseur pour chaque fraction.
GNT (WMM), WBM et GSB Comparés
| Grave non traitée (GNT / WMM) | Water bound macadam (WBM) | Couche de fondation granulaire (GSB) | |
|---|---|---|---|
| Couche | Base, parfois fondation | Base ou fondation | Fondation, sur la plateforme |
| Fabrication | Mélangée et humidifiée en centrale | Pierre, gravillons et eau incorporés sur chantier | Matériau calibré, mélangé en centrale ou sur chantier |
| Rôle principal | Assise dense et stable sous le revêtement | Couche de base des routes à faible trafic | Répartition des charges et drainage |
| Spécification (Inde) | MoRTH clause 406 | MoRTH clause 404 | MoRTH clause 401 |
| Contrôle qualité | Constant : mélange et teneur en eau fixes | Dépend du travail sur chantier | Dépend de la source et du malaxage |
Les entreprises passent du WBM à la grave non traitée parce qu'une couche malaxée en centrale peut être répandue au finisseur, se compacte en moins de passes et atteint plus sûrement la densité exigée. La même centrale produit généralement la couche de fondation située en dessous, simplement avec un autre mélange.
Teneur en Eau, Formulation et Compactage
Le laboratoire détermine d'abord la masse volumique sèche maximale et la teneur en eau optimale du mélange de granulats par l'essai de compactage lourd (IS 2720 Part 8 dans l'exemple indien, l'équivalent de l'essai Proctor modifié). La centrale ajoute ensuite l'eau nécessaire pour atteindre la teneur en eau optimale, plus une petite marge pour l'évaporation pendant le transport et la mise en œuvre par temps chaud et venteux.
- Trop sèche : la couche n'atteint pas la densité, les fines se séparent de la pierre et la surface se désagrège.
- Trop humide : le mélange ressue sous le compacteur, perd sa résistance et tarde à pouvoir recevoir la couche suivante.
- Objectif de compactage : 98 % de la masse volumique sèche maximale de laboratoire, contrôlé sur chantier par des mesures de densité.
- Épaisseur de couche : 75 mm minimum et jusqu'à 200 mm compactés avec des compacteurs vibrants.
Comment Fonctionne une Centrale à Grave
Une centrale à grave, aussi appelée centrale à malaxeur à deux arbres ou centrale de malaxage, est un malaxeur continu. Le MoRTH exige un malaxage forcé en malaxeur à arbres ou à cuve ; les centrales à haut débit utilisent un malaxeur à deux arbres, qui malaxe en continu sans s'arrêter entre les gâchées.
- Alimenter et doser : chaque fraction granulaire occupe sa propre trémie, et un tapis doseur placé sous la trémie la délivre dans la proportion de la formule sur un convoyeur collecteur.
- Ajouter le liant si nécessaire : pour la grave-ciment, une vis doseuse placée sous un silo à ciment ajoute le ciment au flux de granulats. La grave non traitée ne demande aucun liant.
- Ajouter l'eau : une pompe alimente une rampe de pulvérisation à l'intérieur du malaxeur, et le débit d'eau est réglé sur la teneur en eau optimale.
- Malaxer : deux arbres à pales contrarotatifs pétrissent le matériau en un mélange homogène et humidifié pendant sa traversée de l'auge.
- Stocker et charger : le mélange est déchargé dans une trémie tampon ou un silo qui charge les camions sans arrêter le malaxeur, et la cabine de commande affiche les débits d'alimentation, le débit d'eau et les charges des moteurs.
Les centrales GELEN MP à malaxeur à deux arbres sont construites ainsi, avec au moins trois trémies équipées de tapis doseurs, une rampe de pulvérisation interne, une alimentation en liant en option et une surveillance en temps réel, en tailles de 300–400 t/h et 450–550 t/h.
Quelle Capacité Prévoir ?
Dimensionnez la centrale à partir de la cadence de mise en œuvre, et non l'inverse. Un exemple chiffré :
- Chaussée de 7 m de large, couche compactée de 0,20 m, objectif de 1 km de couche par poste : 7 × 0,20 × 1 000 = 1 400 m³ compactés.
- Avec une masse volumique compactée d'environ 2,25 t/m³, cela représente environ 3 150 t.
- Sur un poste de 8 heures avec environ 7 heures productives : 3 150 ÷ 7 ≈ 450 t/h.
Ajoutez une marge pour l'attente des camions, le réglage de l'eau et les sections plus larges, et adaptez le parc de finisseurs et de compacteurs à la même cadence. Une centrale qui tourne bien en dessous de sa capacité gaspille de l'énergie ; une centrale à sa limite fait attendre le finisseur.
- Assez de trémies pour chaque fraction du mélange, plus une de réserve pour les ajustements
- Tapis doseurs étalonnés pour chaque matériau avant la production
- Dosage d'eau dimensionné pour le granulat le plus sec et la période la plus chaude du chantier
- Trémie tampon ou silo pour charger les camions pendant que le malaxeur continue de tourner
- Centrale fixe pour une carrière qui approvisionne de nombreux chantiers ; centrale mobile pour suivre un long chantier autoroutier
Problèmes Courants de la GNT et Leurs Causes
| Problème | Cause probable | Que faire |
|---|---|---|
| Les mesures de densité échouent | Teneur en eau éloignée de l'optimum, mauvaise granulométrie ou couche trop épaisse | Revérifier la teneur en eau optimale, le mélange et l'épaisseur ; ajouter des passes de compacteur |
| Ségrégation entre pierre et fines | Mélange sec, chute libre prolongée dans les camions, stocks mal constitués | Maintenir la teneur en eau optimale, utiliser la trémie tampon, constituer les stocks par couches |
| Le mélange dérive au cours de la journée | Tapis doseurs déréglés ou trémie qui se vide | Étalonner les tapis, garder les trémies pleines, surveiller les débits |
| La surface se désagrège après compactage | Mélange desséché pendant le transport | Bâcher les camions, raccourcir les temps de transport, prévoir l'évaporation |
| Zones molles sous le compacteur | Trop d'eau ou fines plastiques | Réduire l'eau ; vérifier l'indice de plasticité des fines de concassage |