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Chapitre II : Étude des constituants utilisés dans les mélanges hydrauliques

II.2. Matériaux utilisés

II.2.2. Roches exploitées -Aspects géologiques

II.2.2.1. Aïn Tebournouk

La carrière, située à proximité de Grombalia (9 km), est desservie par une route revêtue qui donne accès à l’autoroute A1 (Tunis à 35 km) et à la GP1 (Tunis-Cap Bon). Les formations exploitées appartiennent au Crétacé Supérieur (Campaniens, niveau Abiod, 80 à -65 millions d’années). Elles se subdivisent en 3 faciès [1,2] :

• le niveau inférieur constitué de calcaires durs à patine jaunâtre, blancs et crayeux, en bancs massifs de 30 à 50 cm, avec des joints marneux de 1 à 2 cm. Le sommet de ce niveau devient légèrement grisâtre à la cassure. L’épaisseur totale est de 80 à 90 m ; • le niveau moyen, formé d’une alternance de marnes et de calcaires grisâtre de 70 à 80 m

d’épaisseur ;

• le niveau supérieur, qui comprend des calcaires durs, massifs, à cassure conchoïdale, sublithographiques, en bancs de 70 à 80 cm. L’épaisseur moyenne est de 120 à 130 m.

Les calcaires blancs de cette formation se caractérisent par leur pureté chimique, leur cassure conchoïdale et leur dureté. Ils se prêtent bien à la taille, au concassage et au broyage. Ces calcaires se présentent généralement en bancs épais, stratifiés. Toutefois, la présence des petits joints marneux restreint leur emploi en tant que matériaux de qualité pour les bétons hydrauliques.

Trois carrières sont actuellement en exploitation sur le site de Aïn Tebournouk : la carrière Bou Attour (ouverte en 1991), la carrière SOMATP (ouverte en 1996) et la carrière ETEP (ouverte en 1997). C’est cette dernière qui a fourni le sable concassé 0/4, le gravillon 2/6,3 et le gravillon 6,3/16 utilisés dans le cadre du présent travail. Ces coupures sont produites à l’aide de deux concasseurs à percussion. Après abattage, le tout venant est passé dans le premier concasseur pour donner, après criblage, le sable primaire. Le refus est ensuite passé dans le second concasseur pour donner des gravillons et un sable secondaire.

II.2.2.2. Nahli

Située à proximité de Tunis (à 15 km au Nord, gouvernorat de l’Ariana), la carrière de Nahli est un site « stratégique » important. Les formations crétacées supérieures de Nahli (Campaniens, niveau Abiod, -80 à -65 millions d’années) se subdivisent en 3 faciès [1,2] : • le niveau inférieur constitué d’une alternance de marnes et de calcaires. L’épaisseur

• le niveau moyen, qui présente aussi une alternance de marnes et de calcaires, mais de tendance marneuse plus développée. L’épaisseur moyenne est de 30 m environ ;

• le niveau supérieur, formé de calcaires crayeux blancs d’épaisseur variant entre 50 à 100 m, qui se terminent par les argiles de la formation Haria.

Une dizaine de carrières exploitent actuellement le site de Nahli. Celle retenue pour le présent travail est la carrière de El Hazami. Elle a fourni les coupures granulométriques suivantes (Fig. II-2) : un sable concassé 0/3,15, un gravillon 10/20 et un gravillon 12,5/25. Ces fractions sont produites selon le même procédé de fabrication décrit précédemment.

Fig. II-2 : Coupures granulométriques retenues pour la carrière Nahli.

Sable concassé 0/3,15 Gravillon 10/20 Gravillon 12,5/25

II.2.2.3. El Haoureb

Localisée à 35 km de Kairouan et à 100 km de Sousse/Monastir, la carrière de El Haoureb est l’une des plus importantes de la Tunisie centrale. C’est l’affleurement le plus septentrional des chaînons jurassiques de la chaîne Nara-Bou Dzer, communément connu sous le nom de « l’axe Nord-Sud de la Tunisie Centrale ». Il est constitué de calcaires dolomitiques en bancs bien individualisés, dont la puissance totale peut atteindre 210 m. Le gisement comprend à la base 60 m de calcaires cristallins gris-bleu en bancs de 20 à 80 cm, puis 150 m de calcaires gris-rosé, bien lités et parfois siliceux [1,2]. Il est caractérisé par un accès facile à la GP3, par de faibles pendages et par une découverte ténue. Quatre carrières sont installées sur le site. Les coupures granulométriques fournies par l’une d’entre-elles sont un sable concassé 0/4, un gravillon 5/12,5 et un gravillon 12,5/20. Le procédé d’élaboration de ces coupures est identique à celui décrit précédemment.

II.2.2.4. Jbel Ressas

A 30 km à l’Est de Tunis, le Jbel Ressas se distingue par la morphologie escarpée de ses calcaires massifs (Lias) qui jaillissent de la plaine Mornag pour culminer 800 m au dessus. Une falaise difficilement accessible marque ses flancs Nord et Ouest. Ce massif fait 3,5 km de long sur 1 km de large. Il est composé par différents niveaux jurassiques (-190 à -140 millions d’années) qui se subdivisent en 3 unités géologiques [1,2]. De bas en haut :

• 100 m de dolomies calcaires gris clair et foncés en gros bancs de 0,5 à 1 m (Sinémurien) • 250 m de calcaires gris clair à gris foncé en gros bancs de 0,5 à 1 m ou massif

(Pliensbachien) ;

• 450 m de calcaire gris clair à gris foncé massif ou en gros bancs pseudo récifaux ou cryptocristallins avec, au sommet, 15 m de calcaire gris foncé à rognons de silex (tithonique).

Les forts pendages de ce site constituent la difficulté majeure de son exploitation, dont les granulats produits sont d’excellente qualité. Une seule carrière, celle de la société « Les Grandes Carrières du Nord », est implantée sur le flanc Sud-Est où elle occupe pratiquement toutes les parties accessibles du massif. Son ouverture date de 1989. L’exploitation de la roche s’effectue par un dynamitage des bancs, suivi d’un chargement à la pelle mécanique. Le tout venant est transporté par des camions jusqu’aux installations de concassage (percussion), où il subit deux passages successifs destinés à produire les coupures granulométriques répondant aux besoins du marché. La Fig. II-3 présente une vue de la carrière et de l’un des ses fronts de taille. Pour cette étude, les coupures retenues (Fig. II-4) sont un sable concassé 0/4, un gravillon 5/12,5 et un gravillon 12,5/20.

Fig. II-4 : Coupures granulométriques des granulats retenues de la carrière Jbel Ressas. Sable concassé 0/4 Gravillon 5/12,5 Gravillon 12,5/20

II.2.2.5. Jradou

Le site de la carrière de Jradou se trouve au lieu dit « Jbel El Rhezala », à environ 2,5 km au Nord du village de Jradou. On y accède par la route MC 35 reliant Tunis à Zaghouan (P.K. 26). Les unités stratigraphiques affleurantes dans cette région sont d’âges crétacé, tertiaire et quaternaire. Le gisement calcaire, objet de l’exploitation, est daté de l’Yprésien (Éocène inférieur, -56 à -52 millions d’années, formation Metlaoui). La direction des couches est Sud-Nord et les pendages sont de 40º vers l’Est [3]. Les calcaires sont gris foncé à patine claire, bien lités, en bancs épais de 0,20 à 1 m (Fig. II-5). Les couches varient entre 50 m et 100 m d’épaisseur. De rares intercalations marneuses existent. Les coupures granulométriques fournies par la carrière sont un sable concassé 0/3,15, un gravillon 3,15/12,5 et un gravillon 12,5/20 (Fig. II-6). Ces coupures sont produites selon les mêmes procédés que précédemment. Fig. II-5 : Vue d’ensemble de la carrière Jradou et des fronts de taille.

Fig. II-6 : Coupures granulométriques des granulats retenues de la carrière Jradou. Sable concassé 0/3,15 Gravillon 3,15/12,5 Gravillon 12,5/25

II.2.2.6. Tahent

A 45 km de Bizerte, le gisement de Tahent constitue un prolongement des chaines montagneuses de Jbel Lansarine s’étendant jusqu’à Béjà. La formation est d’âge Campaniens (Éocène inférieur, formation Metloui) et elle se subdivise en 3 faciès [1,2] :

• niveau inférieur : calcaires phosphatés (2 à 3 m) avec argiles et marnes sous-jacentes ; • niveau moyen : alternance de calcaires et de marnes (2 à 5 m) ;

• niveau supérieur : calcaires durs, massifs (40 m environ) avec présence remarquable de nummulites (micro fossiles).

Les calcaires de cette formation sont en gros bancs, à débris coquilliers avec des intercalations de marnes et de gypse massif. Seule la carrière « El Gharbi Frères » est en exploitation. Son ouverture date de 2001. Elle ne fabrique qu’un granulat 5/12,5 qui a servi, dans le cadre du présent travail, à la fabrication des mélanges mixtes.

II.2.2.7. El Khlédia

Le gîte de El Khlédia (gouvernorat de Ben Arous) se trouve à 25 km au Sud de Tunis. Il s’agit d’un grès hétérogène de couleur jaune, ayant une teneur en silice variant entre 90 à 98,5 %, avec des oxydes de fer (0,5 à 0,8 %). La formation, d’âge oligocène, est représentée par une épaisse couche gréseuse, dite « grés Fortuna », qui comprend une partie inférieure argilo-gréseuse (« Fortuna A »), et une partie supérieure massive sableuse (« Fortuna B ») [1,2]. La cohésion de cette formation exige l’emploi d’explosif pour l’abattage. Le gisement fait l’objet d’une exploitation intensive. 45 carrières sont installées sur les deux sites de Henchir Khouenjel et de Henchir Kharrouba. Certaines carrières sont déjà sous le niveau phréatique. Le sable siliceux roulé fin (Fig. II-7) issu de ce grés n’a servi qu’à l’élaboration des mélanges mixtes.

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