Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L'article, consacré à la valorisation des laitiers de haut-fourneau, sous-produits de la sidérurgie, présente des données de production et de valorisation des LHF dans le génie civil et, plus particulièrement, en technique routière. Afin d'optimiser l'utilisation des LHF, des prescriptions techniques sont recommandées notamment par le guide GTR. Les aspects environnementaux font l'objet d'un guide spécifique édité par le Sétra en 2012 sur l'acceptation environnementale des laitiers sidérurgiques. Des références de commercialisation et de chantiers sont également fournies.
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The article is the second part devoted to the recovery of blast furnace slag - by-products of steel industry. It provides production and valorization data, concerning specifically use for civil engineering and road technology. Technical requirements are recommended by the GTR guide. Environmental aspects are considered referring to the guide Sétra (2012) about "Steel slags - environmental acceptance". Marketing and building sites references are also provided.
Auteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie – Ingénieur en chef DIL (Direction des infrastructures linéaires), Razel-Bec
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Ludovic GAVOIS : Directeur du Service géotechnique de Vinci – Construction Terrassement
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Guy RAOUL : Ingénieur conseil, actuellement Président du Comité technique européen de normalisation des Terrassements CEN/TC 396 « Earthworks »
INTRODUCTION
Les exposés sur les laitiers de haut-fourneau font l'objet de deux articles :
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l'article [C 5 379] auquel il convient de se référer, qui expose l'origine, la nature et les propriétés de ces sous-produits industriels, en vue de leur emploi dans le Génie Civil, et plus particulièrement dans les techniques routières. L'article fournit également des données sur les productions ;
-
le présent article qui porte sur les possibilités d'emploi de ces matériaux en fonction de prescriptions techniques et d'aspects environnementaux, et fournit des références de commercialisation et de chantiers.
Rappelons que les laitiers de haut-fourneau (LHF) sont des sous-produits de la sidérurgie. Ils sont générés au cours de la production de l'acier, lors de l'étape de l'élaboration de la fonte à partir de minerai de fer. Selon le processus de refroidissement du laitier en fusion, on distingue deux familles :
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le laitier cristallisé, obtenu par un refroidissement lent qui le transforme en une roche dure artificielle et chimiquement stable ;
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le laitier vitrifié, obtenu par un refroidissement brutal, généralement à l'eau, qui lui confère une structure vitreuse lui permettant de développer des propriétés analogues à celles du ciment.
Les techniques de traitement des laitiers ont permis une utilisation de plus en plus importante des LHF sous ses différentes formes (cristallisé, vitrifié), en particulier dans les techniques routières.
La valorisation des LHF a d'abord pris forme dans les années 1960 par une utilisation très importante de graves-laitier, puis de sables-laitier, en particulier dans les régions de production Nord-Pas-de-Calais et Lorraine. Les caractéristiques remarquables que procure l'hydraulicité du laitier sous sa forme vitrifiée a suscité ces nombreuses utilisations, à l'origine de leur succès en technique routière.
À partir des années 2000, la valorisation des LHF a trouvé sa majeure part dans la fabrication de liants à partir de LHF vitrifiés, généralement granulés et pré-broyés, entrant dans la composition de liants hydrauliques routiers et de ciments.
Aujourd'hui, les LHF de fraîche production sont valorisés à près de 100 %, et les laitiers cristallisés des crassiers historiques sont exploités pour fournir des granulats de qualité. D'une façon générale, leur utilisation dans les travaux publics, et plus particulièrement dans les infrastructures routières, est largement justifiée au plan économique.
L'enjeu environnemental de l'emploi des LHF est également pris en considération dans le présent article. Compte tenu d'une réglementation commune, les aspects environnementaux sont également présentés pour l'ensemble des laitiers.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
steel | steel industry
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Références de chantier6. Exemples de commercialisation des LHF
La commercialisation des LHF est réalisée par des sociétés et entreprises spécialisées suivant les types de produits : exploitants pour la fabrication de granulats, cimentiers...
6.1 Commercialisation de liants hydrauliques
La fabrication de liants hydrauliques nécessite l'installation d'unités de broyage des laitiers vitrifiés générés sur les sites sidérurgiques.
Ces unités sont généralement proches des sites de production. Toutefois, des centres de broyage régionaux pour produire des laitiers pré-broyés à la demande, ont été implantés.
Exemple de la Société LAFARGE sur le site de Fos-sur-mer
La station de broyage de Lafarge, à Fos-sur-Mer, a mis au point un nouveau procédé de broyage qui permet une consommation d'énergie réduite, tout en valorisant les laitiers de haut-fourneau comme liants (figure 14).
La station de broyage de Lafarge a été construite à Fos-sur-Mer à proximité de l'entreprise Sollac (aujourd'hui ArcelorMittal), qui génère des laitiers de haut-fourneau comme sous-produits de la fabrication de l'acier.
Un nouveau procédé de broyage permet une consommation d'énergie réduite pour valoriser des laitiers de haut-fourneau comme liants hydrauliques.
Mise en service en 1995, la station utilise un procédé mis au point par la société Loesche en concertation avec Lafarge Ciments. Grâce à un broyeur vertical qui effectue conjointement les opérations de séchage et de broyage, ce procédé permet d'obtenir des laitiers extrêmement fins, indispensables à la fabrication des liants hydrauliques. Cette méthode innovante a constitué une première européenne.
Le résultat est obtenu par l'utilisation de deux galets pré-compacteurs associés à deux galets broyeurs, au lieu des quatre galets broyeurs équipant habituellement les broyeurs verticaux du même type (« première mondiale »).
La...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GTR - Réalisation des remblais et des couches de forme - Guide technique SÉTRA/LCPC : 2e édition (Juillet 2000).
-
(2) - PREDIS - Nord-Pas-de-Calais – Guides techniques régionaux relatifs à la valorisation des déchets et des co-produits industriels - Guide technique régional relatif à la valorisation des laitiers de haut-fourneau (Juillet 2002).
-
(3) - Fédération Lorainne TP - Guide d'utilisation des matériaux lorrains en technique routière - Laitier haut-fourneau/Unicem/Cete de l'Est/CFTR/UNPG (2009).
-
(4) - SÉTRA - * - . – Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière – Évaluation environnementale (réf. Sétra 1101) Guide (Mars 2011).
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(5) - SÉTRA - * - . – Acceptabilité environnementale de matériaux alternatifs en technique routière – Laitiers sidérurgiques (réf. Sétra 1226) Guide d'application (Octobre 2012).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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ADEME
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DRIRE
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SÉTRA – Site DTRF
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LCPC
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OFRIR – Observatoire français du recyclage dans les infrastructures de transport
(2 sites devenus IFSTTAR en 2011)
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IFSTTAR
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OFRIR Observatoire français du recyclage dans les infrastructures de transport
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CTPL (Centre...
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