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 :
-
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 :
-
le laitier cristallisé, obtenu par un refroidissement lent qui le transforme en une roche dure artificielle et chimiquement stable ;
-
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.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
steel | steel industry
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Emplois diversifiés des LHF1. Rappels
1.1 Contexte
L'objet de cet article est de présenter les différents emplois des laitiers de haut-fourneau dans les domaines de TP, et plus particulièrement dans les techniques routières :
-
terrassements (remblais, massifs drainants, couches de forme...) ;
-
couches d'assises de chaussées.
Nous avons également, pour être exhaustifs, inventorié et décrit les autres emplois, ciments, bétons...
Ces différents emplois s'appuient sur l'origine, la formation et les caractérisations physico-chimiques, géotechniques des LHF sous ses différentes formes (l'objet de l'article [C 5 379]). Les aspects environnementaux de l'utilisation des LH sont traités ici.
Dans les techniques routières, les deux familles de laitiers obtenus, suivant le processus du refroidissement du laitier en fusion, offrent des possibilités d'emploi diversifiées.
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Laitiers cristallisés
Ils ont des caractéristiques physiques et mécaniques comparables à celles des matériaux naturels. Ils sont utilisés en technique routière depuis la constitution de remblais, jusqu'aux couches de surface des chaussées.
Les laitiers de fraîche production et les stocks appelés « crassiers », constitués au fil des décennies, sont exploités comme des carrières de roche naturelle pour la fabrication de granulats.
-
Laitiers vitrifiés
Le plus souvent élaborés sous forme de laitiers granulés, ils trouvent, en raison de leurs caractéristiques physico-chimiques, un emploi privilégié dans l'industrie cimentière, mais aussi comme liants dans différent mélanges granulaires des assises de chaussées.
Les LHF font l'objet de normes techniques de définitions, classifications et spécifications, et entrent dans la composition de produits normalisés d'usage routier.
Compte tenu de leurs caractéristiques environnementales, les laitiers de haut-fourneau sont classés comme déchets non dangereux provenant de procédés thermiques.
Dans ce domaine,...
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Rappels
BIBLIOGRAPHIE
-
(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).
-
(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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