Les Pierres: Types, Propriétés et Utilisations

Les Pierres

Définition

Les pierres sont des matières naturelles extraites de masses rocheuses. Elles sont utilisées dans différentes unités de travail.

Propriétés

• Essais: pour déterminer la densité, la résistance à la traction, l'humidité, la porosité, etc.
• Granulométrie: pour déterminer la taille, la densité, l'humidité, la résistance à l'abrasion.

Dureté

La dureté est déterminée par l'échelle de Mohs, qui classe les minéraux du moins dur au plus dur : le talc laminaire, le gypse cristallisé, la calcite, la fluorite, l'apatite, le feldspath, le quartz, la topaze, le corindon, le diamant.

Altération

Les matériaux en pierre subissent toujours une altération par des agents externes:

• Altération physique (ne provoque pas de changements chimiques) :
  • Cycles de chauffage-refroidissement.
  • Cycles sec-humide.
  • Cycles de gel-dégel.
• Altération chimique :
  • Hydratation.
  • Hydrolyse.
  • Échange d'ions.
  • Oxydo-réduction.

Les Roches Ignées

Elles proviennent de la solidification du magma. On distingue:

• Intrusives ou volcaniques (ex: granite) : formées à l'intérieur de la croûte terrestre.
• Extrusives ou plutoniques (ex: basalte) : formées à la surface de la croûte terrestre.

Utilisations: granulats pour les couches granulaires des routes, ballast (pierres de plage), agrégats pour le béton, plaques pour la construction.

Les Roches Sédimentaires

Elles résultent du processus sédimentaire de destruction de roches préexistantes. On les classe en:

• Détritiques: formées par altération d'autres roches. Elles peuvent être:
  • Meubles:
    • Graviers: arrondis, très résistants, composition variable (siliceux ou calcaires). Utilisations: drainage, remblais de routes.
    • Sables: peuvent avoir des composants siliceux ou calcaires.
    • Limons: fines particules de silice, fragments d'ambre, etc. Faible plasticité, s'érodent rapidement.
    • Argiles: grande plasticité.
      • Non expansives: chlorite, illite, kaolinite.
      • Expansives (se dilatent en présence d'eau): montmorillonite, vermiculite.
  • Compactes: avec un composé qui les rend compactes.
    • Graviers d'origine siliceuse: roches quartzites.
    • Graviers d'origine calcaire: roches calcaires.
    • Graviers d'origine argileuse: roches argileuses.
    • Limonite: élément de liaison à la terre, matériau friable.
    • Argilites: limonite compactée.
• Non détritiques: formées par précipitation de substances en solution et consolidation.
  • Calcaires: utilisés comme agrégats pour le béton, mélanges d'asphalte, ciment, chaux, etc.
  • Dolomies: similaires aux calcaires mais plus dures. Utilisations: agrégats pour le béton, roche ornementale.
  • Gypse: roche tendre et soluble. En présence d'eau, devient agressif envers le ciment et le béton. Utilisations: matière première pour le plâtre et, en faible pourcentage, pour le ciment.

Roches intermédiaires

Deux processus entrelacés:

• Marnes: matériau argileux détritique avec un liant d'origine calcaire. Propriétés variables selon le pourcentage de chaque composant. Utilisées dans la fabrication du ciment.

Les Roches Métamorphiques

Elles proviennent du métamorphisme de roches sédimentaires soumises à des augmentations de pression et de température.

• Dérivés de l'argile: schiste, ardoise. Leurs qualités dépendent du degré de métamorphisme. Faible résistance, caractère feuilleté. Utilisations: agrégats en forme de dalles, tuiles, pierre ornementale.
• Micacites: très feuilletées, matériau de remblai médiocre.
• Gneiss: caractéristiques similaires aux micacites.
• Quartzites: origine siliceuse, très dures et résistantes. Utilisations: agrégats pour béton et mélanges d'asphalte pour les couches de surface, même si elles ont une mauvaise adhérence avec le liant.