Concasseur à mâchoires, à cône ou à percussion : choisissez en fonction des propriétés de la roche.

Publié le 11 septembre 2026 · Examiné par l'équipe de concassage et de criblage de HCQ Machinery, Hefei, Chine

Tous les comparatifs de concasseurs que vous trouverez classent les roches par catégorie. Le granit est dur, le calcaire est de dureté moyenne, le gravier est facile. Les fabricants, eux, ne procèdent pas ainsi. Ils classent les roches selon les résultats de tests en laboratoire, et au moins l'un d'entre eux publie le seuil précis à partir duquel un type de machine cesse d'être adapté.

La réponse courte. Metso publie une limite numérique pour les concasseurs à percussion : ils « performent bien dans les applications à forte concassage (> 40 g/tonne), c’est-à-dire pour les roches tendres, et à faible abrasivité (< 400 g/tonne) », et ajoute que « les concasseurs à compression ne présentent pas de limitations spécifiques liées au type de roche ». Cette simple phrase est plus éloquente que tous les adjectifs de dureté réunis dans ce domaine. Deux chiffres déterminent le choix de la machine : la facilité avec laquelle la roche se brise et la vitesse à laquelle elle use le métal. Les noms des roches ne sont qu’un raccourci pour ces chiffres, et ce raccourci est suffisamment imprécis pour conduire à l’achat d’un équipement inadapté.

Le reste de cette page détaille les quatre mesures à l'origine de ces chiffres, ce que chacune d'elles indique et ne vous indique pas, et les points où les directives publiées se contredisent.

Les quatre chiffres qui déterminent en réalité la machine

Écrasabilité et indice de travail associé

La compressibilité décrit l'énergie nécessaire pour briser une roche. La version officielle est l'indice de Bond. Metso l'attribue clairement : « La méthode la plus connue, et probablement la plus précise et la plus éprouvée, est celle développée par F.C. Bond, au centre d'essais Allis Chalmers. »

Sa définition est précise et mérite d'être lue, car elle explique pourquoi ce nombre ne représente pas une dureté : « Ce facteur exprime en kWh la valeur du travail nécessaire pour réduire la taille d'une petite tonne de matériau, avec une granulométrie théoriquement infinie, à un produit passant à travers un tamis de 100 µm et présentant un pourcentage de passage de 80%. » Le rapport énergétique imprimé par Metso est le suivant : E = 10 × Wi × [1/√P − 1/√F], où E représente le kWh par tonne courte, et P et F sont les tailles de passage 80% du produit et de l'alimentation en microns. (Metso, Manuel de concassage et de criblage, 7e édition, 2023, §3.8, pp. 207-208(Consulté le 10 septembre 2026.)

Une précision concernant les unités, car il s'agit d'une erreur fréquente. L'indice de Bond est généralement écrit kWh/t, ce que les spécialistes estiment incorrect : cet indice est « lié au taux de variation de la consommation énergétique spécifique pour une réduction de taille donnée », et ses unités techniquement correctes sont kW·h·t⁻¹·µm⁻⁰·⁵. Il est également important de savoir si une valeur citée est exprimée en tonnes courtes ou en unités métriques.Doll et Simonian, « L'indice de performance de Bond : ce qu'il est et ce qu'il n'est pas », Conférence SAG 2019.)

L'abrasivité, et les deux nombres différents qui partagent le même nom

C’est là le piège. Les fabricants publient deux indices d’abrasivité aux noms similaires mais aux unités différentes. Ils ne sont pas directement convertibles ; il existe une correspondance approximative entre les classes d’abrasivité, présentée dans le deuxième tableau ci-dessous.

Indice d'abrasion du collage, Ai. Metso le décrit comme « un paramètre indiquant le pouvoir abrasif d'un matériau, généralement proportionnel au pourcentage de silice libre », mesuré dans un tambour rotatif muni d'une palette en acier standard, où « l'indice d'abrasion est numériquement égal à la perte de masse (en grammes) de la plaque ». Il s'agit d'une masse exprimée en grammes. Le tableau d'essais de laboratoire de Metso le répertorie sous le nom d'« Indice d'abrasion à la palette Ai », le considère comme une norme industrielle et précise qu'il est « également appelé abrasion Bond ».

Abrasivité française, ABR. Un test différent de celui de la norme AFNOR NF P18-579, réalisé dans une cuve de 90 mm à 4 500 tr/min pendant cinq minutes, a été rapporté dans grammes par tonne.

Le seuil de Metso pour les concasseurs à percussion, le « < 400 g/tonne » ci-dessus, porte le g/tonne L'unité utilisée est l'ABR ; l'Ai est exprimé en grammes. Metso ne précise pas ce seuil, il s'agit donc d'une déduction basée sur l'unité plutôt que d'une déclaration officielle de Metso. Cette interprétation est conforme au tableau d'abrasivité : 400 g/t correspond à la catégorie « légèrement abrasif », alors que 400 sur l'échelle Ai est en dehors de cette catégorie. Si l'on considère cette valeur comme une unité Ai, le sens des recommandations est inversé.

Résistance à la compression

La résistance à la compression uniaxiale est ce que la plupart des gens entendent par dureté d'une roche. La norme d'essai est ASTM D7012et il contient quatre méthodes qui sont régulièrement confondues : A et B sont triaxiales, C et D sont non confinées. La méthode C est l'essai de résistance à la compression non confinéeet elle « ne requiert que la détermination de la résistance. Les mesures de déformation et une courbe contrainte-déformation ne sont pas nécessaires. » La méthode D ajoute le module de Young et le coefficient de Poisson sous chargement non confiné.

Bon à savoir si vous effectuez des recherches : le tableau des normes de laboratoire de Metso cite la norme « ASTM D4555:2010 » pour la résistance à la compression. La norme D4555 est un essai de résistance à la compression ; la citation n’est donc pas une erreur de catégorie, mais il s’agit d’un essai différent de celui que la plupart des lecteurs commanderont : son titre est « Méthode d’essai normalisée pour la détermination de la déformabilité et de la résistance des roches tendres par… » In situ « Essai de compression uniaxiale », et L'ASTM l'a retirée en 2019.Il est important de savoir qu'un manuel de 2023 cite l'édition 2010 d'une norme retirée en 2019 avant de la mentionner à un laboratoire. Pour une analyse de carottes, demandez la méthode C de la norme D7012.

L'abrasion à Los Angeles, qui va dans le sens inverse de tout le reste

Le test de Los Angeles consiste à faire tourner des granulats avec des billes d'acier et à enregistrer les éléments qui se sont désagrégés. ASTM C131/C131M-20 le résultat est un perte en pourcentageet la norme le décrit comme « un indicateur de la qualité ou de la compétence relative de diverses sources de granulats ». ASTM C535 couvre les grandes tailles ; la norme AASHTO T 96-22 utilise la même méthode avec des modifications.

Parce que c'est une perte, Un indice LA plus élevé signifie une roche plus fragile.C’est l’inverse de tous les autres chiffres de cette page, et c’est pourquoi Los Angeles apparaît dans la ligne « très facile à battre » du tableau ci-dessous plutôt que dans la ligne « très difficile ».

Les agences routières des États fixent LA comme valeur maximale, ce qui constitue la preuve pratique de la direction à suivre. Le cahier des charges du département des transports de l'État de Washington exige « Los Angeles Wear, 500 Rev. 30 pour cent max » pour l'enrobé bitumineux à chaud, 35% pour le béton et les revêtements concassés, 40% pour le ballast et 50% pour les granulats de lit de cours d'eau.WSDOT, Spécifications standard, Manuel M 41-10, Division 9.) La norme AASHTO T 96 est une méthode d'essai et ne fixe aucune limite d'acceptation propre, donc l'affirmation largement répétée « les DOTs plafonnent LA à 40% » n'est pas une règle publiée par qui que ce soit ; la limite dépend de la finalité de l'agrégat.

La dureté Mohs, qui n'est pas une donnée d'entrée pour le concasseur

L'échelle de Mohs est celle à laquelle tout le monde se réfère, et pourtant elle ne tranche rien ici. Il existe une norme ASTM qui inclut l'échelle de Mohs dans son titre. ASTM C1895-20et son champ d'application concerne « les carreaux de céramique, les carreaux de verre et autres surfaces dures ». Il n'existe pas de norme ASTM, AASHTO ou ISO Mohs pour les roches ou les granulats.

Metso mentionne la dureté Mohs parmi les paramètres des roches, puis utilise la compressibilité, l'ABR, l'Ai, l'indice de travail, le LA et l'UCS pour chaque règle de sélection, tableau de capacité et recommandation relative aux pièces d'usure dans le manuel. La dureté Mohs n'apparaît nulle part. Il convient de la considérer comme un indicateur de la teneur en silice libre lors de l'identification d'un minéral, et non comme un critère de dimensionnement d'une installation.

Les fabricants de tableaux de classification travaillent en réalité à partir de

Ces deux tableaux font le lien entre les différentes échelles et valent bien plus qu'une simple liste de noms de pierres. Tous deux proviennent de Manuel de Metso, p. 167, reproduit tel qu'imprimé, à ceci près que les cellules ouvertes du manuel sont écrites ici avec les symboles mathématiques qu'elles signifient : lorsque Metso imprime une figure simple suivie d'une règle, cette cellule se lit « et au-dessus », et lorsque la règle précède la figure, elle se lit « et en dessous ».

Résistible à l'écrasement. Notez que la quatrième colonne, que Metso intitule « Ai » dans le document original, est un indice d'impact mesuré sur un produit de 8 mm et représente une valeur différente de l'indice d'abrasion Bond mentionné ci-dessus ; elle est renommée ici pour les distinguer.

Abrasivité

Classes de compressibilité et d'abrasivité de Metso, avec les deux seuils définis pour le concassage par impact. Source : Manuel de concassage et de criblage de Metso, 7e édition (2023).

En lisant les deux documents ensemble, le seuil de concassage à percussion de Metso devient un indicateur exploitable. Une concassage supérieure à 40% correspond aux catégories « facile » et « très facile ». Une granulométrie inférieure à 400 g/t correspond à une granulométrie « légèrement abrasive ». Un concasseur à percussion est recommandé pour les roches faciles à concasser et peu abrasives, et les recommandations le précisent par des valeurs numériques plutôt que par des adjectifs.

Pour les minéraux de type roche, le tableau des minéraux de Metso indique côte à côte l'indice d'abrasion et la résistance à la compression. Notez l'unité : le manuel imprime la résistance à la compression en Kp/cm²et il est reproduit ici plutôt que converti.

Source: Manuel Metso, p. 199, « Propriétés mécaniques de certains minéraux »Pour comparer ces valeurs aux résistances exprimées en mégapascals, multipliez Kp/cm² par 0,0981 ; les 2 000 à 3 000 Kp/cm² du granit deviennent approximativement 196 à 294 MPa.

Ce tableau révèle deux choses que la nomenclature abrégée des roches occulte. Le basalte est plus résistant à la compression que le granite, mais son abrasivité (Ai) est environ trois fois moindre ; l’expression « dur et abrasif » est donc trompeuse. Quant au grès, son indice d’abrasivité varie de 0,1 à 0,9, ce qui correspond à quatre des cinq classes d’abrasivité. Selon les données de Metso, une carrière de grès peut se situer en dessous du granite (0,55) ou au-dessus du quartzite (0,75), en fonction de sa teneur en ciment et en silice.

Deux matériaux manquent à ce tableau et à toutes les sources acceptables que nous avons consultées. Il n'existe aucune figure publiée pour Ai, UCS ou LA. gravier de rivière en tant que classe de matériaux. Metso remarque seulement que « dans le cas du gravier, la nature a déjà effectué le concassage primaire ». béton recyclé, la seule donnée que nous avons pu trouver est la perte par abrasion à Los Angeles de 20-45% pour les particules grossières, provenant d'un document archivé. Publication de la FHWA, FHWA-RD-97-148Cette méthode date d'une trentaine d'années. Si votre alimentation est composée de gravier ou de béton recyclé, il faut bien admettre que les tableaux publiés ne vous concernent pas et qu'un essai sur échantillon est indispensable.

Indice d'abrasion Bond (Ai) en fonction de la résistance à la compression, selon le type de roche. Source : Metso Crushing and Screening Handbook, 7e éd. (2023), p. 199.

Taux de réduction, et pourquoi personne ne devrait vous donner un chiffre unique

Le taux de réduction des matériaux en un seul passage détermine le nombre d'étages nécessaires à l'installation. Les chiffres publiés varient davantage que ce à quoi s'attendent la plupart des acheteurs ; nous présentons donc ici trois sources comparées plutôt qu'un seul chiffre fiable.

Le même concasseur présente trois taux de réduction publiés. Sources : Manuel Metso, 7e édition, p. 16 ; Metso Basics, 12e édition, p. 29 ; Spécifications des mâchoires Sandvik.

Sources : Manuel Metso 7e édition; Metso, Principes de base du traitement des minéraux, éd. 12, 2021; Spécifications techniques de la série de concasseurs à mâchoires SandvikTous consultés le 10 septembre 2026.

La valeur de la mâchoire varie de 2 à 5 selon les documents de trois fabricants. La valeur de la mâchoire giratoire est contradictoire entre deux documents Metso ; l’un mentionne « giratoire primaire » et l’autre « giratoire ». Sandvik précise que ce rapport « est influencé, entre autres, par la masse volumique apparente, la compressibilité, la granulométrie et l’humidité de la matière première ».

Metso explique également la variation des valeurs : « La friabilité de la roche influe sur le taux de réduction attendu du concasseur. Plus la roche est dure, plus le taux de réduction est faible à chaque étape de concassage. » Un taux de réduction indiqué sans préciser la roche sur laquelle il a été mesuré ne constitue pas une spécification.

Taille de l'alimentation par rapport à l'ouverture, en cas de contradiction avec les recommandations publiées

Metso publie une règle empirique pour les concasseurs primaires : « la taille maximale du matériau d'alimentation doit être comprise entre 60 et 80% de la taille de l'ouverture d'entrée du concasseur », qualifiée par « le type d'alimentateur utilisé, le débit de matériau vers le concasseur et la disponibilité des moyens nécessaires (comme des brise-roches) pour enlever les gros blocs en cas de blocage à l'ouverture d'entrée du matériau ».

Sandvik ne publie aucun pourcentage. L'entreprise publie en revanche les dimensions maximales d'alimentation par modèle, qui sont nettement supérieures à celles de Metso compte tenu de la faible dimension de l'ouverture.

Source: Spécifications techniques de la série de concasseurs à mâchoires Sandvik, p. 2.

Divisez chaque valeur maximale Sandvik par la dimension la plus étroite de son ouverture et vous obtiendrez des ratios allant de 89% pour le CJ409 à 100% pour le CJ613, où la taille d'alimentation maximale publiée correspond exactement à l'écartement. Ces pourcentages sont le fruit de nos calculs à partir du tableau publié par Sandvik, et non une valeur publiée par Sandvik, mais ils illustrent la taille de l'écartement : la règle empirique de Metso se situe de 20 à 40 points en dessous des valeurs maximales indiquées par l'autre fabricant. Les deux valeurs ne sont pas compatibles d'après les documents publiés. On peut raisonnablement supposer que la valeur de Metso représente une marge de conception pour éviter le court-circuit, tandis que celle de Sandvik correspond à une valeur maximale mécanique. Cependant, aucune des deux entreprises ne le précise, nous ne l'affirmerons donc pas. En toute sécurité, dimensionnez votre alimentation primaire en fonction de la valeur 60-80% de Metso si vous concevez une installation fonctionnant sans surveillance, et considérez la valeur maximale par modèle indiquée par le fabricant comme une valeur limite plutôt que comme un objectif.

Ce que les fabricants disent de chaque machine, dans leurs propres mots

Metso, à propos des concasseurs à percussion : « Les concasseurs à percussion sont principalement utilisés pour les matériaux non abrasifs. » Et : « Les concasseurs à percussion primaires sont généralement utilisés pour les applications non abrasives. » Et, pour l’étape de finition, « il est conseillé aux clients qui concassent des matériaux durs ou abrasifs d’installer des concasseurs à cône pour l’étape finale de concassage et de cubage. »

Metso, à propos des cônes : « Les cônes donnent d’excellents résultats avec tous types de roches. » Le mécanisme mis en avant est le broyage interparticulaire : « Un broyage supplémentaire se produit entre les particules comprimées, ce qui réduit l’usure des revêtements. »

Metso, à propos des concasseurs à percussion à arbre vertical, qui constituent la seule exception à la règle d'abrasivité : « Pour des exigences de forme optimales, le concasseur VSI roche sur roche offre de bonnes performances dans tous types d'applications, malgré une abrasivité élevée. La taille maximale d'alimentation limite l'utilisation du concasseur VSI roche sur roche. »

Cette dernière citation met en lumière une nuance importante que les articles comparatifs omettent. Le concassage par impact n'est pas exclu pour les roches abrasives en général. Il l'est uniquement lorsque la roche abrasive entre en contact avec du métal. Un concasseur à impact vertical (VSI) pour concassage roche sur roche se protège grâce à un lit de matériau identique, ce qui explique sa résistance à des matériaux d'alimentation qui détruiraient les barres de percussion d'un concasseur à impact à arbre horizontal.

L'exigence relative au cône est tout aussi spécifique et tout aussi souvent ignorée. La règle de Metso stipule que la cavité doit être maintenue aussi pleine de roche que possible, comme indiqué intégralement dans Ce que suppose réellement le chiffre TPH d'un concasseurLa liste des conditions requises pour un bon produit cubique exige « une matière inférieure à la granulométrie de prise 10-30% dans l'alimentation (mais sans filler et avec des fines de 0 à 4 mm normalement) » et une distribution de l'alimentation « non ségréguée et uniformément répartie autour de la cavité de concassage ». Un concasseur à cône alimenté par intermittence à partir d'un camion ne fonctionne pas conformément à sa capacité mesurée.

L'assembler

Un autre point important à souligner, car il s'agit de la mise en garde du fabricant contre une interprétation excessive de ses propres tableaux : « Lors de la mesure des propriétés des roches, le prélèvement et la préparation de l'échantillon sont des facteurs déterminants pour les résultats. Dans ces essais en laboratoire, la taille de l'échantillon est toujours réduite et les résultats ne sont valables que pour cet échantillon. » Deux échantillons prélevés aux extrémités opposées d'une même carrière peuvent se retrouver dans des lignes différentes du tableau de compressibilité. Les chiffres servent à affiner le choix, mais ne constituent pas une conclusion définitive.

Si vous devez déterminer la production réelle d'une machine après avoir choisi son type, il s'agit d'un calcul distinct, avec ses propres hypothèses publiées, qui est présenté dans [référence manquante]. Ce que suppose réellement le chiffre TPH d'un concasseurLes conséquences de l'usure liées à l'introduction de la mauvaise roche dans la mauvaise chambre sont en Pièces d'usure du concasseur et facteurs déterminants de la durée de vie du revêtementEt si la machine que vous envisagez d'acheter est d'occasion, l'usure de ses pièces témoigne déjà des règles suivies par son précédent propriétaire, ce qui constitue le point de départ de… inspection d'une installation de concassage mobile d'occasion.

Les installations actuelles de broyage de mâchoires, de cônes et de criblage sont répertoriées sous concasseurs de pierre, y compris le Concasseur à mâchoires sur chenilles Komatsu BR1000JG et le Concasseur à mâchoires mobile J10H.

Questions fréquemment posées

Quel concasseur est le meilleur pour le granit ? D'après les données publiées par Metso, le granit présente un indice d'abrasivité (Ai) de 0,55 ± 0,1 et une résistance à la compression de 2 000 à 3 000 kPa/cm², ce qui le rend suffisamment abrasif. C'est pourquoi Metso recommande d'utiliser un concasseur à percussion à axe horizontal plutôt qu'un concasseur à impact à axe horizontal : un concasseur à mâchoires ou un concasseur giratoire primaire suivi d'un concasseur à cône. Si la forme cubique est importante, le concasseur vertical à impact roche sur roche fait exception, car Metso affirme qu'il fonctionne « quelle que soit la forte abrasivité ».

Un indice d'abrasion plus élevé à Los Angeles est-il meilleur ou pire ? Pire encore. Le résultat correspond à un pourcentage de perte lors du test ; un chiffre élevé signifie donc qu’une plus grande partie de l’échantillon s’est dégradée. Le WSDOT autorise 30% pour les enrobés bitumineux à chaud et jusqu’à 50% pour les granulats de lit de cours d’eau, toujours indiqué comme valeur maximale.

Puis-je utiliser l'échelle de dureté Mohs pour choisir un concasseur ? Cela n'est pas pertinent. La seule norme ASTM mentionnant Mohs dans son titre concerne les carreaux de céramique et de verre, et le manuel de Metso utilise la résistance à l'écrasement, l'abrasivité, l'indice de travail, l'angle de frottement et la résistance à la compression pour chaque critère de sélection, sans jamais recourir à l'échelle de Mohs.

Pourquoi deux fournisseurs annoncent-ils des taux de réduction différents pour un même type de concasseur ? Parce qu'ils publient des chiffres différents. Pour les mâchoires, Sandvik affiche un rapport de 1:2 à 1:3, Metso… Bases impressions 3-4 et Metso Manuel de concassage et de criblage impressions 3-5. Metso note également que la dureté de la roche diminue le rapport réalisable à chaque étape, de sorte qu'un rapport cité sans le matériau de test sous-jacent n'est pas comparable.

Que se passe-t-il si mon alimentation est composée de gravier de rivière ou de béton recyclé ? Les tableaux de propriétés publiés ne couvrent ni l'un ni l'autre. Nous n'avons trouvé aucune source acceptable fournissant les valeurs de résistance à la compression uniaxiale (UCS), d'indice d'abrasion (LA) ou d'indice d'abrasion pour le gravier de rivière en tant que classe, et pour le béton recyclé, seulement une plage de valeurs LA de 20 à 45% dans un document archivé de la FHWA. Il est préférable d'envoyer un échantillon pour analyse plutôt que de se fier à la dénomination de la roche.