SILICE – SiO2

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Mis à jour en Juillet 2021 (en cours de validation)

Les informations fournies par cette fiche sont indicatives, sans valeur légale et sans caractère obligatoire.

Définition de la nuisance ou situation dangereuse

La silice est une substance chimique minérale naturelle ou issue d’un processus industriel, qui se présente sous forme libre ou combinée avec divers oxydes métalliques (à base d’Al, Fe, Mg, Ca, Na, Ti, K,…) que l’on dénomme silicates. Selon son organisation spatiale, le plus souvent tétraèdrique, la silice existe sous 2 états physiques :

  • cristalline (structure tridimensionnelle régulière)
  • amorphe d’origine le plus souvent synthétique (à l’exception des terres de diatomée).

La famille de la silice cristalline comporte plusieurs variétés : quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite, de même composition chimique, mais de structures spatiales différentes. En milieu de travail, l’exposition professionnelle concerne le quartz (forme la plus courante) et la cristobalite.

La silice cristalline notamment le quartz, est présente dans de nombreuses roches (grès, granit schiste, sable, ardoise, …) et donc se retrouve dans de nombreux produits dérivés comme les bétons, mortiers … La cristobalite est plus rare à l’état naturel (certaines roches volcaniques). Il est important de noter que le chauffage à haute température (calcination) du quartz ou des silices amorphes peut générer de la cristobalite par exemple de 20 à 60% pour les terres de diatomée.

Par ailleurs, les oxydes de silice (SiO2) peuvent être produits et utilisées dans l’industrie sous forme de nanoparticules manufacturées (particules ultrafines dont le diamètre aérodynamique est inférieur à 100 nm), employées par exemple dans les charges de certaines peintures, dans des bétons, des pneumatiques.

Danger

La directive européenne 2017/2398 de décembre 2017 a inscrit « les travaux exposant à la poussières de silice cristalline alvéolaire issue de procédés de travail » à la liste des substances, mélanges et procédés de l’annexe 1 de la directive 2004/37/CE définissant les agents cancérogènes. L’arrêté du 26 octobre 2020, applicable au 1er janvier 2021, a ajouté à la liste des substances, mélanges et procédés cancérogènes les travaux exposant à la poussière de silice cristalline alvéolaire issue de procédés de travail.

La silice cristalline est classée dans le groupe 1 par le CIRC depuis 1997 mise à jour en 2012 (cancérogène certain).

Les particules fines (diamètre de 0,1 à 5µm) ou ultrafines (< 100 nm) de silice peuvent atteindre les bronchioles et les alvéoles pulmonaires.

1. Toxicité de la silice cristalline

  • Irritation oculaire et des voies respiratoires
  • Bronchite chronique et bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO)
  • Facteur aggravant de l’emphysème
  • Silicose

Silicose aigue devenue très rare en France, une série de cas a été observée à partir de 2010 dans des entreprises de fabrication de pierre reconstituée (Israël, Espagne, Italie, Etats Unis). Elle se développe après des expositions à des concentrations élevées avec des manifestations précoces et une évolution rapide vers l’insuffisance pulmonaire.

Silicose accélérée de même forme que la silicose chronique mais survenant dans un délai de 5 à 10 ans après le début de l’exposition

Silicose chronique : pneumoconiose fibrosante apparaissant après une exposition d’une durée supérieure à 10 ans dont l’intensité est modérée et comportant des lésions pulmonaires interstitielles micronodulaires ou nodulaires (nodules pseudo-tumoraux) bilatérales prédominant au niveau des apex. Le diagnostic repose la présence d’opacités arrondies et régulières de profusion ≥1/0, selon la classification internationale des radiographies des pneumoconioses du BIT, visibles sur la radiographie thoracique, diagnostic qui doit être confirmé par un examen tomodensitométrique. En cas d’altération de la fonction respiratoire, celle-ci est d’évolution le plus souvent progressive et irréversible. Il n’existe pas de traitement curatif et les lésions continuent d’évoluer même après l’arrêt de l’exposition. La poursuite de l’exposition à la silice cristalline est un facteur aggravant de la maladie. L’évolution est émaillée de complications : infectieuses (tuberculose, aspergillose), pneumothorax, insuffisance cardiaque droite, cancer broncho-pulmonaire primitif reconnu en maladie professionnelle comme imputable à la silice cristalline lorsqu’il est associé à des signes radiologiques ou des lésions de nature silicotique.

Silicose ganglionnaire, qui peut constituer un stade précoce de silicose : présence de nodules silicotiques dans les ganglions médiastinaux sans atteinte du parenchyme pulmonaire

  • Tuberculose associée ou non à la silicose : une infection tuberculeuse latente (ITL, asymptomatique, forme quiescente du bacille) peut évoluer plus fréquemment vers une tuberculose maladie en cas de silicose, évolution plus discutable en l’absence de silicose radiologique.
  • Cancer broncho-pulmonaire

    D’après les recommandations de la Haute Autorité de Santé de 2015 sur les cancers bronchiques, les études rapportées dans la littérature et la monographie du CIRC de 2012 sont en faveur d’une relation dose-effet entre l’exposition antérieure à la silice cristalline et le risque de cancer broncho-pulmonaire chez les sujets atteints de silicose. Les données scientifiques récentes rapportent un risque augmenté de cancer broncho-pulmonaire dans certaines populations exposées à la silice cristalline sans silicose associée. Les études ayant évalué l’effet conjoint entre la silice cristalline et le tabac montrent dans l’ensemble un effet intermédiaire entre additif et multiplicatif.

  • Lien suspecté avec la sarcoïdose et la Fibrose pulmonaire idiopathique diffuse
  • Atteintes auto-immunes décrites :
    • Association silicose et polyarthrite rhumatoïde (syndrome de Caplan-Colinet)
    • Sclérodermie (syndrome d’Erasmus)
    • Lupus
    • Vascularite ANCA+
  • Atteintes rénales et insuffisance rénale chronique

2. La toxicité de la silice cristalline est particulièrement importante :

  • Lorsque les particules de silice sont fraichement émises (au moment de la découpe du matériau par exemple) du fait d’un accroissement de leur réactivité de surface.
  • Lors des pics d’exposition

3. Toxicité de la silice amorphe :

La toxicité de la silice amorphe généralement d’origine synthétique en dehors de la terre de diatomée est faible :

  • Irritations des voies aériennes supérieures et de la peau

  • Pas de fibrose pulmonaire mise en évidence par les études épidémiologiques

    La silice amorphe est classée dans le groupe 3 par le CIRC.

    Cependant, lorsque la silice amorphe est sous forme nanoparticulaire, il a été décrit des effets biologiques comme de l’inflammation et du stress oxydatif dans des études expérimentales in vitro ou in vivo chez l’animal (Lison et al…)

Tâches et postes

Activités, situations de travail

Postes de travail

Démolition manuelle d’éléments contenant de la silice Maçon, manoeuvre, démolisseur
Nettoyage et balayage du chantier Manœuvre, maçon, terrassier …
Travail du béton et du mortier : tronçonnage, concassage, sciage, projection à sec, perçages répétés, ponçage à sec Maçon, manœuvre, foreur, découpeur, projeteur, scieur de béton, électricien, ragréeur
Travail de la pierre contenant de la silice : tronçonnage, concassage, sciage, décapage et sablage à sec
Conduite de sableuse ou malaxeur
Tailleur de pierre, carrier, peintre, ravaleur, sableur
manœuvre, conducteur d’engins
Travail de la pierre reconstituée riche en quartz Maçon, carreleur, cuisiniste
Découpe de brique réfractaire Maçon, fumiste
Travaux en toiture : découpe de tuiles et ardoises Couvreurs
Travaux publics : terrassements et travaux publics, travaux en galerie,travaux souterrain

Rabotage de chaussées, découpe d’enrobés
Tronçonnage de bordures

Maçon VRD, ouvrier routier, terrassier, mineur, puisatier
sondeur, foreur
Reprise en sous-œuvre, sondage, forage, abattage Maçon, conducteur d’engins, terrassiers

Travaux sur fours et cheminées, travail du verre :

Gravure au sable,
exploitation de carrière

Maçon fumiste, miroitier, graveur, couvreur, tous travaux en carrière
Travaux avec électrodes enrobées de silice Soudeur à l’arc
Usinage de bois siliceux Menuisier, charpentier
Travaux ferrés : ballastage de voies Maçon, terrassiers
Travaux en carrière Concassage de pierres, extraction du sable et des graviers, taille de pierres, calcination de diatomée

Fiches FAST liées

Niveau d'exposition

Temps : durée - fréquence

 

Exposition

Permanente

Fréquente

Intermittente

Occasionnelle

%

> 70

> 30

> 5

< 5

Jour

> 6 heures

> 2 heures

> 30 mn

< 30 mn

Semaine

> 3 jours

> 1 jour

> 2 heures

< 2 heures

Mois

> 15 jours

> 6 jours

> 1 jour

< 1 jour

Année

> 5 mois

> 2 mois

> 15 jours

< 15 jours

Intensité

VLEP contraignantes :

  • Quartz 0,1 mg/m3
  • Cristobalite 0,05 mg/m3
  • Tridymite 0,05 mg/m3

VLEP pour les mélanges de poussières de silice (R4412-154) :

  • Cns / Vns + Cq / 0,1 + Cc / 0,05 + Ct / 0,05 doit être < ou égal à 1
  • Cns, Cq, Cc, Ct : concentration dans l’air en poussières alvéolaires respectivement en poussières autres que la silice cristalline, en quartz, cristobalite et tridymite
  • Vns : VLEP poussières alvéolaires autres que silice cristalline

Le contrôle des VLEP se fait par un organisme accrédité.

Il faut souligner l’absence de relation entre la teneur en silice d’un matériau et la teneur en silice des poussières produites par le travail de ce matériau.

De même, il n’a pas été retrouvé de relations entre les poussières alvéolaires totales et leur teneur en silice.

La silice doit donc être mesurée précisément, les extrapolations à partir de la teneur en silice des matériaux ou de la concentration en poussières alvéolaire sont source d’erreur.

Pour la silice amorphe, les poussières sont considérées sans effet spécifique. La VLEP est de 10 mg/m3 pour la fraction inhalable et de 5 mg/m3 pour la fraction alvéolaire.

Il n’existe pas de VLEP spécifique pour les formes nanoparticulaires à ce jour.

Mines et carrières

Décret du 30 aout 2013 pour les mines et carrières en matière de poussières alvéolaires applicable au 1er janvier 2014 : les concentrations moyennes en poussières alvéolaires de l’atmosphère inhalée par un travailleur évaluées sur une période de 8 heures s’appliquent également aux lieux de travail se trouvant en extérieur (article 2).

Conditions d'exposition

Matériaux

Matériaux contenant de la silice : grès, granite, argile, schiste, sable, ardoise, granulats, sable, silex, quartzite …

Terres de diatomée (silice amorphe)

Produits : béton, mortier, ciment, ardoise, briques et briques réfractaires, bordures en granit, mastic, peintures….

Silice naturelle ou d’origine synthétique

Remarque : Le marbre naturel est une roche calcaire (majoritairement du carbonate de calcium) qui est susceptible de contenir plusieurs impuretés telles que le quartz mais généralement, le marbre de haute qualité ne contient que très peu d’impuretés.

Matériels

Outils rotatifs à vitesse rapide : ponceuse, perceuse, tronçonneuse, carotteuse …

Outils manuels : masse, scie

Bétonnière, malaxeur

Engins de chantier, foreuses, plaques vibrantes ….

Cofacteurs environnementaux

Atmosphère confinée, insuffisance de ventilation

Travail à sec

Facteurs individuels

Tabagisme

Pathologie respiratoire pré-existante, comorbidités 

Barème de décision

Critères complets

Les coefficients de pondération s'additionnent : proposition d'action médicale renforcée pour un total supérieur ou égal à 5.

Conditions d’exposition

Permanente

Fréquente

Intermittente

Occasionnelle

Matériaux        

Granit, grès, sable, briques réfractaires, béton sec

3

3

1

1

Marnes, schistes, ardoises,

1

0

0

0

Matériel        

Outils à mains : masse, balai, burin

1

1

0

0

Outils à percussion : perceuse, marteau pneumatique, perforatrice

2

2

1

0

Outils de débit à sec : tronçonneuse, scie, carotteuse, ponceuse

2

2

1

0

Outils de projection, sablage

2

2

2

2

Cofacteurs individuels        

Tabac > 20 (paquets / année) et / ou pathologie pulmonaire

1

1

0

0

Cofacteurs environnementaux        

Brouillard visible ou atmosphère confinée, pas d’aspiration

1

1

1

0

Critères simples

Empoussièrement visible

Matériau riche en silice

  • > 50% de silice libre : sable, granit, grès…
  • 11 à 50% de silice libre : ardoise, béton, mortier
  • 1 à 10% de silice libre : ciment

Outils rotatifs vitesse rapide et travail à sec

Sablage avec projection par buse à grande vitesse avec de l’air comprimé

Contenu des actions

Suivi réglementaire

Suivi individuel de l’état de santé des travailleurs

Suivi individuel renforcé : concerné

Décret 2001-97 du 1er février 2001 : CMR concerné 

Décret 2016-1908 du 27 décembre 2016, Art R. 4624-23 du CT : concerné

les travaux exposant à la silice cristalline alvéolaires sont classés cancérogènes (Arrêté du 26 octobre 2020)

Travaux interdits

Travaux interdits aux moins de 18 ans : Décret 2013-915 du 11 octobre 2013 : concerné (ACD). Dérogation possible selon la procédure de dérogation définie par le décret 2015-443 du 17 avril 2015

Travaux interdits aux salariés en CDD (contrat à durée déterminée) et aux salariés temporaires (D4154-1 du CT) non concerné

Surveillance post professionnelle

Le Code de la Sécurité Sociale prévoit que les personnes exposées à la silice cristalline susceptible de provoquer une maladie figurant au tableau 25 de maladie professionnelle peuvent demander à bénéficier d’un suivi médical post-professionnel après cessation de leur activité (article D. 461-23).

Modalités du suivi individuel de l'état de santé

Proposition de suivi individuel de l’état de santé

Suivi individuel renforcé selon la recommandation « surveillance médico-professionnelle des travailleurs exposés ou ayant été exposés à la silice cristalline » labellisée HAS du 28 janvier 2021

Au préalable : estimer l’exposition cumulée à la silice cristalline afin d’adapter le suivi

Groupe d’exposition cumulée forte

  • Le niveau d’exposition cumulé atteint ou dépasse 1mg/m3 x année

Exemple : exposition quotidienne au niveau de la VLEP pendant 10 ans: 0,1 mg/m3 x 10 ans ; ou 0,05 mg/m3 x 20 ans ….

  • Exposition documentée : résultats métrologiques individuels ou par GEH ou par métier/tâches, bases de données référencées …

Groupe d’exposition cumulée intermédiaire

  • Le niveau d’exposition cumulé est inférieur à 1mg/m3 x année

Comment estimer l’exposition cumulée

Examen médical d’embauche

Réalisé par le médecin du travail 

Examen médical préalable à l’affectation (R4624-24 du CT) 

Accorder une attention particulière aux personnes atteintes de pathologies respiratoires et rénales, aux comorbidités associés (diabète, HTA …) aux coexpositions (substances néphrotoxiques : plomb, cadmium, mercure…) 

Examens complémentaires :

Vaccination (si nécessaire)

Information sur le risque, sur les moyens de prévention/protection et sur le suivi médical

Information sur le tabagisme

Visites intermédiaires

Réalisées par un professionnel de santé (infirmier en santé travail, collaborateur médecin, interne en médecine du travail, médecin du travail)

Au plus tard 2 ans après la visite avec le médecin du travail

Orientation si besoin vers le médecin du travail selon l’âge, l’état de santé, les conditions de travail et les différents risques professionnels selon les protocoles établis

Rechercher les signes respiratoires et articulaires, examen cutané, interroger sur les comorbidités et les coexpositions, informer le salariés des risques et moyens de protection

Examens complémentaires à 2 ans uniquement pour les expositions cumulées fortes :

  • Courbe débit volume
  • Radiographie thoracique postéro-antérieure 10 ans après le début de l’exposition (lecture BIT et comparaison avec les clichés précédents) assurer le stockage de la radio numérisée
  • Test IGRA/ IDR tuberculine si silicose avérée sauf si test IGRA antérieur positif

Examens périodiques d’aptitude

Réalisés par le médecin du travail

Périodicité : ne peut être supérieure à 4 ans 

Périodicité 1 an pour les jeunes de moins de 18 ans affectés à des travaux soumis à dérogation (R. 4153-40 du CT)

Rechercher les signes respiratoires et articulaires, examen cutané, interroger sur les comorbidités et les coexpositions

Informer le salarié des risques et moyens de protection

Examens complémentaires :

  • Radiographie thoracique postéro-antérieure (lecture BIT et comparaison avec les clichés précédents) assurer le stockage de la radio numérisée
  • 20 ans après le début de l’exposition et renouvelée tous les 4 ans en cas d’exposition cumulée intermédiaire : < 1mg/m3
  • 10 ans après le début de l’exposition et renouvelée tous les 2 ans en cas d’exposition cumulée forte : ≥ 1mg/m3
  • Courbe débit volume tous les 4 ans (exposition intermédiaire) ou 2 ans (exposition forte)
  • Créatininémie 20 ans après le début de l’exposition et renouvelée tous les 4 ans
  • Test IGRA/ IDR tuberculine si silicose avérée sauf si test IGRA antérieur positif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Suivi post exposition

Un suivi post exposition est recommandé avec une périodicité de 5 ans lorsque :

  • le suivi radiologique effectué a mis en évidence sur la dernière radiographie thoracique réalisée des petites opacités arrondies avec une profusion égale ou supérieure à 1/0 de la Classification Internationale des radiographies de pneumoconioses du Bureau International du Travail ;
  • le niveau d’exposition cumulée estimé à la silice cristalline atteint ou dépasse 1 mg/m<sup>3</sup> x année.

Contenu du suivi post exposition :

  • Entretien par un professionnel de santé
  • Courbe débit-volume
  • Radiographie thoracique avec lecture BIT
  • Dosage de la créatininémie

Suivi post professionnel

Un suivi post professionnel est organisé tous les 5 ans lorsque :

  • le suivi radiologique effectué a mis en évidence sur la dernière radiographie thoracique réalisée des petites opacités arrondies avec une profusion égale ou supérieure à 1/0 de la Classification Internationale des radiographies de pneumoconioses du Bureau International du Travail ;
  • le niveau d’exposition cumulée estimé à la silice cristalline atteint ou dépasse 1 mg/m<sup>3</sup> x année.

Contenu du suivi post professionnel :

  • Entretien médical individuel
  • Radiographie thoracique avec lecture BIT
  • Dosage de la créatininémie

Traçabilité des expositions:

Renseigner le dossier médical individuel

Tracer les éléments d’évaluation ayant permis de catégoriser les expositions en intermédiaires ou fortes

Archiver toutes les radiographies thoraciques numérisées, archiver les comptes rendu d’interprétation en lecture BIT

Conserver les fiches individuelles d’exposition dans le dossier médical pour les expositions aux agents chimiques dangereux antérieures au 1er février 2012.

Depuis la loi 2015-994 du 17 août 2015, l’employeur n’a plus à établir de fiche individuelle de prévention des expositions mais doit déclarer de façon dématérialisée à la caisse d’assurance retraite les expositions des salariés aux facteurs de pénibilité au-delà de certains seuils fixés par décret, seuils appréciés après application des mesures de protection collective et individuelle

Prévention

Prévention collective

Organiser le chantier en amont notamment de façon à éviter les reprises ultérieures.

Repérer les matériaux et produits contenant de la silice cristalline

Repérer les situations exposantes à la silice cristalline

Prévention commune aux agents chimiques dangereux  et CMR

Limiter l’émission de poussières

Baliser les zones d’intervention

Evaluation du risque silice cristalline avec inventaire des matériaux, produits et procédés de travail, prélèvements d’atmosphère, base de données …

Fiche d’entreprise et document unique d’évaluation des risques actualisés régulièrement

Aspiration et captation des poussières à la source, travail à l’humide, robotisation…

Diminuer les efforts physiques et la chaleur (hyperventilation),

Utiliser des sacs de ciment dégradables

Délimiter les zones d’exposition

Soufflage d’air neuf en front de taille,

Substitution des matériaux contenant de la silice cristalline : silicates (almandin) carbonates (calcite) alumine, verre recyclé pour le sablage par exemple

Autres process de sablage : hydrogommage (abrasif + air + eau) ; décapage thermique ou chimique

Outils manuels ou à vitesse lente, les outils à vitesse rapide sont déconseillés

Nettoyage régulier des lieux de travail (aspirateur THE, proscrire le balayage)

Prévention individuelle

Hygiène : ne pas boire, manger, fumer

Formation, information des travailleurs

Vêtements, lunettes, masque FFP3, et selon le niveau de l’exposition et la durée des travaux masque à ventilation assistée (TMP3 ou THP3) ou cagoule à adduction d’air (sablage)

Protection respiratoire adaptée à la morphologie de l’utilisateur, formation au port des EPI, entretien et maintenance des APR

 

Réparation

TRG n° 25.

Remarques

  • Décret n° 99-746 du 31-8-99 relatif aux dispositions spéciales concernant les pneumoconioses comme maladies professionnelles.
  • Décret du 28-3-03 : dernière mise à jour du TRG n° 25.
  • Décret n° 2003-1254 du 23 décembre 2003 relatif à la prévention du risque chimique et modifiant le code du travail
  • Arrêté du 26 octobre 2020 fixant la liste des substances, mélanges et procédés cancérogènes au sens du code du travail, entrée en vigueur au 1er janvier 2021

Fiches Métrologie liées

Pour en savoir plus

Autres sources ou documents / outils en ligne:

Recommandation labellisée HAS pour la surveillance médico-professionnelle des travailleurs exposés ou ayant été exposés à la silice cristalline Janvier 2021

 ➡ OPPBTP Rapport de la campagne préliminaire Carto Silice Janvier 2021

 ➡ INRS Fiche toxicologique n° 232 Février 2020

 ➡ Fiches pratiques Silice cristalline Fiches par activité / Fiches générales Plan régional santé travail 2016-2020 Pays de Loire

➡ Global Tuberculosis Report 2020  World Health Organisation

Les journées Nationales de la Santé au travail dans le BTP – Congrès à Metz SIST BTP LORRAINE & GNMST BTP mai 2019

Rapport ANSES Avril 2019 : Dangers, expositions et risques relatifs à la silice cristalline

Haut Conseil de la Santé Publique : Avis relatif à la détermination d’un seuil pratique pour définir un pays de haute endémicité tuberculeuse 18 mai 2018

Recommandation HAS surveillance médico professionnelle des travailleurs exposés ou ayant été exposés à des agents cancérogènes pulmonaire Novembre 2015

Eléments techniques sur l’exposition professionnelle aux poussières alvéolaires de silice cristalline libre : présentation d’une matrice emplois-exposition INVS Février 2010

ED 5033 Les silices amorphes INRS juillet 2007

Dossier Silice cristalline INRS

 

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