Application de l'asphalte à Température Réduite

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1 Application de l'asphalte à Température Réduite

2 Pourquoi l'a.t.r.? Consommation d'énergie réduite et moins d'émissions de CO 2 Avantages pour l'homme et l'environnement Avantages en termes d'ouvrabilité Qu'est ce que l'a.t.r.? L'asphalte classique est produit à 180ºC Cette température est nécessaire pour pouvoir travailler l'enrobé à la viscosité adéquate du liant ATR = asphalte produit (mélangé) à une température inférieure à ce qui se fait classiquement. Des techniques sont ici appliquées pour modifier la viscosité du bitume afin de rendre l'atr facile à travailler à une température inférieure.

3 L'A.T.R. est-il innovant?

4 Viscosité du bitume en fonction de la température Viscosité (Pa.s) maniabilité 50 2 production 0,5 0,

5 Viscosité du bitume (pen 200) en fonction de la température Viscosité (Pa.s) 50 2,0 Viscosité idéale Mélange 0,5 0, Température

6 Viscosité du bitume (pen 200) en fonction de la température Viscosité (Pa.s) 50 2,0 Viscosité idéale Mélange Oxydation supplémentaire du liant 0,5 0, Température

7 Viscosité du bitume (pen 200) en fonction de la température Viscosité (Pa.s) Viscosité idéale pour le compactage de l'asphalte 50 2,0 Enrobage insuffisant Viscosité idéale Mélange Oxydation supplémentaire du liant 0,5 0, Température

8 Viscosité du bitume (pen 200) en fonction de la température Viscosité (Pa.s) 75 Viscosité idéale pour le compactage de l'asphalte 50 2,0 Enrobage insuffisant Viscosité idéale Mélange Oxydation supplémentaire du liant 0,5 0, Température

9 Techniques existantes Additifs organiques (cires) Réduction de la viscosité Additifs chimiques Diminution des forces de frottement entre les agrégats et le liant Techniques de mousse Réduction temporaire de la viscosité du liant par le moussage de bitume chaud à l'aide d'eau. La mousse disparaît et le liant conserve les mêmes caractéristiques.

10 Techniques existantes Additifs organiques (cires) Réduction de la viscosité La viscosité est réduite à une température supérieure au point de fusion de l'additif. Le point de fusion de l'additif doit être supérieur à la température lors de la charge du revêtement en asphalte Applications possibles : Mélanger au préalable avec du bitume Ajouter pendant le processus de mélange de l'asphalte Additifs chimiques Il existe différents produits et combinaisons sur le marché : Produits améliorant l'adhérence Emulsifiants Surfactants Produit améliorant l'adhésion Avantage : moins d'adaptations sont nécessaires à la centrale d'asphalte

11 Techniques existantes Techniques de moussage Diminution temporaire de la viscosité du liant par le moussage de bitume chaud avec de l'eau. Technique de moussage indirect : Additifs qui contiennent de l'eau cristallisée Ajout de sable humide Enrobage double Etc. Technique de moussage direct : machine à mousse

12 Technique de moussage direct Subheading - buse gouttes d'eau vapeur

13 Technique de moussage direct

14 La production d'a.t.r. Adaptations à la centrale d'asphalte Dosage d'additifs ou machine à mousse Additifs avant de mélanger avec le liant ou à doser ensemble Dosage des additifs lors du mélange de l'enrobé Procédé de moussage : prévoir machine à mousse Séchage d'agrégats Adaptation éventuelle du brûleur (limites de température plus étendues) Régime variable du tambour de séchage Dépoussiérage Installation éventuelle d'un brûleur supplémentaire Traitement des parois de l'installation contre la corrosion (par condensation)

15 La production d'a.t.r. Points importants pour la production d'a.t.r. Pendant la période de lancement, les deux procédés seront appliqués > éviter autant que possible les passages de l'un à l'autre (chaud <> ATR) Modifier éventuellement le régime du tambour de séchage Combustion complète du carburant > encrassement de l'enrobé et émissions dans l'atmosphère Contrôle supplémentaire de la température dans le tambour de séchage > obstruction des toiles filtrantes Limiter le temps de stockage des enrobés produits Déterminer le pourcentage maximum du béton bitumineux

16 Le travail de l'a.t.r. température extrême (la plus basse) à laquelle l'asphalte peut encore être travaillé = viscosité maximale du liant à laquelle l'asphalte peut être travaillé prévoir méthode de travail et schéma de compactage La température la plus basse pour le travailler dépend de : la température de production selon la méthode appliquée la température extérieure le vent principalement en plaine la couche d'épaisseur à poser la méthode de pose, par exemple à la main

17 Avantages et inconvénients de l'a.t.r. par rapport à la méthode classique Avantages vieillissement moindre du liant consommation plus faible de carburant émissions de CO 2 inférieures, donc moins de droits d'émission avantages pour l'environnement avantages pour la santé des travailleurs

18 Avantages et inconvénients de l'a.t.r. par rapport à la méthode classique Inconvénients Financier : investissement dans une machine à mousse ou achat d'additifs Financier : adaptations à la centrale (dépoussiérage, tambour,...) Problèmes de conversion Gaz émis à temp. plus basse Toiles filtrantes, parois, Particules non brulées Pollution de l'enrobé et de l'environnement En raison de la température inférieure : ATR vers Classique et inversement... Problèmes d'établissement de note justificative

19 Pourquoi aussi peu d'application en Flandre? Le procédé est plus cher avantage de la consommation de carburant inférieure par rapport au surcoût des additifs ou des adaptations à la centrales les droits d'émissions de CO 2 sont bas goulots d'étranglement administratifs par rapport à l'établissement de note justificative

20 L'ATR dans le cahier des charges type 250 (SB 250) Dans la version actuelle du SB 250 (version 3.0), différentes températures sont imposées, soit explicitement dans le SB 250 (pour p. ex. la température du bitume ou la température pendant le travail), soit par la série de normes européennes L'ATR n'est pas possible selon le cahier des charges actuel Pour rendre l'atr possible en Flandre, le groupe de travail "Asphalte à température réduite" a lancé, en 2010 déjà, en collaboration avec BVA, OCW, COPRO et UA, des études approfondies et la réalisation de sections expérimentales. Le cadre européen faisant défaut, les premières années, nous avons dès lors été contraints d'amasser des informations sur ce qui existait et ce qui était possible. La performance de l'asphalte reste-t-elle au moins équivalente à celle de l'asphalte à chaud classique? Certains additifs/techniques posent-ils des problèmes par la suite en termes de recyclage?

21 L'ATR dans le SB 250 : Procédure de validation Comment prescrire? La méthode empirique classique avec description de quelques produits/techniques n'encourage pas à l'innovation; c'est pourquoi il a été opté pour des prescriptions axées sur les performances Introduction du dossier de validation. Principe : le producteur peut choisir librement la technique qu'il applique, mais prouve que les performances de ses enrobés restent équivalentes par rapport à ses enrobés classiques Problème : comment réaliser les essais 'classiques sur l'atr produit selon la technique du moussage du bitume? Peu de labos, voire aucun, ne sont en effet équipés pour pourvoir réaliser du bitume-mousse à l'échelle du laboratoire. Quantité d'études pour pouvoir créer des épreuves d'enrobé malaxés, notamment aussi par la pose de tronçons expérimentaux sur l'e19 sortie Kleine Bareel

22 2013 : Tronçons expérimentaux E19 sortie Kleine Bareel À gauche, l'asphalte à chaud classique, au milieu l'atr, à droite les deux enrobés Source des photos : CRR La production et la pose des enrobés d'atr se sont déroulées sans problème. La création des épreuves de l'enrobé malaxé s'est avérée cependant tout sauf évidente.

23 L'ATR dans le SB 250 : Procédure de validation Situation relative à la procédure de validation : La procédure pour la création d'épreuves d'enrobé malaxés a été rédigée 6 familles d'enrobés ont été définies [Projet provisoire!] : APO, couches superficielles AB, AVS et ABT, SMA, ZOA et asphalte coulé [le producteur peut limiter la validation à seulement quelques familles d'enrobés] Par famille d'enrobés, le producteur doit prouver pour 1 enrobé que les performances restent équivalentes par rapport à son enrobé à chaud classique [Ceci pour éviter que les 1076 enrobés enregistrés ne doivent tous être remis au banc d'essai dans un avenir proche] Pour avoir une traçabilité suffisante de ce qui est posé et où, chaque enrobé d'atr doit être doté d'un VN et un code séparé

24 ATR dans le SB 250: procédure de validation Les températures minimales et maximales de production sont établies par le dossier de validation et doivent se situer entre 95 et 160 C. Les températures de compactage minimales et maximales sont également déterminées par l entrepreneur et sont répertoriées dans le fichier de validation et la fiche technique. Le pourcentage de vide et la sensibilité à l eau sont déterminés par rapport à la température de compactage minimale donnée (les exigences restent les mêmes que pour un asphalte chaud classique). Pour la mousse de bitume des plaques d essai sont réalisées en fonction d une procédure de test séparé. Le début et la fin de la température de compactage sont enregistrés. Les essais classiques (p.ex. essais d orniérage) sont effectués sur ce type de plaques d essai.

25 Futur de l'atr en Flandre : vision de l'awv l agence flamande des routes et de la circulation (AWV) n'a aucune prise sur les lois économiques (principalement le prix du CO 2 ) qui déterminent la rentabilité de l'atr par rapport à l'asphalte à chaud classique, ni sur la volonté politique d'imposer éventuellement l'atr. L'introduction de l'atr dans la version 3.1 du SB 250 ouvre la possibilité de prescrire l'atr dans les cahiers des charge. L'AWV a tenté de trouver un compromis raisonnable entre l'effort supplémentaire pour le producteur en ce qui concerne la validation de son ATR et la garantie suffisante souhaitée par l'awv concernant la performance des enrobés d'atr. Un effort minimum, tant en ce qui concerne les essais (par famille d'enrobés, 1 enrobé) qu'au niveau administratif (établissement des documents nécessaires), sera cependant nécessaire. L'AWV espère que tous les efforts n'ont pas été vains et que l'atr verra bientôt le jour, ne serait-ce que pour les meilleures conditions de travail des ouvriers de voirie.