Recyclage, environnement et analyse de cycle de vie quelques exemples pour le béton

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Recyclage, environnement et analyse de cycle de vie quelques exemples pour le béton"

Thierry Paris
il y a 7 ans
Total affichages :

1 Recyclage, environnement et analyse de cycle de vie quelques exemples pour le béton Présentation : Agnès JULLIEN Directrice de recherches Directrice du laboratoire EASE Environnement Aménagement Sécurité Ecoconception Département Aménagement Mobilité Environnement 1

2 L économie des ressources Quels enjeux et bilans? Rationaliser l utilisation des ressources dans un contexte géotechnique, mécanique et environnemental connu et si possible maîtrisé en contribuant à la transparence Déterminer les caractéristiques des produits et ouvrages Evaluer le relargage potentiel vers l eau Evaluer les impacts environnementaux 2

3 Points abordés dans l exposé Approches environnementales types (évaluation globale par Analyse de cycle de vie, lixiviation) Site internet OFRIR E-book et outil d évaluation environnementale ECORCE (données, impacts) Méthodologies d évaluation/limites Exemples de résultats d impacts de ressources alternatives pour différents domaines d application 3

4 Approches cycle de vie des matériaux et évaluation Recyclés: Phase d usage? Source : RMRC, question traitée dans la littérature internationale 4

5 Approche de la lixiviation et percolation in situ Carrière EXTRACTION MATIERES 1ERES Rejets Couche de roulement centrale RECYCLAGE GRANULATS Rejets Couche de liaison neuve / recyclée goulotte Stock de recyclés engins Entretien CONSTRUCTION CHAUSSEE EN SERVICE Rejets Eau Couche de base engins DECONSTRUCTION Rejets Chantiers expérimentaux? (réf:carex en ligne sur OFRIR2) 5

6 Liens actuels dans les logiciels ACV et rejets en service Flux sur l eau chaussée en service 20ans Flux autres natures autres étapes ACV S? Ex : route Choix du «meilleur» taux de recyclage pour l environnement + Validation géotechnique 6

7 Où trouver des données? (2014) Pourquoi ce projet Rassurer maîtres d ouvrage et prescripteurs Compiler l état connaissances sur caractéristiques et usages des matériaux alternatifs Dans quels cas les utiliser Quels matériaux ou domaines d emploi à éviter! Travaux de recherche Apporter une dimension Cycle de vie Contribuer aux choix de solutions environnementalement efficientes 7

8 Les données et connaissances en ligne Matériaux Cartographie (sites de productions, chantiers) Analyse du cycle de vie Généralités 8

9 Contenu matériaux/paragraphes types Résumé en première page Puis accès au reste des informations sous forme de fichier Calaméo et/ou fichier pdf à télécharger Définition Lois, normes, guides Origine, élaboration, stockage Caractéristiques physico-chimiques Caractéristiques géotechniques Caractéristiques environnementales - Effets sur les écosystèmes - Acceptabilité environnementale - Condition de fabrication et de mise en œuvre - Suivi environnemental Aspects sanitaires Usages (Types d infrastructures) Références bibliographique - Références cité dans le texte - Autres références Auteurs et relecteurs On trouvera aussi les sources sur le territoire français ainsi que les chantiers (Emploi répertoriés). Avec lien sur une autre page du site 9

10 code de la classification des déchets (annexe II de l article R541-8 du code de l environnement) 10

11 11

12 Les textes en ligne (review par différents experts): Synthétisent les connaissances des dernières années en matière de pratiques de recyclage dans les routes en proposant une approche intégrée des domaines techniques et scientifiques utiles Incluent la collecte de données locales et internationales et une sélection des documents à mettre en ligne Apportent des données pour l ACV et une validation des rubriques «matériaux» par les responsables «experts» Mettent à disposition des acteurs à un niveau plus détaillé différents documents consultables rapidement (4clics) 12

13 Matériaux de démolition Les bétons de démolition utilisables en technique routière peuvent provenir de 3 origines : la route elle-même (démolition ou fraisage de chaussées béton, peu répandues en France), la démolition de bâtiments, la démolition d équipements (ouvrages d art, poteaux ). Ce sont des «déchets inertes» vis à vis de la mise en décharge (arrêté du 28 octobre 2010). Différentes stratégies et techniques de démolition sont appliquées sur le terrain. Celles-ci passent généralement par une décontamination préalable (retrait de l amiante et des peintures au plomb le cas échéant), puis un curage (retrait des éléments du second œuvre) avant abattage de la structure. 13

14 Selon l ampleur du curage un tri ultérieur au sol peut également avoir lieu afin principalement, dans le cas de structures béton, d améliorer la qualité des futurs granulats de bétons, par retrait de matériaux tels que le bois, les métaux ou le plâtre. Les bétons peuvent être concassés sur place ou être envoyés vers des plates-formes de traitement (après transit éventuel sur plate-forme de regroupement) où ils sont concassés, criblés et déferraillés, plus rarement lavés. 14

15 Décomposition pour évaluation de chaque phase du cycle Production matériaux alternatifs Traitement et mélange Nouvelle utilisation Stockage final en décharge possible Fin de vie du matériau Stockage Vie de l infrastructure Usage 1 Transport Production de matériaux Construction de l infrastructure Usage 2 Des étapes «identiques» pour restituer les données d inventaires pour tous les matériaux : ICV (Inventaire de Cycle de Vie) 15

16 2 études de caractérisation de matériaux ont été réalisées en 2010 et 2011 (FNTP, 2010 et FNTP, 2011) dans le cadre de l élaboration du guide d application aux matériaux de déconstruction du BTP du guide SETRA «Acceptabilité de matériaux alternatifs en technique routière» Ces études ont permis de déterminer les caractéristiques de relargage et de contenu en certains composés organiques des bétons de démolition Différentes publications internationales recherchent : 16

17 test sample Unit é Ag Al As Cd C o Cr Cu Fe Hg Mn mg/ x x x x kg mg/ X x x x x kg g/l X x x x Engelsen, 2010 L/S=10 Concrete aggregates Galvin, 2012 EN Demolition waste Leiva, 2013 EN Concrete aggredates Marion, 2005 NEN 7343 Concrete mg/ aggegates kg Meve Basar, 2012 EN WFS mg/l X Mroueh, 2001 EN Natural aggregates Roussat, 2008 TS14405 Demolition waste Sorlini, 2011 EN Waste /natural Siddique, 2010 Deng Siddique, Ji 2001 Wahlkstrom, 2000 EN et NEN 7343 x x x x x x x mg/ kg x x X x mg/l x x X X x x mg/ kg X x aggregates Sand dust mg/l x x x x x x x x x Foundry sand Demollition waste mg/l x x x x X x mg/ kg x X X Mo Ni Pb Sb Se V Zn Ba Na Cl- F NO3 SO4 Engelsen, 2010 x x X x x Galvin, 2012 x x X x x x X Leiva, 2013 x X x Marion, 2005 x X x x x X Meve Basar, 2012 x x x Mroueh, 2001 x x X x x Roussat, 2008 x x X x x x x x x Sorlini, 2011 x x X x x x x x x x Deng, 2009 x X x x x x Ji, 2001 X x x x Wahlkstrom, 2000 x X x x x 17

18 18

19 Système de production primaire Démolition de bâtiments ou d ouvrages d art (béton) Démolition de couches de chaussées (matériaux avec liant hydraulique ou non) Broyage Concassage Criblage Stock Sols sous chaussées et déblais de tranchées Système d'utilisation des matériaux de démolition Stock de matériaux de démolition Centrale BPE Utilisation en béton Utilisation en granulat BPE : Béton prêt à l emploi 19

20 Unités fonctionnelles Les données d inventaire concernant les matériaux de démolition peuvent être fournies selon trois unités fonctionnelles : production d 1 tonne de matériaux de démolition, Quantité nécessaire pour la production d 1 tonne de béton, Quantité nécessaire pour construire 1 km d une infrastructure définie (ou 1 m 2 ) quand on s intéresse à leur utilisation, 20

21 Application de l ACV à la construction (international) Thèse Chen, 2009 Ciment: Importance de l évaluation des procédés industriels sur les impacts Traditionnel Ciment mélangé Poussières de clinker recyclées séquestration du CO2 100% 80% 60% 40% Détail des procédés de cimenteries [Flower et Sanjayan, 2007] 20% 0% Effet de serre Acidification Cancérinogènes Energie Béton: Évaluation non détaillée de construction des procédés pour le béton Dans cette étude 1) Un impact étudié 2) Impact moyen pour chaque étape de la production du béton Cendres Volantes Laitier OPC [Huntzinger et Eatmon, 2009] 21

22 Données ICV disponibles En matière de bétons, quelques travaux existent sur l Analyse de Cycle de Vie et notamment des données environnementales d ICV (inventaires de cycle de vie) ont été produites par la profession. Concernant les granulats alternatifs, les calculs d impacts réalisés et publiés prennent en compte leur mode d élaboration sur les installations de recyclage sans comptabiliser la production de ciment ou granulats d origine. 22

23 Etude de cas Cas de chaussée béton (Logiciel ECORCE) Hypothèses : Epaisseur 15 cm Longueur 1000 m Largeur 6 m Distance Centrale/chantier 20 km Approvisionnement ciment 150 km Approvisionnement granulats 30 km Approvisionnement béton démolition 0 km La formule avec recyclés contient 360 kg/m3 de béton de démolition à la place de granulats neufs 23

24 Logiciel écocomparateur pour l évaluation environnementale, données UNPG 2011 Energie avec ECORCE 24

25 gaz à effet de serre POCP 25

26 Acidification (AP) et eutrophisation (EI) 26

ECORCE Entrée métier 0 16 20 cm BAC + 5 cm BBSG Entretien 2,5 cm BBTM ES Exemple -paramétrage temps/structure.

27 ECORCE Entrée métier cm BAC + 5 cm BBSG Entretien 2,5 cm BBTM ES Exemple -paramétrage temps/structure. 30 Maintenance 2,5 cm BBTM 6,5 cm BBSG Calculs I A Ci. ai. i f i Temps (années) Sortie environnementale Exemple -différentes opérations.

28 PARTENAIRES, FINANCEURS CETE & LRPC DGPR & DGITM 28

Documents pareils

COMPLETE RECYCLING OF CONCRETE. Socio economic and environmental analysis

COMPLETE RECYCLING OF CONCRETE. Socio economic and environmental analysis DIFFERENT INDUSTRIAL WAYS OF PRODUCTION OF NATURAL AND RECYCLED AGGREGATES IN NORTH-PAS DE CALAIS REGION. Socio economic and environmental analysis Prof. F. Buyle-Bodin (1), Prof. O. Blanpain (2) and Prof.