Revêtements perméables, diversités et performances

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Auguste Goudreau
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1 Revêtements perméables, diversités et performances Véronique Guiné, Pascal Boivin et Lionel Chabbey Laboratoire Sols et Substrats hepia Agronomie Journée technique Revêtements perméables

2 Enjeux environnementaux, économiques et sociétaux Engouement mondial pour les revêtements perméables Des positionnements variés Aux Etats Unis : «Low Impact Development» préserver et restaurer autant que possible les cheminements de l eau avant l urbanisation En Asie : prévention du risque hydrologique En Suisse : gestion des eaux pluviales urbaines à la parcelle (PGEE PREE obligatoires) et réduction des nuisances sonores liées au trafic (objectif 2018) Revêtements perméables : des fonctions multiples séduisantes Gestion des eaux de ruissellement (fonctions: filtration, rétention, drainage, confort routier) Irrigation des espaces verts (fonctions: drainage, rétention, irrigation) Revêtements roulant phono-absorbants (fonction acoustique)

3 Enjeux environnementaux, économiques et sociétaux 2011: Mandat de la DGNP Synthèse bibliographique sur les chaussées poreuses et les solutions d infiltration des eaux pluviales en milieu urbain Qu est ce qu un revêtement perméable? Quels matériaux existent? Peut-on utiliser des revêtements perméables dans les plantations urbaines? Quelles sont leurs performances? Quelles sont les limites?

$Perméabilité = maîtrise de la porosité Espaces inter-granulaires = vides interconnectés Tri granulométrique des matériaux = élimination de la fraction granulaire médiane ou matériaux grossiers$

4 Mise en œuvre Revêtement = enrobé de surface Fonctions drainage et acoustique (chaussées) Fonctions rétention et stockage = structure de profondeur pas nécessairement de revêtement perméable Perméabilité = maîtrise de la porosité Espaces inter-granulaires = vides interconnectés Tri granulométrique des matériaux = élimination de la fraction granulaire médiane ou matériaux grossiers uniquement 20/30 Compactage du revêtement et mise en œuvre d un liant ne doivent pas modifier (contrôler) la porosité CERTU, 1999 Choix des revêtements = en accord avec l usage en fonction de l intensité du trafic, du type de trafic, aire de stationnement, ou surface paysagère

$Matériaux Matériaux non traités : on extrait la fraction intermédiaire et/ou la fraction la plus fine trafic réduit, résistance mécanique moindre Matériaux traités avec des liants : granulométries$

5 Matériaux Matériaux non traités : on extrait la fraction intermédiaire et/ou la fraction la plus fine trafic réduit, résistance mécanique moindre Matériaux traités avec des liants : granulométries discontinues et proportion en mortier (éléments fins) moindre Liants hydrocarbonés bétons bitumineux drainant ou grave bitumeuse poreuse Liants hydrauliques béton de ciment poreux (faible quantité d eau en général et ajout d adjuvants et/ou de fibres pour meilleure résistance et pour faciliter la mise en œuvre)

Matériaux Revêtements bi-couches: Revêtement supérieur à granularité fine et de fine épaisseur réduction du risque de colmatage mais risque d arrachement plus grand Revêtement sous jacent plus

6 Matériaux Revêtements bi-couches: Revêtement supérieur à granularité fine et de fine épaisseur réduction du risque de colmatage mais risque d arrachement plus grand Revêtement sous jacent plus grossier Complexité de mise en œuvre : garantir un très bon contact entre les deux couches Revêtements poro-élastiques: ajout de caoutchouc 40-50% (pneus usagés, ou recyclage de matériaux) Elasticité = auto-nettoyage réduit le risque de colmatage Résistance mécanique du revêtement plus faible, performances acoustiques accrues Essais de validation en cours

moindres, performances acoustiques moindres Autres revêtements non roulant :

7 Matériaux Pavés et dalles Matériaux perméables ou non et/ou perméabilité assurée par les joints (sable dépourvu d éléments fins) Sollicitations mécaniques moindres, performances acoustiques moindres Autres revêtements non roulant : écorces, copeaux, sables, graviers collés, revêtements synthétiques, aspect ornemental privilégié

Etudes et expérimentations Caractérisations mécaniques Facilitent la mise au point de nouvelles formulations Une multitude d essais en laboratoire: Presse Marshall estimation de la teneur en vides

(détérioration des matériaux) Evaluation des performances hydrodynamiques du revêtement En laboratoire : édition des formulations et des normes In situ : des résultats très contrastés, fonctions

8 Etudes et expérimentations Caractérisations mécaniques Facilitent la mise au point de nouvelles formulations Une multitude d essais en laboratoire: Presse Marshall estimation de la teneur en vides Essais d usure: Essai Cantabro, Micro-Deval Des normes (SN ) sur la mise en œuvre des revêtements perméables in situ Caractérisations hydrauliques Exposition à l eau sensibilité à l eau (détérioration des matériaux) Evaluation des performances hydrodynamiques du revêtement En laboratoire : édition des formulations et des normes In situ : des résultats très contrastés, fonctions des conditions de mise en œuvre (compactage), de qualité des matériaux et des liants, de l épaisseur des revêtements et des sollicitations liées au trafic très difficile de généraliser les résultats publiés

9 Performances Gestion de l eau = infiltration Eau = indicateur du maintien de la perméabilité surface sèche par temps de pluie Eau = accélérateur du vieillissement mécanique du revêtement dégradation du lien entre le liant et l agrégat Atténuation des nuisances sonores = abattement de 4 à 10 db Volonté de la Confédération de réduire les nuisances sonores urbaines d ici 2018 démocratisation des revêtements phono absorbants (perméables) Performances contrastées en fonction du climat Conditions hivernales : neige, sablage, salage sont défavorables aux revêtements poreux risque de verglas accru risque de colmatage des surfaces Conditions estivales : les revêtements perméables peuvent participer à l atténuation des ilots de chaleur recommandations japonaise et canadienne en faveur des revêtements perméables

10 Durabilité et vieillissement in situ Résistance mécanique des revêtements perméables plus faible que celle des revêtements denses Vieillissement du liant Arrachage des matériaux de surface formation de trous Colmatage en fonction de l épaisseur du revêtement Plus le revêtement est fin plus le risque de colmatage est fort Expositions aux débris végétaux, au trafic des engins de chantier très défavorables Traitements hivernaux par salage ou sablage impossibles Entretien régulier impératif = nettoyages spécifiques par aspiration ou sous haute pression 1 à 2 fois par année Durée de vie moyenne des revêtements perméables : 16 ans sur voie rapide et 12 ans sur voie urbaine

11 Conclusions Avantages : Meilleure gestion des eaux de ruissellement Prévention des crues (et de la pollution des eaux) Réduction de la nuisance sonore du trafic urbain Inconvénients : Problèmes d entretien Complexité technique de mise en œuvre Manque d informations et de données techniques Surcoût de mise en œuvre 25 % environ Une forte demande Une généralisation qui tarde du fait des difficultés techniques et économiques Et une transdisciplinarité «qui se cherche» : des acteurs variés: urbanistes, ingénieurs civils, paysagistes, hydrauliciens, un dialogue incertain, une approche empirique et des résultats difficilement transposables et généralisables

12 MERCI POUR VOTRE ATTENTION!

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