Groupe Conseil SCT SCT

Groupe Conseil SCT SCT Utilisation des matériaux recyclés en centrale d enrobage Utilisation des matériaux recyclés en centrale d enrobage Par Frédéric Noël, ing. Par Frédéric Noël, ing. Services techniques spécialisés pour les entrepreneurs Bétons / Enrobés / Matériaux / Litiges

Sujets qui seront discutés Matériaux recyclés dans les enrobés, U.S.A., Québec Limitation à l incorporation Méthodes d incorporation - Usines discontinues - Usines continues Pour une meilleure incorporation Conclusion

Depuis quand au Québec?

Matériaux recyclables dans les enrobés Les matériaux recyclables - Pneus recyclés - Souvent incorporé au bitume - ASTM D6114 / D6114M - 09 Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder - Verre - Scorie d acier - Matériaux bitumineux concassés - Bardeaux - Granulats

Matériaux recyclés dans les enrobés USA D après NAPA - National Pavement Association Teneur en GBR - Moyenne national USA = 20% - 71.9 millions de tonnes Teneur en bardeaux - Moyenne national 0.5% - 1.964 millions de tonnes Teneur en pneus recyclés - Moyenne national 0.003% - 12 811 tonnes (essentiellement Californie) - 1,2 millions de tonnes d enrobés avec pneus

Matériaux recyclés dans les enrobés au Québec Les matériaux recyclés qui contiennent du bitume GBR - Granulats Bitumineux Récupérés - Proviennent généralement de planage Bardeaux - Post-fabrication - Rejets d usine - Contrôle Qualité - Post-consommation - Rejets de rénovation - 200 000 tonnes par année

Composition du GBR Granulat - 94 à 96% - Concassé - Gravier - Anciennes chaussées Bitume - 4 à 6% - Vieilli - plus dur - grade PG possiblement différent

Composition du bardeau Bardeaux post-fabrication et post-consommation Bitume - 20 à 30% - Dur - Bitumes oxydés - Différents des bitumes utilisés pour la construction de routes Granulats - 80 à 70% - Granulométrie fine Fibres, cellulose ou de verre - environ 10% - Production de bardeaux actuelle / avec fibre de verre

Limitations à l incorporation Ce qui peut limiter le taux d incorporation: - Normes et Cahier des charges et devis - Formulation - Qualité de la formulation - Les caractéristiques des matériaux - Qualité - Granulométrie - Taux d humidité - Type d installation - Équipements et installations de l usine

Limitation de l incorporation Limitations bardeaux - Normes 4202 et CCDG - Bardeaux post-fabrication - 40% du bitume considéré mobilisable - Bardeaux post-consommation - Acceptation dans le nouveau CCDG et la norme 4202-25% du bitume considéré mobilisable - Très peu rentable - Mobilisable x t.b. x ajout x prix bitume = économie à la tonne - 25% x 20% x 5% x 700$= 1,75$ / tonne

Méthodes d Incorporation en centrale, usine discontinue Directement dans le malaxeur Anneau de recyclage - Anneau de recyclage et tamisage avant bennes chaudes - Anneau de recyclage en contournant le tamisage avant les bennes chaudes Directement dans le malaxeur + anneau de recyclage

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Directement dans le malaxeur - Jusqu à 15% - Choc thermique plus important à 15% - Doit gérer la vapeur - Équipements particulier peuvent aider - Doit augmenter considérablement la température des matériaux neufs

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Convoyeur à GBR ou Bardeau Tour de gâchage Balance à GBR ou Bardeau Benne à GBR ou Bardeau Tiré de : Astec technical Paper T-127 http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau)

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Benne Convoyeur

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Balance à GBR, Bardeaux

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Balance à GBR, Bardeaux Benne à GBR, Bardeaux Convoyeur à GBR, Bardeaux

Directement dans le malaxeur (GBR, Bardeau) Pour une température finale de 140 C: Teneur en eau du GBR de 4% Température du GBR de 20 C Taux de recyclage de 20% Tiré de : Le recyclage en centrale des enrobés, Note technique provisoire L.C.P.C. /http://cataloguesetra.documentation.equipement.gouv.fr/documents/cataloguesetra/0 000/Dtrf-0000718/DT718.pdf Tn= Temp. matériaux neufs 195 C Tf= Temp. Finale enrobé 140 C TR= Temp. GBR 20 C Wr= teneur en eau du GBR 0,04 R= Pourcentage de recyclé 0,20 La température des matériaux vierges doit être de 195 C

Principe de l anneau de recyclage Utilisation de la conductivité - mode de transfert thermique de la température des granulats vierges vers les granulats recyclés Utilisation du rayonnement - mode de transfert thermique de la température du tambour sécheur vers granulats recyclés

Principe de l anneau de recyclage Note: Ne pas considérer ces températures comme précises. Plusieurs facteurs influence la mesure de températures par imagerie infrarouge.

Fonctionnement de l anneau de recyclage Tambour à flux parallèle Tiré de : http://fav.fayat.com/57-75-98-13085-13103/l-offrerecyclage-fayat.htm

Fonctionnement de l anneau de recyclage Tambour à contre courant avec anneau de recyclage Tiré de : Astec technical Paper T-127 «modifié» http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Fonctionnement de l anneau de recyclage Tambour à contre courant avec anneau de recyclage Double Barrel Tiré de : Astec technical Paper T-127 «modifié» http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Fonctionnement de l anneau de recyclage

Fonctionnement de l anneau de recyclage Anneau de recyclage et bennes chaudes Installé autour du tambour sécheur Tambour Sécheur Anneau de recyclage

Fonctionnement de l anneau de recyclage Sens de la progression des matériaux Anneau de recyclage Bruleur

Fonctionnement de l anneau de recyclage Orifices laissant entrer les matériaux neufs dans l anneau. Les matériaux neufs sont mélangés aux GBR avant la sortie du tambour sécheur.

Anneaux de recyclage et tamisage avant les bennes chaudes Tiré de : Astec technical Paper T-127; librement modifiée http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Anneaux de recyclage et tamisage avant les bennes chaudes GBR tamisé avant les bennes chaudes - Plus pratique pour les usines qui fabriquent plusieurs mélanges (clients externes) - Moins pratique car le taux d incorporation de GBR est limité - Colmatage des tamis - Dépend de l humidité du GBR - Température extérieur et du GBR

Méthodes d Incorporation en centrale, usine discontinue Directement dans le malaxeur Anneau de recyclage - Anneaux de recyclage et tamisage avant bennes chaudes - Anneaux de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Directement dans le malaxeur + anneau de recyclage

Anneaux de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Tiré de : http://fav.fayat.com/57-75-98-13085-13103/l-offrerecyclage-fayat.htm

Anneaux de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Tiré de : Astec technical Paper T-127 «modifié» http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Anneaux de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Les granulats ne passent pas par les tamis des bennes chaudes - Même principe qu une usine en continue - Élimine le colmatage des tamis - Permet donc une plus grande taux de recyclage

Anneaux de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Tiré de : Astec technical Paper T-127 «modifié» http://www.astecinc.com/images/file/literature/t-127_milling_recycling.pdf

Méthodes d Incorporation en centrale usine discontinue Directement dans le malaxeur Anneau de recyclage - Anneau de recyclage et tamisage avant bennes chaudes - Anneau de recyclage en contournant le tamisage des bennes chaudes Directement dans le malaxeur + anneau de recyclage

Méthodes d Incorporation en centrale usine continue Dans le tambour sécheur - Dépend du type de tambour Anneau de recyclage Dans le malaxeur

Dans le tambour sécheur usine continue Parallèle Contre-courant Tiré de : http://fav.fayat.com/57-75-98-13085-13103/l-offrerecyclage-fayat.htm Tiré de : http://fav.fayat.com/57-75-98-13085-13103/l-offrerecyclage-fayat.htm

Anneau de recyclage usine continue Convoyeur à GBR Entrée du GBR Anneau de recyclage Entrée du filler

Anneau de recyclage usine continue Entré du GBR Anneau de recyclage Sortie des matériaux chauds Injection du bitume et malaxage

Dans le malaxeur usine continue

Pour une meilleure incorporation dans les enrobés Bien connaître les limitations de l usine utilisée Bien connaître les caractéristiques du GBR entreposé - Teneur en bitume constante - Granulométrie constante Contrôler l humidité du GBR - Entreposer sous un abri si possible - Entreposer le GBR sur une surface permettant le drainage de l eau

Conclusion Il est important de bien connaître les matériaux à recycler Les caractéristiques matériaux recyclés doivent être bien connus et maîtrisés Les techniques d incorporation peuvent nous limiter dans le taux d incorporation L humidité des matériaux à recycler est un facteur primordial

Bibliographie / références http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/97148/st 2.cfm http://fav.fayat.com/57-75-98-13085-13103/l-offre-recyclage-fayat.htm http://www.bv.transports.gouv.qc.ca/mono/1154236.pdf http://www.lapresse.ca/le-soleil/actualites/la-capitale/201009/18/01-4317042-lesnordiques-emballent-les-gens-de-quebec.php