L utilisation des Agrégats d enrobés en France Enjeux et aspect techniques DTer Centre-Est Auteur :S Moreira
Recyclage des agrégats d enrobés La loi du 13 Juillet 1992, relative à l élimination des déchets, limite depuis Juillet 2002 le stockage des seuls déchets n ayant pas fait l objet de valorisation matière ou énergétique : «il faut valoriser les déchets par réemploi, recyclage ou toute autre action visant à obtenir à partir de déchets, des matériaux réutilisables» Elle a été complétée depuis par deux circulaires : Circulaire du 15 février 2000 sur la planification de la gestion des déchets du BTP : «les installations de recyclage et de valorisation mises en place contribueront à la mise sur le marché de ces nouveaux matériaux» Circulaire du 18 juin 2001 relative à la gestion des déchets du réseau routier national 2
Recyclage des agrégats d enrobés Définition Les agrégats d enrobés sont des matériaux granulaires provenant du fraisage ou du concassage/criblage d enrobés bitumineux issus de la démolition de chaussées, ainsi que des surplus de centrales d enrobage. Pas uniquement les Fraisats! 3
Recyclage des agrégats d enrobés texte en vigueur Ancienne norme française NF P 98 135 : Caractérisation des agrégats d'enrobés pour recyclage à chaud en centrale remplacée par : NF P 13 108-8 Mélanges bitumineux - Spécifications de matériaux - Partie 8 Agrégats d'enrobés NF EN 13 108-21 Maîtrise de la production Guide CFTR Utilisation des normes enrobés à chaud Possibilité offertes par les normes enrobés Pas de limite; seulement, si taux > 10%, respect des spécifications liant final si demandé (cf. normes enrobés) Circulaire 18 juin 2001 des Ministères Environnement et Équipement Circulaire du directeur des infrastructures de transport concernant le recyclage de fraisats lors des travaux de chaussées (09 février 2009) La convention d engagement volontaire (2009) 4
Circulaire 18 juin 2001 des Ministères Environnement et Equipement Il n'y a aucun inconvénient technique à réutiliser, dans la limite de 10%, des agrégats d'enrobés Dans ce cas, autorisation de ne pas effectuer les études de caractérisation des agrégats et de formulation (si étude de formulation 100% granulats naturels) de cet enrobé Règle applicable aux enrobés de fondation, base et liaison tous trafics de couche de roulement: - bétons bitumineux semi-grenus en couche de roulement sous trafic T1 - bétons bitumineux minces en couche de roulement sous trafic T3 5
Circulaire RRN 2009 concernant le recyclage de fraisats Objectifs principaux: mieux valoriser les fraisats en les faisant passer du statut de déchet au statut de matériau ; augmenter la part des fraisats dans les matériaux hydrocarbonés ; accroître la production de matériaux réutilisables en chaussées routières. 6
Circulaire RRN 2009 concernant le recyclage de fraisats Les dispositions adoptées sur le réseau routier national : 1. Autoriser systématiquement l'incorporation de 10% d'agrégats dans les formulations d'enrobé (cf. circulaire 2001-39 du 18 juin 2001) ; 2. Pour les chantiers avec fraisage, réutiliser les fraisats obtenus à hauteur de 20 % minimum dans la formule des enrobés qui seront mis en œuvre (niveau dans la chaussée, trafic, caractérisation des fraisats) ; 3. Intégrer, dans les marchés, des critères de notation des offres des entreprises en fonction du taux de recyclage (variantes en f. % ) ; 4. mieux prendre en compte les solutions avec un fraisage des couches existantes (rechargement ou fraisage, prise en compte des aspects environnementaux, techniques et financiers) ; 5. renseigner 4 indicateurs pour rendre compte quantitativement despratiques de recyclage ( tonnage d'enrobés mis en oeuvre, tonnage d'agrégats produit, tonnage de ceux-ci valorisé en chaussées et dans d'autres usages, tonnage total d'agrégats consommés) ; 6. mettre en place au sein des DIR une gestion des agrégats d'enrobés (réflexion sur la gestion et la valorisation de cette ressource traçabilité) 7
Les enjeux du recyclage EN France: 40 millions de tonnes d'enrobés produites par an ; 7 millions de tonnes d'agrégats récupérées par an ; Sur cette quantité, moins de 60% sont recyclées en centrale, (soit 4 million de tonnes) ; 23 % en 2009 0,20 million de tonnes recyclées in situ à 100 % ; Une vérité que nous devons partager : Avec 1 000 000 km (tous gestionnaires confondus) la route représente un extraordinaire gisement de matériaux bitumineux. 8
Les enjeux du recyclage Les filières de recyclage des agrégats d'enrobés Chantier de rabotage (fraisats, croûtes d'enrobés ou rebus de fabrication = agrégats) ; Sortie du chantier : 60% recyclés mais 40 % non recyclés! Non recyclés utilisés en : sous-couche routière, remblais de carrière, centre de stockage classe III et décharge sauvage = stockage définitif; Recyclés orientés vers un stockage temporaire : centre de recyclage, dépôt d'agence ou centrale d'enrobage ; Recyclage en centrale fixe ou mobile + bitume et granulats d'apport = fabrication du nouvel enrobé (à chaud ou tiède) Recyclage in situ à 100 % + émulsion ou mousse de bitume et granulats de correction (à froid, couche de roulement non recyclée in situ) 9
Les enjeux du recyclage Atteindre un recyclage de 100 % des routes Economiser les ressources naturelles non renouvelables (produits de carrières et produits du raffinage) ; Mieux valoriser les matériaux issus de la déconstruction routière + recyclage des déchets des TP ; un recyclage équivalent à 4 millions de tonnes (10 % de la production nationale) représentent une économie de la production de 10 carrières de taille moyenne (400 000 T x 10) et de la production annuelle de bitume d'une raffinerie de pétrole de taille moyenne (200 000 T/an) ; Continuer à se rapprocher des niveaux de recyclage pratiqués dans d'autres pays (Allemagne 82 %, E.U. 80 %, Hollande 80 %) et de celui de la directive européenne 2008/98/CE qui fixe un minimum de 70 % d'ici à 2020 ; Continuer l utilisation à Moyen Taux ( 10 à 30%) et développer les forts taux (> à 30 %) => guide recyclage à moyen et fort taux! 10
Les enjeux du recyclage La distribution de la ressource Les principales ressources sont dans les zones fortement urbanisées où les chantiers de rénovation et la densité de chaussées sont plus importants. C est donc là qu on trouve les plates-formes importantes de recyclage Les chantiers autoroutiers de restructuration lourde sont également générateurs de fraisats, réutilisés en direct et à taux moyen et fort (de 25% à 50%), avec fraisage sélectif pour recyclage dans les couches de surface (ex : BBDr => BBTM 25% AE) 11
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Collecte et tri déchets chantiers routiers et postes Elaboration : - concassage - criblage Identification Réemploi en centrale, à chaud ou à froid 12
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Identification des agrégats d enrobés, Norme NF EN 13 108-8 D : dimension du plus gros granulat dans les agrégats d enrobés, en millimètres U : dimension de l agrégat d enrobés Désignation : U AE d/d: exemple : 40 AE 0/8mm : Agrégats d enrobés dont la dimension du plus gros granulat est 8 mm et les morceaux d enrobé ont une taille maximale de 40 mm. Notion de lot d agrégats d enrobés 13
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Avant propos national de la Norme NF EN 13 108-8 14
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Avant propos national de la Norme NF EN 13 108-8 A documenter et déclarer Matériaux étrangers(nf EN 12697-42):visuel,enrobé/autres Type (pur, modifié, dur) et teneur en liant Granularité moyenne et D UAE agrégat Lorsque demandé Origine des agrégats Caractéristiques liant: péné ou TBA moyen du lot Type et propriétés des granulats Homogénéité: fuseau granulo, mini et maxi ou écart-type % liant, péne ou TBA 15
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi NF EN 12697-42 Spécifications Matériaux étrangers Définition Groupe 1: béton de ciment, matériaux de sous-couche (non compris les granulats naturels), métaux, Groupe 2: matériaux synthétiques, bois, plastiques. Les pourcentages sont pondéraux: 16
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Echantillonnage et essais La quantité du lot doit être précisée. nombre d échantillons - n = tonnage du lot divisé par 500 t, arrondi au chiffre supérieur, avec un minimum de 5 échantillons - Valeurs: moyenne, mini et maxi Cas des ajouts d agrégats d enrobés en faible pourcentage - < 10 % dans couches de roulement ou < 20 % pour les couches de liaison et d assise - => fréquence d échantillonnage: 1 / lot de 2 000 t - un seul échantillon par lot peut être testé 17
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Norme NF P 13 108-21 Maîtrise de la production 18
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Fiche technique d agrégats (annexe du Guide d utilisation des Normes Enrobés) 19
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Fiche technique d agrégats (annexe du Guide d utilisation des Normes Enrobés) 20
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploile GUNE Fiche technique d agrégats (annexe du Guide d utilisation des Normes Enrobés) Reprise de l annexe de la norme NF P 98-135: Complément à la norme 13.108-8 % agrégats ci-dessus : peuvent être augmentés sous réserve de la caractérisation des lots d agrégats ou des provenances maîtrisées de ceux-ci tout en garantissant l homogénéité et le respect des spécifications % agrégats: dépendant des outils de production. 21
Recyclage des agrégats d enrobés Mode d emploi Attention aux éventuels polluants Certaines chaussées peuvent contenir des polluants ( Amiante, Goudron, HAP ) qui peuvent conduire à des risques sanitaires lors de leur réutilisation à chauds notamment. Les maîtres d ouvrages souhaitant déconstruire une partie de leur chaussée doivent : - A minima fournir des informations prouvant l absence de polluant - Ou, en cas d absence d informations, réaliser des essais de détection des polluants. 22
Recyclage à chaud en centrale 23
Recyclage à chaud en centrale Postes fixes discontinus : Taux de recyclage : 10% à 25% 24
Recyclage à chaud en centrale Centrale TSE 400 t/h nominal Débit avec 25 % Recyclage : 350 t/h Introduction des agrégats dans l anneau de recyclage 25
Recyclage à chaud en centrale Recyclage de 25 à 60% sur postes mobiles spécifiques 26
Recyclage à chaud en centrale Double tambour adapté au fort taux 27
Recyclage à chaud en centrale Les avantages : Économie des ressources (Granulats et bitumes) Intérêt économique croissant lié aux évolutions du prix du bitume Recyclage possible dans presque tout les produits et toute les couches sans incidences notables sur la mise en œuvre - Attention aux couches minces, aux forts taux et aux couches de surfaces 28
Recyclage à chaud en centrale Les limites : Le pourcentage maximum de recyclés dans la formulation (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 70%,...) ; La nature et le vieillissement du bitume recyclé et son incidence sur les performances du nouvel enrobé ; Le type de centrale d'enrobage, fixe ou mobile, utilisé pour produire la nouvelle formulation (ajout d'un organe de pesage,vitesse adaptée de malaxage, reprise adaptée des agrégats, insertion d'un anneau de recyclage en partie médiane du TS, ajout d'un tambour à Contreflux ou mieux d'un second tambour tiédisseur dédié au recyclé); 29
Recyclage à chaud en centrale Les limites : La qualité des agrégats, leurs caractéristiques (FTAE et généralisation du fraisage couche par couche) ; Les conditions de stockage des agrégats (Taux d'humidité) ; La mise en oeuvre (maniabilité et compacité, durcissement des formulation avec recyclés 10/20, 35/50, 50/70) ; Les mélanges avec d autre technique environnementale (enrobés tièdes) Le bitume est-il indéfiniment recyclable?... granulats en CR. 30
Recyclage à froid en centrale Centrales de malaxage à froid - Possible jusqu à 100% - Correction granulométrique éventuelle par ajout de sable concassé - Malaxage avec ajout d émulsion 31
Recyclage à froid en centrale Chantiers d application de grave émulsion entièrement issue du recyclage 32
CONCLUSION Les procédés de recyclage en centrale à chaud ou à froid de matériaux bitumineux sont bien maîtrisés sur le plan matériel et technique. Les contrôles effectués sur les produits finis et sur les chaussées réalisées montrent que leur caractéristiques sont identiques à celle des enrobés sans agrégats Les économies d énergie et de ressources naturelles induites (granulats et bitume) ne peuvent qu inciter à amplifier l utilisation des agrégats d enrobés en recyclage => Guide IDRRIM à moyen et fort Taux en cours de rédaction Ne pas négliger les limites pour garantir la durabilité des chaussées 33
Merci de votre Attention