Techniques à froid et retraitement Marc-Stéphane Ginoux LR Aix-en-Provence Centre d'études Techniques de l'équipement Méditerranée www.cete-mediterranee.fr
SOMMAIRE Pages Introduction Les matériaux Le retraitement en place à froid Les agrégats d'enrobés Conclusion 2
Introduction Critères environnementaux Critères économiques Enrobés hydrocarbonés à froid Retraitement des anciennes chaussées Réutilisation des matériaux : agrégats d'enrobé 3 3
Les matériaux à froid Mélanges hydrocarbonés à froid constitués de: Émulsion ou mousse de bitume Granulats neufs ou issus d'anciennes chaussées 4 4
Les matériaux à froid Émulsion de bitume Émulsion = dispersion d'un liquide (ici le bitume) dans un autre (ici l'eau) Besoin d'un émulsifiant pour lier les deux Teneur en bitume de 55% minimum variable selon l'usage du produit Stockage possible 5 5
Les matériaux à froid Mousse de bitume Mélange de bitume et de vapeur d'eau Pas de stockage possible 6 6
Les matériaux pour assises de chaussées 7 7
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Émulsion (GE) Norme NF XP P98-121 Pour renforcement Structurant ou Réparation sur chaussées à trafic faible à moyen (< 750 PL MJA/sens) 2 ou 3 fractions granulaires Émulsion 3,5 à 4,5 % de liant résiduel 4,5 à 6% d'eau Fabrication en centrale ou in situ Mise en œuvre jusqu'à 15 cm d'épaisseur en une ou plusieurs couches 8 8
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Émulsion (GE) Norme NF XP P98-121 Fort compactage nécessaire (Pneu + Vibrant) >> Attention à l'état du support!!!!! Performances atteintes après maturation du matériau : 2000 à 3000 Mpa à 1 an >> si possible différer la réalisation de la couche de roulement Sensibilité climatique 9 9
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Émulsion (GE) Norme NF XP P98-121 Matériau stockable, long délai de mise en œuvre Très maniable jusqu'à la fin du compactage Valable pour toute la gamme des travaux routiers Pas de couche d'accrochage si teneur en liant > 4,2% Possibilité de fabrication sur site 1 10
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Mousse (GM) Même principe que la GE mais plus performant Renforcement Structurant ou Réparation sur chaussées à trafic faible à moyen (< 750 PL MJA/sens) Granulats froids + Mousse de bitume Fabrication en centrale ou in situ Mise en œuvre jusqu'à 15 cm d'épaisseur en une ou plusieurs couches 1 11
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Mousse (GE) Fort compactage nécessaire (Pneu + Vibrant) >> Attention à l'état du support!!!!! Sensibilité climatique Contrôle de la teneur en eau Besoin d'une couche d'accrochage 1 12
Les matériaux pour assises de chaussées Grave-Mousse (GE) Matériau stockable, long délai de mise en œuvre Pas de période de mûrissement Très maniable jusqu'à la fin du compactage Valable pour toute la gamme des travaux routiers Possibilité de fabrication sur site Meilleures performances mécaniques que la GE Intérêt économique Intérêt environnemental 1 13
Les matériaux pour couches de roulement 1 14
Les matériaux pour couches de roulement Enrobés Coulés à Froid (ECF) Pour chaussées à trafic faible à moyen (< 750 PL/MJA/sens) Granularité continue 0/4 0/6 0/8 0/10 Émulsion de bitume pur ou modifié Ajouts: dope,ciment, fibres, pigments, eau Mise en œuvre en 1 ou 2 couches avec une machine unique de fabrication et de transport 1 15
Les matériaux pour couches de roulement Enrobés Coulés à Froid (ECF) Réglage des débits >>> Besoin d'un professionnel Conditions de mise en œuvre T>10 C et pas d'humidité A proscrire en zones à fort cisaillement (giratoires, virages...) Fraisage de la signalisation routière Rabotage / reprofilage si support déformé > 1cm Bruyant : granularité 0/8 est un bon compromis 1 16
Les matériaux pour couches de roulement Enrobés Coulés à Froid (ECF) Pas de compactage sauf si absence de trafic Monocouche ou bicouche Pigmentable 1 17
Les matériaux pour couches de roulement Béton Bitumineux à Froid (BBF) Norme NF P 98-139 Trafic faible à moyen (< 300 PL/MJA/sens) Emulsion de bitume pur ou modifié Compactage pneu ou lisse Épaisseur de 5 à 8cm 1 18
Les matériaux pour couches de roulement Béton Bitumineux à Froid (BBF) Norme NF P 98-139 A proscrire en zones à fort cisaillement Sensible à l'état du support Elimination de la signalisation horizontale Pas de compactage vibrant : déformation du support et fissuration Conditions climatiques à la mise en oeuvre Non stockable 1 19
Les matériaux pour couches de roulement Béton Bitumineux à Froid (BBF) Norme NF P 98-139 Possibilité de varier les épaisseurs Pas besoin de couche d'accrochage Bonne macrotexture Compatible avec toutes les techniques d'entretien 2 20
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Guide Technique du Setra juillet 2003 2 21
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Avantages Économie de ressources naturelles: le gisement c'est la route!! Réduction des coûts de transport Homogénéisation des matériaux et élimination de certaines pathologies Amélioration des profils longitudinaux et transversaux Performant dans les zones à gabarit limité (trottoirs, OA, etc...) Réduction des nuisances pour les usagers et les riverains du chantier 2 22
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Limites Granularité des éléments : D < 63 mm >> exclusion des chaussées béton et pavées Maturation des matériaux froids Diverses solutions existent mais il est : Important de bien définir la stratégie d'entretien Important de connaître la structure: Bien cerner les pathologies Envisager la présence de goudron et de fibres d'amiante dans les couches à recycler 2 23
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Procédé Fraisage et des anciennes couches Apport de nouveaux matériaux si nécessaire Brassage et Malaxage pour homogénéiser Apport de liant Mise en œuvre du matériau Système automatisé : train de recyclage 2 24
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Procédé Fraisage et des anciennes couches Apport de nouveaux matériaux si nécessaire Brassage et Malaxage pour homogénéiser Apport de liant Mise en œuvre du matériau Système automatisé : train de recyclage et de compactage 2 25
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Procédés Retraitement à l'émulsion de bitume (3 à 5%) Renforcement structurel ou réhabilitation Retraitement de 5 cm jusqu'à 12 ou 15cm de couches liées ou non liées: EB, GNT et MTLH Retraitement avec un liant hydraulique: ciment ou LHR (3 à 6%) Renforcement structurel De 20 à 30 cm d'épaisseur 2 Retraitement avec un liant composé émulsion + LHR (3 à 7%) Renforcement structurel ou correction d'un défaut des couches de surface De 10 à 30 cm d'épaisseur 26
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Procédés Retraitement à l'émulsion de bitume (3 à 5%) Renforcement structurel ou réhabilitation Retraitement de 5 cm jusqu'à 12 ou 15cm de couches liées ou non liées: EB, GNT et MTLH Retraitement avec un liant hydraulique: ciment ou LHR (3 à 6%) Renforcement structurel De 20 à 30 cm d'épaisseur 2 Retraitement avec un liant composite émulsion + LHR (3 à 7%) Renforcement structurel ou correction d'un défaut des couches de surface De 10 à 30 cm d'épaisseur 27
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Méthodologie d'étude Diagnostic de la chaussée si trafic > 150 PL/MJA/sens Découpage en zones homogènes Investigation Choix du procédé : Entretien : retraitement à l'émulsion ou avec un liant composite Réhabilitation: méthode in situ envisageable pour reconstruire l'assise de chaussées + renforcement Guide Technique LCPC Setra «Conception et Dimensionnement des Structures de chaussées» de Décembre 1994 2 28
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Contrôle des granulats Contrôles Contrôle intérieur par le titulaire du marché selon son PAQ Contrôle extérieur conforme à l 'article III.6 du fascicule 23 du CCTG Si le maître d'oeuvre fait les essais nécessaires à l'admission des granulats, les échantillons sont prélevés sur les lieux de production 2 29
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Contrôle des liants Contrôles L'entrepreneur prélève sur tous les porteurs un échantillon conservatoire pour le maître d'oeuvre 3 30
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Contrôles Contrôle du retraitement en place Contrôle extérieur : épreuve de convenance pour valider le processus d'exécution prévu au PAQ >> POINT D'ARRET Ceci est appliqué pour des chantiers d'une certaine envergure classe de trafic et/ou taille > 50 000 m² Pour les petits chantiers, l'épreuve de convenance correspond à l'épreuve de conformité du premier lot. 3 31
Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Contrôles Selon le procédé, différents contrôles sur Les matériaux utilisés Les cadences de fraisage et de retraitement La mise en oeuvre des nouvelles couches de chaussées Le compactage Être vigilant sur le matériel employé et les cadences!!!! Homogénéité et qualité des matériaux dépendent du rabotage!!! 3 32
Les agrégats d'enrobésae Circulaire n 2001-39 du 18 juin 2001 relative à la gestion des déchets du réseau routier national Norme NF EN 13108-8 3 33
Les agrégats d'enrobés AE Circulaire n 2001-39 du 18 juin 2001 relative à la gestion des déchets du réseau routier national Norme NF EN 13108-8 Issus d'anciennes chaussées bitumineuses, homogènes et de diamètre apparent D < 31,5 mm Présence possible de goudron et de fibres d'amiante dans les couches à recycler!! 3 34
Les agrégats d'enrobés AE Caractérisation non obligatoire pour un recyclage inférieur ou égal à 10% (hors couche de roulement) mais étude de formulation obligatoire Sinon, identification établie à partir d'une Fiche Technique d'ae Taux de recyclage fixé en fonction de ces caractéristiques et de leur étendue 3 35
Les agrégats d'enrobés AE Points importants Origine des AE : suivi qualité et traçabilité Validation technique de leur réemploi Aucun impact environnemental Caractérisation des AE : Analyse granulométrique après désenrobage Caractéristiques intrinsèques des granulats Teneur en liant Consistance du liant résiduel Homogénéité des lots 3 36
Conclusion Techniques performantes répondant aux défis et enjeux environnementaux, techniques et économiques actuels Mais il est important de bien poser le problème!!! Aide des Normes, Guides Techniques, RST 3 37
Les agrégats d'enrobés AE Merci de votre attention!!... 3 38