1.Recyclage de hauts taux d`agrégats d`enrobé. Multirecyclage 2

DOSSIER TECHNIQUE DU
GREENSEAL R
PROPRIETES MECANIQUES
1.Recyclage de hauts taux d'agrégats d'enrobé.
Sous réserve de la bonne connaissance des caractéristiques et spécifications de
l'ensemble des agrégats d'enrobés, le greenseal R permet de recycler des taux
d'agrégats d'enrobé > 60 % moyennant l'usage d'un trommel parallele et < 40 % lors
d'un recyclages direct dans le tambour malaxeur et d'obtenir des enrobés recyclés
homogènes , performants et conformes.
Multirecyclage
La composition chimique du greenseal R permet de régénérer et réjuvéner sans
problèmes des agrégats d'enrobé déjà recyclés à diverses reprises.
Le dosage du greenseal R ainsi que le choix du type de bitume seront adaptés en
fonction des caractéristiques des liants résiduaires dans ces agégats d'enrobé
multirecyclés.
Les liants bitumineux « vieillis et durcis » des agrégats d'enrobé ayant déjà fait
l'objet d'un ou plusieurs recyclages antérieurs sont lors de chaque addition de «
greenseal R » régénérés et réjuvénés permettant leurs muti-recyclage tout en
garantissant leur bonne maniabilité.
Un léger surdosage du greenseal R pourrait éventuellement s'avérer nécessaire,
dépendant principalement des propriétés des bitumes résiduaires et de la quantité
d'agrégats d'enrobé à recycler .
2.Confection d'enrobé recyclés à < 130°C
La propriété « réductrice énergétique » du greenseal R a un impact important sur la
masse thermique de l'enrobé recyclé en lui assumant à 150°C une excellente
maniabilité.
Dans l'optique de recyclage de hauts taux d'agrégats d'enrobés confectionnés entre
115 et 130°C , une connaissance précise des caractéristiques de l'agrégat d'enrobé
s'impose en cas d'un usage final dans les couches de roulement.
Il va de soit que des quantités de l'ordre de <20% d'agrégats d'enrobé peuvent être
recyclées à 150 -160°C sans trop d'impacts négatifs sur les propriétés finales d'un
enrobé recyclé mais dans ce cas sans abolir les émanation nocives des vapeurs de
bitume.
Gérance des contraintes
Sans connaissance approfondie de la qualité de chaque agrégat d'enrobé , nul ne doute
que la quantité à recycler ainsi que le dosage du greenseal R resteront aléatoires et
versatiles au niveau de l'obtention d'enrobés recyclés performants.
Cet état de cause est mis en évidence dans le tableau ci-après signalant les grandes
variations pouvant intervenir déjà au niveau des teneurs en liants et filler dans les agrégats
d'enrobé et de leurs couches de liaison, cet ensemble représentant ~ 85 % de couches de
roulement recyclables contre seulement quelques 15 % de couches d'assise.
Tableau : variations des teneurs en liants et filler fonction QUELQUES types d'enrobés
Types d'enrobés
Graves bitumes
SMA
ED
BB
Fourchettes
% filler
3à9
6 à 12
2à5
2 à 11
2 à 12
% liant
4,9 à 5,8
5,6 à 7,9
4,8 à 5,4
5, à 7,7
4,8 à 7,9
3. Dosages
Consommation théorique du greenseal R pour le recyclage d'agrégats d'enrobé
Bases calcul pour 1000 kg d'enrobé recyclé
o 6 % de liant
o dosage additif 1 % pour EN enrobés neufs
o dosage additif 1,5 % pour EF enrobés fraisés
o valeur pour confection à ≤ 130°C
Taux de
recyclage
Poids EF/EN Q liants /kg
kg
6%
Dosage
additif %
Poids additif ∑ % additif
kg
par rapport à
6%
40 %
400 EF
24
1,5
0,36
40 %
600 EN
36
1
0,36
60 %
600 EF
36
1,5
0,54
60 %
400 EN
24
1
0,20
80 %
800 EF
48
1,5
0,72
80 %
200 EN
12
1
0,10
1,2
1,3
1,4
Le dosage du GREENSEAL R est e.a. tributaire :
· -de la teneur en bitume visée dans l'enrobé recyclé final,
· -de la teneur du liant résiduel u degré de vieillissement et des caractéristiques
du liant -résiduaire des agrégats d'enrobé,
· -du grade de bitume utilisé dans l'enrobé neuf,
· -du rapport quantitatif de mise en oeuvre des agrégats d'enrobé vis à vis des
enrobés d'apport neufs,
· -du choix de la température de confection de l'enrobé recyclés.
Le pourcentage du dosage des additifs greenseal est calculé par rapport à la totalité
des liants bitumineux présents dans les différentes fractions dont l 'enrobés recyclé
est constitué..
Le GREENSEAL R peut substituer le GREENSEAL BT , ce dernier étant
principalement nécessaire lors de la confection des enrobés d'apport neufs < 125°C.
Il a un impact plus important sur la rhéologie des bitumes, cette substitution pourrait
nécessiter pour l'enrobé neuf l'usage d'un grade de bitume plus bas afin de venir à
l'encontre de sa conformité vis à vis des cahiers des charges pouvant en cas d'usage
de grade < 35/50 être défavorable dans le contexte de la confection d'enrobés
recyclés < 125°C en sachant que le bitume des agrégats d'enrobé est d'office déjà
plus dur.
Pour ces raisons nous estimons la substitution de 100 % du GREENSEAL BT par
0,75 % de GREENSEAL R .
Les GREENSEAL R et BT ont été élaborés dans le but de permettre le recyclage
de hauts taux d'agrégats d'enrobé et leur confection à basse température < 125°C
afin de réduire les émanations de fumées de bitume nocives.
DOSAGES ESTIMIFS DES GREENSEAL R & BT ET SUBSTITUTION DU BT PAR LE GREENSEAL R POUR LA CONFECTON A 125°C D'ENROBES RECYCLES.
Tableau 1 sur base de 6
Types enrobée
% de liant total
Composition
ER
par 1000 kg
Composition
ER
par 1000kg
Quantité de
liant sur base
AE
EN
35 %
65 %
350 kg
650 kg
21 kg
39 kg
1,2
AE
EN
50 %
50 %
500 kg
500 kg
30 kg
30 kg
1,3
AE
EN
65 %
35 %
650 kg
350 kg
39 kg
21 kg
1,4
Dosages
préconisés
greenseal R
%
Tableau 2 sur base de 5,5
Types enrobée
6%
Dosages
préconisés
greenseal R
%
Composition
ER
par 1000kg
Quantité de
liant sur base
AE
EN
35 %
65 %
350 kg
650 kg
19 kg
36 kg
1,2
AE
EN
50 %
50 %
500 kg
500 kg
28 kg
27 kg
1,3
AE
EN
65 %
35 %
650 kg
350 kg
36 kg
19 kg
1,4
Composition
ER
par 1000 kg
Composition
ER
par 1000kg
Quantité de
liant sur base
Dosages
préconisés
greenseal R
%
AE
EN
35 %
65 %
350 kg
650 kg
18 kg
32 kg
1,2
AE
EN
50 %
50 %
500 kg
500 kg
26 kg
24 kg
1,3
AE
EN
65 %
35 %
650 kg
350 kg
32 kg
18 kg
1,4
Types enrobée
LEGENDES
Quantites
Quantites
greenseal R
greenseal BT
par 1000kg ER par 1000kg ER
Σ greenseal
R & BT
Quantité
Greenseal R
par 1000kg ER
Substitution
greenseal BT
par
Greenseal R
facteur 0,75
Σ
greenseal R
252 gr
-
273 gr
525 gr
252 gr
-
205 gr
457 gr
0,7
390 gr
-
180 gr
570 gr
390 gr
-
135 gr
525 gr
0,6
546 gr
-
105 gr
651 gr
546 gr
-
79 gr
625 gr
0,5
Substitution
greenseal BT
par
Greenseal R
facteur 0,75
Σ
greenseal R
% de liant total
Composition
ER
par 1000 kg
Tableau 3 sur base
Dosages
préconisés
greenseal BT
%
5,5 %
Dosages
préconisés
greenseal BT
%
Quantites
Quantites
greenseal R
greenseal BT
par 1000kg ER par 1000kg ER
Σ
greenseal
R & BT
Quantité
greenseal R
par 1000kg ER
228gr
-
252 gr
480 gr
228 gr
-
189 gr
417 gr
0,7
364 gr
-
162 gr
526 gr
364 gr
-
122 gr
486 gr
0,6
504 gr
-
95 gr
599 gr
504 gr
-
71 gr
575 gr
0,5
Substitution
greenseal BT
par
Greenseal R
facteur 0,75
Σ
greenseal
5% de liant total
5%
ER = enrobé recyclé
Dosages
préconisés
greenseal BT
%
Quantites
Quantites
greenseal R
greenseal BT
par 1000kg ER par 1000kg ER
Σ
greenseal
R & BT
Quantité
Greenseal R
par 1000kg ER
216 gr
-
224 gr
440 gr
216 gr
-
168 gr
384 gr
0,7
338 gr
-
144 gr
482 gr
338 gr
-
108 gr
446 gr
0,6
448 gr
-
90 gr
538 gr
448 gr
-
68 gr
516 gr
0,5
AE = agrégats d''enrobe
EN = enrobé d'apport neuf
4. Essais laboratoire
CONFECTION D'ENROBES RECYCLES BASSE TEMPERATURE A PARTIR
d'AGREGATS d'ENROBE & DE
GREENSEAL R
Résultats du recyclage de 45 % & 70 % d’agrégats d'enrobés avec le
greenseal R
Critères finaux visés
· Type d’enrobé : 0/16 EF3
· Type de bitume : pen 70/100
· Teneur en liant : 5,5 %
· Composition :
· Formulation 1 :
45 % de recyclé et 55 % d’enrobé neuf EAF
· Formulation 2 :
70 % de recyclé et 30 % d'enrobé neuf EAF
Vérification préventive de l'impact du greenseal R sur les bitumes
Le tableau 1 mentionne les résultats des rhéologies du
- bitume pen 20/30(informatif),
- bitume pen 20/30 additionné de 1,5 % de greenseal R,
- bitume récupéré
- mélange 70 % bitume récupéré/30% bitume d’apport pen 70/100
- mélange 70/30 précité additionné de 1,5 % de greenseal R.
TABLEAU 1 Détermination de l'impact du greenseal R sur la rhéologie
Normes
Bitume
Bitume
Bitume
Mélange
pen20/30
récupéré
pen20/30
70/30
+1,5 %
+1,5 %
Mesures
greenseal R
Pén 25°C
1/10mm
B&A
°C
Π 135°C
mPa.s
Π 150°C
mPa.S
Π 160°C
M.pa.s
greenseal R
EN 1429
14*
19
15
34
EN 1428
EN 13302-1
81*
6333
76
4625
67
1320
56
660
EN 13302-1
1890
1650
560
320
EN 13303-1
983
920
330
205
*Le réchauffage du bitume pen 20/30 est à l'origine qu'il soit hors
spécifications.
Confection
Addition de 1,5 % de greenseal R par rpt à la teneur en bitume de
récupération
Température de malaxage 1 30° C
Origine de l’enrobé usagé : l'agrégat d'enrobe à recycler est de provenance
luxembourgeoise avec 7,7 % de liant.
Essais
Le tableau 2 représente la confection de deux formulations de 20 kg d’enrobé
0/16 EF3 à 5,5 % de bitume reprenant :la composition des agrégats minéraux,
le liant d’appoint , le liant récupéré , l’ajoute du greenseal R , la teneur en liant
totale et la température de malaxage.
Matériaux et consignes
50 % recyclé
4/8 neuf
8/11 neuf
11/16 neuf
Bitume pen70/100 / %
Bitume récupéré / %
Q /greenseal R %
∑ et % liant
T° de mélange
TABLEAU 2
1 formulation
∑ 9840 g
787 g
2361 g
6691 g
320 g (29,1%)
780 g (70,9%)
11,7 g (1,5%)
1111,7 g/ 5,65 %
130
er
2ième formulation
∑ 9710 g
971 g
2136 g
6603 g
580 g (55,2%)
470 g (44,8%)
7,2 g (1,49%)
1057,2 g/ 5,44 %
130
Le tableau 3 reprend les résultats après extraction des enrobés recyclés des
formulations 1 et 2.
(sur la formulation 1 les caractéristiques physiques du liant ni la PCG n’ont pas
été déterminées, étant donné que la teneur en bitume était trop basses dû à un
mélange hétérogène.)
TABLEAU 3
bitume
Tamis
0,063
0,25
1,0
2,0
4,0
6,3
8
12,5
16,0
32,0
Pénétrabilité
1/10mm
B&A °C
Π 135°C
Π 150°C
Π 160°C
PCG vides
Prescriptions
1er formulation
2ième formulation
5,1-5,7 %
4,38 %
5,81 %
3,0-7,0 %
8,0-13,0 %
13,0-24,0 %
20,0-32,0 %
28,0-43,0 %
7,0 %
11,9 %
18,0 %
23,5 %
32,1 %
43,5 %
52,3 %
81,9 %
98,5 %
100,0
7,5 %
12,8 %
20,4 %
26,8 %
35,7 %
46,6 %
55,9 %
85,3 %
97,0 %
100,0%
35
44,0-60,0 %
70,0-80,0 %
90,0-100,0 %
Min 100,0 %
EN 1426
EN 1427
EN 13302-1
EN 13302-1
EN 13302-1
EN 12697-31
55
602
290
186
4,2 %
CONCLUSION
Dans les conditions précitées, il apparait que le dosage de 1 , 5 % de
greenseal R par rapport à la teneur originale du liant présent dans les
enrobés usagés permet de garantir la faisabilité et la maniabilité d'un
enrobé recyclé à partir de 45 % d'agrégats d'enrobé à 1 30° C.
Des essais complémentaires sont en cours
Réalisation industrielle
Un enrobé de sous-couche basse température a été confectionné dans un
tambour malaxeur avec succès entre 110 et 130°C à partir de
65 % d’enrobés neufs et 35 % d’agrégats d'enrobé et 1 % de greenseal R
Il n'y a pas eu d'impacts négatifs ni sur la qualité finale de l'enrobé recyclé , ni
lors de sa fabrication en centrale, ni à sa pose.
En outre pendant la durée de 3 heures de cette confection, toute odeur et
présence de « blue smoke » avaient disparu et une réduction d' un tiers de
rejet de CO/Nm³ a éte mesurée par rapport à une fabrication d'enrobés à
chauds (150°C).