L`expérience hollandaise du recyclage sur 30 ans

Recyclage des matériaux bitumineux
Expérience européenne
Besoins de recherche
Chantal de LA ROCHE
LCPC
Martin van de Ven
TU Delft - NL
March 31, 2009
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recyclage…
Faire Le
du neuf
avec du vieux!
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Economie de ressources
Economie d’énergie (retraitement en place)
Avec des performances comparables aux matériaux neufs
Nécessité d’une analyse globale sur ces matériaux
Le contexte français…
Grenelle de l’environnement
Engagements actuels sur les agrégats d’enrobés
Matériaux et structures économes en ressources non
renouvelables (orientation du LCPC depuis 2004 )
Situation actuelle…
Expérience ancienne en France (années 70)
Nécessité d’un « coup d’accélérateur »
formalisation, fiabilisation des solutions
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Recyclage des matériaux bitumineux
Panomara des expériences européennes
(Rilem TC ATB – TG5 « recycling of bituminous materials »)
Pas d’obligation d’utiliser les recyclés mais de fortes
incitations des administrations (B, CH, NL, CZE)
Utilisation principale à chaud
10% max en couche de roulement et 50% max dans les
autres couches
30% représente une valeur standard due aux contraintes de
matériels
Recyclage jusqu’à 100% dans les matériaux froids
Réduction de coût de 10% aux Pays Bas pour des matériaux
contenant 30% de recyclés (bitume d’apport 3,5%)
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L’expérience hollandaise du
recyclage sur 30 ans
Martin van de Ven, Chantal de la Roche
March 31, 2009
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Road and Railway Engineering
Types de mélanges bitumineux à chaud
utilisés aux Pays-Bas
Couche Matériau bitumineux
bitumi
neuse
Assise
Gravel Asphalt Concrete (GAC
history)
Stone Asphalt Concrete
(STAC)
Liaison
Open Asphalt Concrete (OAC)
Surface
Dense Asphalt Concrete DAC
Stone Mastic Asphalt (SMA)
Porous Asphalt (PA)
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Couche
% de la
production
totale
Assise
56 %
Liaison
7%
Surface
37 %
Production totale annuelle d’enrobés à
chaud :
Entre 8 et 10 Millions de tonnes
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Contexte du recyclage à chaud aux
Pays Bas
• Milieu des années 70, forte impulsion donnée au
recyclage des ancien enrobés
• Raisons:
• Crise pétrolière
• Environnement (raréfaction des matériaux, de la
place disponible pour mise en décharge)
• Développement des fraiseuses
• Unique source de matériaux granulaires: matériaux
roulés de rivière utilisés jusqu’à la fin des années
70 entrainant de graves problèmes d’orniérage
(accroissement du trafic, étés chauds)
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De l’insertion des agrégats à froid
(1970-1980) à l’insertion à chaud (depuis
1990)
• RAP =Reclaimed Asphalt Pavement (agrégats d’enrobés)
• Possibilité d’insérer les agrégats froids dans la plupart des
centrales: dans le malaxeur pour les centrales discontinues
ou dans l’anneau de recyclage pour les centrales continues.
• Taux courants:
• Maximum 20 % sans étude spécifique pour les couches
d’assise
• Maximum 10% sans étude spécifique pour les couches
de surface.
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Tambour parallèle (agrégats chauffés à 130°C)
Placé en hauteur!!!!!
Tambour parallèle pour les agrégats
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Importance de l’action réglementaire (1)
Années 70-80
• Deux projets importants lancés par l’administration des routes en
collaboration avec un groupe d’entreprises:
• 1976: Renofalt (recyclage à 100 %)
• 1980: MARS (recyclage jusqu’à 100% avec centrales à microondes)
 Objectifs: recycler dans la couche la plus proche possible de la
surface et recycler au taux le plus important possible.
•
Années 80-90
le marché du recyclage devient un marché commercial du fait de
l’incitation gouvernementale pour l’approche de marché avec mise en
place d’une législation sur les mises en décharge.
•
Fort investissement dans les centrales à double tambour et gestion
optimisée des agrégats.
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Importance de l’action réglementaire (2)
Années 80-90
• Obligation pour les producteurs d’enrobés de prouver la qualité des
matériaux produits avec des résultats d’essais sur matériaux prélevés
in situ : module en flexion 4 pts, fatigue (4 pts) et déformation
permanente (essai de fluage)
Depuis 1990
• les agrégats d’enrobés font partie intégrante des normes
néerlandaises (RAW)
• Les agrégats d’enrobés sont un matériau de construction à part
entière
Depuis 2000
• Le recyclage des agrégats d’enrobés est effectué majoritairement en
centrale
• Le recyclage est autorisé dans toutes les couches (RAW) (sauf SMA et
enrobés drainants)
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Centrales d’enrobage à chaud (recyclage
partiel PR) aux Pays Bas (2006)
Type de centrale
Nombre
Centrale discontinue avec tambour (PR) séparé
Centrale discontinue avec insertion à froid
Centrale continue avec anneau de recyclage
Installation sans possibilité de recyclage
Total
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38
1
5
44
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Principaux résultats du programme de
recherche sur les STAC (matériaux pour
couches d’assise)(1)
Fatigue
Forte dispersion à 70% de recyclés
Module
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Principaux résultats du programme de
recherche sur les STAC (matériaux pour
couches d’assise)(2)
• Taux maximum de 50 % (70% sous certaines
conditions après essais)
• Agrégat matériau de construction : contrôles qualité
adaptés après fraisage
• Bitume d’ajout uniquement 40/50 ou 70/100 si
possible
• Utilisation de la loi des mélanges sur les pénétrabilités
sous certaines conditions
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Situation actuelle (1)
Taux de recyclage admissibles
•Couches d’assise (STAC) maximum 50 %
•Couches de liaison (OAC) maximum 50%;
•Couches de surface :
•DAC (dense asphalt concrete)(0/11 ou 0/16) maximum 50%
•Enrobé drainant (PA) maximum 20 % (expérimental)
•Pas de recyclés dans les SMA
•Spécifications pour la pénétration résiduelle (mélange bitume
neuf – recyclé) pour la formulation de tous les types de
mélanges.
a+ b= 1
a.log pen1 + b.log pen2 = (a + b).log penmix
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Situation actuelle (2)
• La majorité des couches sous la surface contiennent
50% d’agrégats.
• Production de 3,5.106 tonnes/an d’agrégats
• 80 % des agrégats sont utilisés dans les enrobés à
chaud (environ 30% de la production annuelle
d’enrobés à chaud)
• 50 % d’agrégats  60% de la production totale des
enrobés à chaud contient des recyclés
• Consommation de bitume en 2006 : 0,37.106 ton (sur
10.106 ton asphalt) au lieu d’une consommation
attendue >0,5.106 sans recyclage
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Sujets de recherche aux Pays-Bas
Tenue en fatigue pour les très forts taux??
Pertinence de la loi des mélanges (logPen)
Autoréparation des mélanges avec recyclés??
Recyclabilité des bitumes modifiés (résultats actuels
obtenus avec agrégats au bitume pur)
• Recyclage des enrobés drainants (Utilisation pour les
EME???)
• Plus généralement: recyclage dans les couches de
surface ?
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Recherches en France
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Opération de recherche OPTIMIRR du LCPC (OPTImisation de Matériaux
routiers économes et Incorporant des Recyclés de la Route) 2006-2011
http://www.lcpc.fr/fr/sources/seminaires/2009_jtr/index.dml
Homogénéité des agrégats
Potentiel de recyclabilité des constituants
 Mélange liant ancien – liant d’apport ?
 Fabrication d’agrégats en Laboratoire
Détection de polluants dans les matériaux à recycler
Méthode d’optimisation en laboratoire
Comportement in situ (essai manège?)
Participation aux projets Européens
 Direct-Mat :constitution d’une base de données européenne sur les
pratiques de recyclage dans les infrastructures routières
http://direct-mat.fehrl.org
 Re-Road : recyclage à 99% des matériaux bitumineux (focus sur les
liants modifiés)
http://re-road.fehrl.org
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Merci
de votre attention!
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Latest plant (Astec double drum)
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