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Le point sur le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Maurice L

Le point sur le retraitement en place à froid des anciennes chaussées Maurice LEFORT Assistant Chef du groupe Chaussées Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de l'Ouest parisien Présentation Jean GIROUY IDTPE Chef de la division Méthodes et matériels de construction et d'entretien des routes Laboratoire central des Ponts et Chaussées RESUME Le retraitement en place des anciennes chaus- sées est une technique ancienne puisque le Retread Process date des années 1950. Cette technique a largement évolué du fait du déve- loppement des matériels utilisés et des ensei- gnements tirés des différentes réalisations. Cet article fait le point des techniques de retraitement à froid des anciennes chaussées en en faisant l'historique, en développant leur principe, en présentant les réalisations et en proposant une classification des retraite- ments, soit à l'émulsion de bitume, soit avec un liant hydraulique. Cet article présente la technique sous trois aspects majeurs : O la méthodologie des études préalables indis- pensables : depuis le diagnostic d'état de l'an- cienne chaussée, le prélèvement et jusqu'à l'étude de formulation, © la caractérisation des matériels de retraitement (épandeurs et malaxeurs) à travers les coeffi- cients LTV et HEPI, © la manière de concevoir et de mettre au point un projet de retraitement de chaussée en abordant le sujet sous l'angle du niveau de qualité de retraitement souhaité et en propo- sant une méthode pour vérifier la validité de la nouvelle structure. MOTS CLÉS : 52-61 - Retraitement en place à froid - Chaussée (corps de) - Historique - Classification - Émulsion - Bitume - Liant - Hydraulicité - Méthodologie - Matériel - Malaxeur - Répandage. Cet article, rédigé par M. Lefort, participe à l'effort entrepris depuis quelques années pour mieux faire connaître une technique encore inégalement exploitée en France. Les procédés de recyclage des matériaux de chaussées apportent cependant de bonnes réponses aux difficultés causées par la raréfaction des ressources naturelles et par l'impossibilité prochaine d'envoyer des déchets « non ultimes » à la décharge. Ces premiers documents de synthèse tirent parti des nombreuses études existantes. Ils visent à familiariser le lecteur avec les techniques de retraitement en place à froid en lui donnant des informations pratiques sur le choix et la mise au point des solutions, dans un souci de cohérence avec les guides et normes de conception et de réalisation des chaussées. Cet article appelle des retours d'informations et d'ensei- gnements du terrain, notamment pour compléter le recueil des caractéristiques observées en place après traitement. Cette collecte a déjà été annoncée au cours des Journées techniques Chaussées de janvier 1997. Les quatre parties de l'article intéressent projeteurs et responsables de travaux : O historique, principe et classification des techniques de retraitement en place ; © études préalables et choix de la solution ; © les matériels d'épandage et de malaxage ; & mise au point du projet et dimensionnement. BULLETIN DES LABORATOIRES DES PONTS ET CHAUSSÉES - 212 - NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1997 - RÉF. 4173 - PP. 5-23 5 L'aspect séduisant de certains procédés, appli- qués avec du matériel de plus en plus perfor- mant, ne doit pas faire perdre de vue quelques conseils élémentaires, en particulier : 3*- L'option pour le retraitement en place ne dis- pensera pas d'une réflexion globale sur l'état de la chaussée existante et sur les conditions de son fonctionnement dans son environnement. Il faudra toujours trouver le mal qui l'affaiblit et, si tel en est le besoin, décider de travaux prépa- ratoires annexes (assainissement, par exemple) plusieurs mois avant le chantier principal. **• On ne fera jamais l'économie d'une étude préa- lable sérieuse, qui permettra de prédire les per- formances des matériaux, d'adapter le dimen- sionnement et de choisir le type de retraitement adéquat. Toute improvisation au moment de l'appel d'offres est à exclure ; un délai minimal de réflexion reste nécessaire. >• On exigera constamment une organisation rigoureuse des chantiers avec vérification des hypothèses d'étude en cours d'exécution et res- pect des prescriptions correspondantes, quel que soit le degré d'industrialisation de l'atelier. C'est à ce prix que le retraitement sera consi- déré comme une technique maîtrisée. La synthèse établie par M. Lefort est appelée à évoluer et à s'enrichir des expériences que les lecteurs voudront bien « faire remonter ». Elle fournira ainsi une base précieuse pour la consti- tution d'un véritable guide. Dans tous les cas, on se référera au guide tech- nique de conception des chaussées, au fascicule 25 du Cahier des clauses techniques générales (CCTG) et aux différentes normes applicables aux matériaux traités, à l'exécution des corps de chaussées et au matériel. On pourra se reporter utilement aux notes et articles cités dans les réfé- rences biblio graphique s et au guide technique « Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques », à paraître. Introduction Le retraitement en place est une forme de recy- clage. Sa particularité est de réemployer les matériaux sans les déplacer, dans un ouvrage destiné au même usage et bien souvent dans la même partie de cet ouvrage. Cet article fait le point sur l'état de la technique. Il aborde le retraitement en place des anciennes chaussées et ne considère que les techniques de retraitement à froid, c'est-à-dire apport d'un liant hydraulique ou d'un liant hydrocarboné froid (émulsion ou mousse de bitume). L'apport d'un liant mixte (liant hydraulique + bitume) ne sera qu'évoqué, car son développement en est au stade des techniques innovantes. Ne sont pas traitées les techniques de retraite- ment à chaud in situ (thermoreprofilage, thermo- régénération ou thermorecyclage). Ne sont pas abordées non plus les techniques de recyclage en installations fixes des produits de démolition totale ou partielle des chaussées (recyclage en centrale d'enrobage de fraisats d'enrobés ; éla- boration de granulats recyclés dans une installa- tion de concassage criblage, etc.). Les différentes possibilités de recyclage des matériaux d'anciennes chaussées (à réhabiliter ou à reconstruire) sont schématisées sur la figure 1, qui fait apparaître le domaine du retrai- tement en place à froid. Dans tous les cas, le choix d'une technique de recyclage ne peut être fait sans une étude sérieuse du site. Les techniques de retraitement Historique [l] et [2] Le retraitement des anciennes chaussées n'est pas une technique nouvelle. Le Retread Process, dans les années 1950, corres- pondait à un tel recyclage des anciennes chaussées par traitement à l'émulsion de bitume ou au ciment. Dans les années 1960 apparaissent des « stabili- satrices » spécifiques pour remettre en état des chaussées très dégradées après l'hiver rigoureux 1962/1963. Les années 1980 et 1990 voient se développer des matériels de traitement en place performants qui permettent de réactiver cette technique de retraitement des anciennes chaussées avec des machines spécialement étudiées pour cet objectif. Aujourd'hui, les techniques de retraitement en place n'ont probablement pas le développement que l'on pourrait en attendre compte tenu de l'évo- lution sensible des techniques et des matériels et de l'intérêt qu'elles présentent vis-à-vis des exi- gences d'environnement (comme, par exemple, la pré- servation des ressources grâce à une valorisation optimale des produits de l'ancienne chaussée). On a pu constater un développement intéressant du nombre d'anciennes chaussées retraitées jus- qu'en 1992, mais on note maintenant une régres- sion qui marginalise la technique en France, alors que d'autres pays la développent et la généralisent. Principe du retraitement en place [3] Le retraitement en place est le cumul de trois actions qui, dans le cas d'une construction clas- sique de chaussée neuve, avec des matériaux d'apport, sont faites indépendamment et dans des unités professionnelles différentes. 6 BULLETIN DES LABORATOIRES DES PONTS ET CHAUSSÉES - 212 - NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1997 - RÉF. 4173 - PP. 5-23 Ancienne chaussée P r o d u t t U t f Retraitement in situ Recyclage en installation fixe A froid A chaud En centrale d'enrobage Installation de concassage/criblage Matériau d'assise ou couche de surface Matériau bitumineux couche de surface Matériau bitumineux couche de surface Granulats recyclés Réemploi dans le même ouvrage Réemploi ailleurs pour des usages adaptés aux qualités des produits élaborés Fig. 1 - Les possibilités de recyclage d'une ancienne chaussée. Ces trois actions sont l'exploitation d'un gisement avec production de granulats, l'élaboration d'un matériau traité par mélange et sa mise en œuvre. L'exploitation d'un gisement L'ancienne chaussée doit être considérée comme un gisement à exploiter, après une reconnais- sance sérieuse. Tout ou partie de l'ancienne chaussée constitue donc la source de granulats. L a machine de retraitement va décohésionner ou fraiser les couches de l'ancienne chaussée pour élaborer (avec les produits éventuellement apportés au préalable et en complément) un matériau 0/D dont le D est égal à 25 ou 30 mm suivant la classe ou la technique de retraitement. L'apport de matériau complémentaire peut être justifié, soit par le besoin d'une correction des caractéristiques granulométriques des granulats disponibles, soit plus généralement pour assurer une amélioration du profil en long ou du profil en travers de l'ancienne chaussée. Cette reprise de la géométrie de la surface, qui va devenir le chemin de roulement de la machine, est souvent indispensable pour respecter les épais- seurs de la nouvelle assise. Pour cette raison, uploads/Finance/ retraitement-a-froid.pdf