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NOUVEAU ! lhr.cimbeton.net Cahier de conférence journéeS techniqueS CIM BÉTON L

NOUVEAU ! lhr.cimbeton.net Cahier de conférence journéeS techniqueS CIM BÉTON Les liants hydrauliques pour la valorisation des matériaux en place écologie, économie et contribution au développement durable sommaire | 3 INTRODUCTION 5 Chapitre 1 | CONSTRUCTION ET ENTRETIEN DES ROUTES 9 Chapitre 2 | ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS 15 Chapitre 3 | TRAITEMENT DES SOLS 21 Chapitre 4 | RETRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE À FROID AUX LIANTS HYDRAULIQUES : LES ASPECTS GÉNÉRAUX 33 Chapitre 5 | ÉVOLUTION DU MATÉRIEL 53 Chapitre 6 | ASPECTS ÉCONOMIQUES 63 Chapitre 7 | CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT DURABLE 69 Chapitre 8 | CONCLUSION 79 Les liants hydrauliques pour la valorisation des matériaux en place ÉCOLogie, économie et contribution au développement durable sommaire | 3 4 INTRODUCTION | 5 Préambule Pour construire et entretenir son réseau d’infrastructures, la France puise annuellement 200 millions de tonnes de matériaux dans ses réserves naturelles. Ce phénomène n’est pas unique. On le retrouve dans tous les pays du monde. Les impacts sur le milieu naturel ne sont pas négligeables. Citons entre autres : la réduction des réserves en granulats, les nuisances générées par les transports et les risques induits par le trafic des véhicules, sans oublier le délicat problème de la gestion des rebuts issus de la déconstruction d’ouvrages ainsi que de l’exploitation des gisements. Or, il est possible d’atténuer cet impact tout en réalisant des économies substantielles, en considérant les matériaux des sites à aménager ou à entretenir comme un gisement que l’on peut valoriser par un traitement approprié. Aujourd’hui, on distingue trois grandes filières de valorisation : le traitement des matériaux naturels en place ou en centrale, le retraitement in situ des chaussées, le recyclage des matériaux issus de la construction-déconstruction d’ouvrages. La France figure au rang des leaders mondiaux dans les procédés faisant appel à la chaux, au ciment et aux liants hydrauliques routiers. Le Symposium International intitulé Traitement et Retraitement des Matériaux pour Travaux d’Infrastructures, TREMTI 2005, leur a donné un éclairage particulier en réunissant à Paris, du 24 au 26 octobre 2005, les principaux experts mondiaux d’une activité qui connaît un fort développement depuis une cinquantaine d’années. Contexte Il est devenu incontestable que le développement économique passe par le développement des moyens de communication et qu’à ce titre, les infrastructures de transport (routes, chemins de fer, aéroports, voies navigables) jouent un rôle majeur. La construction et l’entretien d’un réseau de transport moderne et cohérent mobilisent des quantités importantes de matériaux : qu’ils soient non liés, comme les matériaux naturels, les graves non traitées (GNT), ou qu’ils soient traités avec un liant ou un réactif comme le bitume pour faire des graves-bitume, le ciment pour faire des graves-ciment ou du béton, ou la chaux, seule ou en association avec d’autres composants d’apport. Ainsi, la construction d’une chaussée routière suppose de mobiliser sur une épaisseur pouvant atteindre un mètre, un volume considérable de granulats. En France par exemple, pour entretenir et développer le réseau d’infrastructures, 200 millions de tonnes de granulats sont puisées chaque année dans les réserves naturelles. En outre, extraire et fabriquer les granulats, les transporter jusqu’au lieu de fabrication, produire les matériaux élaborés ou les mélanges, puis les transporter de la centrale au chantier et enfin les mettre en œuvre, sont des opérations qui ne sont pas sans impact sur l’environnement. Il en est de même pour les opérations d’entretien et de réhabilitation des ouvrages en fin de vie. Valoriser les matériaux en place pour construire ou entretenir les réseaux d’infrastructures ! Pour limiter les impacts évoqués précédemment et les nuisances générées par le transport (pollutions, bruit, risque d’accidents, dégradation du réseau routier, etc.), une alternative aux solutions traditionnelles consiste à exploiter le gisement constitué par les matériaux présents naturellement sur le projet concerné. Grâce à la technique du traitement des sols à la chaux, au ciment ou aux liants hydrauliques routiers, il est possible de valoriser des matériaux aux caractéristiques initiales médiocres tels que limons, argiles, sables, marnes, matériaux évolutifs, etc. pour les utiliser en ouvrages de terrassements ainsi qu’en assises LE TRAITEMENT ET LE RETRAITEMENT DES MATÉRIAUX POUR INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT : ASPECTS TECHNIQUES, ÉCONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX INTRODUCTION | 5 INTRODUCTION | 5 6 de chaussées. Quant aux chaussées anciennes, on peut en retraiter les matériaux in situ plutôt que de les évacuer en décharge pour les remplacer par des matériaux neufs. Ceci se traduit par une diminution considérable du trafic induit par le chantier. Son volume est divisé par 100, par rapport à une technique traditionnelle. L’impact sur l’environnement est moindre et en accord avec les exigences actuelles du développement durable. Traitement, retraitement et recyclage Le traitement des sols pour infrastructures de transport, le retraitement en place des chaussées et le recyclage des matériaux du Bâtiment et des Travaux Publics sont des procédés qui donnent aujourd’hui d’excellents résultats en termes de performances techniques et économiques, ainsi que de respect de l’environnement. La chaux aérienne calcique, le ciment et les liants hydrauliques routiers sont les produits de traitement les plus employés, que ce soit sous forme pulvérulente ou sous forme de coulis. Le traitement des sols avec un liant (chaux, ciment, liant hydraulique routier) consiste à incorporer ce liant dans le sol, avec éventuellement un complément en eau, et à mélanger le tout plus ou moins intimement, généralement in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériau suffisamment homogène pour lui conférer des propriétés nouvelles. Cette technique utilise les affinités chimiques du sol et du liant, par opposition au seul traitement mécanique, comme le compactage. Le traitement pour l’amélioration des sols, qui vise à modifier les caractéristiques des matériaux, le plus souvent la teneur en eau, pour faciliter leur emploi. Il répond donc à un objectif court terme. Le traitement pour la stabilisation des sols, qui vise à augmenter durablement les performances pour résister notamment aux sollicitations mécaniques et climatiques, et augmenter la durée de vie des ouvrages. Il répond alors à un objectif long terme. Le retraitement des chaussées en place est une technique destinée à recréer, à partir d’une chaussée dégradée, une structure homogène aux performances adaptées au trafic à supporter. Elle consiste à incorporer au matériau obtenu par fractionnement de l’ancienne chaussée, de la chaux et/ou du ciment ou du liant hydraulique routier, et à les mélanger intimement, in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène et performant. On réalise ainsi, après réglage et compactage, une nouvelle assise de chaussée sur laquelle on applique, soit une couche de surface, soit d’autres couches de chaussée si la partie retraitée ne peut, à elle seule, supporter les sollicitations du trafic. Le recyclage des matériaux du BTP est une technique qui consiste à récupérer et valoriser des matériaux provenant des activités de construction (déblais d’excavations ou de tranchées, fouilles d’ouvrages) ou de déconstruction (fines issues de la démolition d’infrastructures...). Sous la pression réglementaire, confortée par des considérations économiques évidentes, ces matériaux vont de moins en moins en décharge. Ils sont traités à la chaux, au ciment ou aux liants hydrauliques routiers et recyclés, grâce à des procédés technologiques innovants, pour fabriquer de nouveaux matériaux destinés à la construction d’infrastructures (routes, plate-formes). Avantages du traitement et du retraitement des matériaux Ils offrent des avantages techniques, économiques, écologiques et environnementaux. Le traitement et le retraitement à la chaux et/ou au ciment ou aux liants hydrauliques routiers permettent l’obtention de matériaux homogènes, durables et stables, présentant des carac- téristiques mécaniques comparables à celles d’une grave-ciment ou d’une grave hydraulique. En outre, ces matériaux se caractérisent par une grande rigidité et une excellente tenue à la fatigue. Ils ont un bon comportement par temps chaud sans déformation, ni orniérage INTRODUCTION | 7 et un bon comportement vis-à-vis des cycles de gel-dégel, grâce à la rigidité du matériau et à l’effet de dalle induit. La réutilisation des matériaux en place et le recyclage des matériaux constituent un facteur d’économie important puisqu’ils réduisent au minimum les déblais issus du décaissement, la mise en décharge, l’apport de granulats et le coût de leur transport. L’absence de transport de granulats ou des déblais en décharge contribue à la préservation du réseau routier, situé au voisinage du chantier. Enfin, ce sont des techniques très économiques, notamment du fait de la durée plus courte des travaux : l’économie réalisée par rapport à une solution classique est de l’ordre de 30 % environ. Le travail à froid réduit sensiblement la pollution et le rejet de vapeurs nocives dans l’atmosphère. En outre, cette technique permet une importante économie d’énergie globale, par la réduction des matériaux à transporter, des matériaux à mettre en décharge (donc une diminution des impacts indirects, des gênes à l’usager et aux riverains) et de la fatigue du réseau routier adjacent au chantier. La réutilisation des matériaux en place limite l’exploitation des gisements de granulats (carrières, ballastières), ressources naturelles non renouvelables. Ce qui contribue à préserver l’environnement. Quelques données chiffrées Il n’est pas facile d’avoir une vue précise de l’activité au niveau mondial, d’autant que nous savons peu de choses sur la situation actuelle en Chine considérée comme le berceau de la technique. uploads/Ingenierie_Lourd/ liants-hydrauliques-pour-la-valorisation-des-materiaux-en-place 1 .pdf