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Guide technique Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineu

Guide technique Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées service d'Études techniques des routes et autoroutes Sétra juillet 2004 pages laissée intentionnellement blanche collection les outils Document édité par le Sétra dans la collection "les outils". Cette collection regroupe les guides, logiciels, supports pédagogiques, catalogues, données documentaires et annuaires. Membres du CFTR : Assemblée des Départements de France – Association Française des Producteurs de Géotextiles et Produits Apparentés – Association des Sociétés Françaises d’Autoroutes – Asso ciation Technique de l’Industrie des Liants Hydrauliques – Centre Technique et de Promotion des Laitiers Sidérurgiques – Chambre Syndicale Nationale des Fabricants de Chaux Grasses et Magnésiennes – Comité Infrastructure de Syntec Ingénierie – Direction des Routes – Direction de la Sécurité et de la Circulation Routières – Groupement Professionnel des Bitumes – LCPC – Sétra – Service Technique des Bases Aériennes – Syndicat des Matériels des Travaux Publics et de la Sidérurgie – Syndicat Professionnel des Entrepreneurs de Chaussées en Béton et Equi pements Annexes – Syndicat des Terrassiers – Union Nationale des Producteurs de Granulats – Union des Syndicats de l’Industrie Routière Française. Le CFTR est une structure fédérative qui réunit les différentes composantes de la communauté routière française aﬁn d’élaborer une doctrine technique partagée par tous et servant de référence aux professionnels routiers dans les domaines des chaussées, des terrassements et de l’assainissement routier. Association régie par la loi du 1er juillet 1901 depuis juin 1998, le CFTR est doté d’un secrétariat permanent assuré par le Sétra. Son siège est localisé au : 46 avenue Aristide Briand - BP 100 - 92225 Bagneux Cedex - France téléphone : 33 (0)1 46 11 31 53 - télécopie : 33 (0)1 46 11 36 96 mél : cftr@i-carre.net intranet : http://intra.setra.i2/clubs/cftr.shtml internet : www.cftr.asso.fr Guide technique Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées Edité par le Sétra, réalisé par le Comité français pour les techniques routières (CFTR) 2 Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées Sommaire 3 Sommaire Préambule 5 Retraitement en place à froid des anciennes chaussées 7 Retraitement en centrale à froid 13 Recyclage en place à chaud 17 Recyclage en centrale à chaud 23 Terminologie 31 4 Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées Ce guide technique a été rédigé, dans le cadre des activités du comité sectoriel « méthodologie » du Comité français pour les techniques routières (CFTR), par un groupe de travail constitué de représentants du réseau scientiﬁque et technique du ministère de l'Equipement, des Transports, de l'Aménagement du territoire, du Tourisme et de la Mer, des directions techniques des entreprises et des producteurs dans le domaine routier. Son contenu a fait l'objet d'une enquête de validation auprès des différents adhérents du CFTR. Préambule 5 Préambule Tous les grands constructeurs routiers ont privilégié la mise en œuvre de matériaux dits « nobles », c’est-à-dire élaborés, contrôlés, mis en œuvre pour en obtenir un meilleur usage. Sous l’action du traﬁc toujours plus contraignant et des agressions climatiques, les chaussées vieillissent, ce qui conduit au terme de leur durée de vie, à des couches ne présentant plus les caractéristiques compatibles avec les fonctions demandées. Pour l’entretien et la remise en état des chaussées, la tendance a essentiellement été de réutiliser les matériaux existants dans une fonction moindre. C’était l’option prise par la direction des Routes dans le cadre de la politique des renforcements coordonnés, en considérant la chaussée au terme de sa vie comme la fondation d’une nouvelle structure nécessitant l’apport de matériaux «nouveaux» en couches de base et roulement. Les contraintes environnementales pour une économie des ressources non renouvelables et l’obligation de recycler (loi du 13 Juillet 1992), imposent la valorisation du gisement de matériaux existant dans les chaussées et de limiter l’apport de matériaux dits «nouveaux» dans l’entretien de ces chaussées. Au terme de leur durée de vie, les matériaux existant dans les chaussées, doivent être réutilisés avec un apport minimum de matériaux « neufs » : Le présent document a pour objectif de recenser les différentes pratiques existantes en matière de réutilisation des matériaux de chaussées issus de couches de surface et de couches d’assises, en fonction de leur futur domaine d’emploi. Il constitue donc une réponse à la nécessité de construire et entretenir les chaussées avec le souci d’une économie durable dans le respect des contraintes environnementales de plus en plus pressantes. Quatre techniques seront examinées : • retraitement en place à froid ; • retraitement en centrale à froid ; • recyclage en place à chaud ; • recyclage en centrale à chaud. Les deux premières concernent les matériaux d’assises (matériaux traités ou non avec un liant hydraulique) et les matériaux des couches de surface. Les deux dernières concernent les matériaux bitumineux de couches de surface ou de couches de base. Chacune des techniques est présentée avec ses intérêts, son domaine et ses limites d’emploi. Des points communs peuvent être soulignés : • ces technique ne sont pas nouvelles ; elles sont connues et parfaitement maîtrisées ou maîtrisables. Pour certaines, elles ont fait l’objet de guides techniques ou de normes et sont largement développées dans les pays européens voisins ; • ces techniques impliquent la même démarche : - identiﬁcation du matériau devant être réutilisé ; - déﬁnition du ou des domaines d’emploi à partir de résultats expérimentaux. Les études seront d’autant plus lourdes que la valorisation envisagée sera importante en terme de qualité du produit à obtenir et du taux de réutilisation. • ces techniques sont porteuses d’un développement compte tenu : - des contraintes environnementales ; - de l’obligation par la loi de recycler ; - des progrès techniques dans les matériels permettant aujourd’hui une efﬁcacité et une qualité de produit indiscutable ; - la masse de produits recyclables pour la route peut être estimée à 20 millions de tonnes par an, ce qui représente 10 % de la consommation de granulats utilisés pour la route. 6 Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées Ce chapitre a été rédigé, sous la coordination de JC. Valeux (LR Rouen) par : J. Abdo (CIMBÉTON) - D. Bourdrel (APPIA) - M. Lefort (LROP) - Y. Vincent (EUROVIA). Retraitement en place à froid des anciennes chaussées 7 Retraitement en place à froid des anciennes chaussées Introduction 8 Définition 8 Domaine d’emploi 8 Limites d’emploi 8 Classification des retraitements 9 Structures de chaussées 10 Études 10 Niveaux de qualité de retraitement et matériels 11 Matériel d’épandage et de retraitement 11 Matériel de compactage 11 Contrôles 11 8 Retraitement des chaussées et recyclage des matériaux bitumineux de chaussées Introduction Ce chapitre a pour objet de présenter une synthèse des techniques du retraitement en place à froid des anciennes chaussées soit avec un liant bitumineux, soit avec un liant hydraulique, soit avec un liant composé (mélange d’émulsion de bitume ou de mousse de bitume et de liant hydraulique). Le guide technique « Retraitement en place à froid des anciennes chaussées » qui se compose d’un livret commun et d’un livret technique approprié pour chacun des trois liants donne plus de précisions et d’informations. Définition Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées est une technique d’entretien et de réhabilitation des structures routières réalisée entièrement in situ à partir du gisement de matériaux que constitue l’ancienne chaussée. La méthode consiste, après avoir fragmenté l’ancienne chaussée et apporté éventuellement des granulats correcteurs et de l’eau, à traiter les matériaux à froid par un liant dans une machine mobile travaillant à l’avancement. Domaine d’emploi Il s’agit d’une technique permettant, à partir des matériaux existant dans la chaussée, de reconstituer une nouvelle couche d’assise ou de liaison. Limites d’emploi La technique trouve ses limites dans la dimension maximale des matériaux du gisement. On considère que le D doit être inférieur à 80 mm pour les graves non traitées, ce qui exclut les chaussées en béton de ciment ou les chaussées pavées (à moins d’une élimination ou d’un concassage préalable). Retraitement en place à froid des anciennes chaussées 9 1 Liant composé : mélange de bitume sous forme d’émulsion ou mousse de bitume et de liant hydraulique Classification des retraitements En fonction de l’épaisseur retraitée de l’ancienne chaussée on obtient soit : • un renforcement structurel (par exemple renforcement des caractéristiques mécaniques intrinsèques de l’ancienne chaussée qui ne sont plus adaptées à l’évolution du traﬁc) ; • une amélioration des caractéristiques des couches de surface (par exemple suppression des remontées de fissures – recollage des couches de surface - amélioration des caractéristiques d’adhérence et d’uni ...). Dans ces conditions : • le retraitement par un liant hydraulique permet de restructurer l’assise d’une chaussée sur 20 à 30 cm de profondeur ; • le retraitement à l’émulsion de bitume peut être structurel lorsqu’il est réalisé sur une épaisseur de 10 à 15 cm ou dans l’objectif d’améliorer les caractéristiques des couches de surface lorsqu’il est réalisé entre 5 et 12 cm ; Classe de retraitement Objectif Matériau à retraiter Epaisseur Dosage du Liant CLASSE I Liant bitumineux Renforcement structurel Ancienne uploads/Ingenierie_Lourd/ dt3571-retraitement-des-chaussees-et-recyclage-des-materieaux-bitimuneux-de-chaussees.pdf