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Le projet Mure lève le doute sur le multi-recyclage des enrobés

Par • Club : Club Techni.Cités
Sources : Technicités 

Le chantier de Ronno, réalisé en septembre 2019 sous maîtrise d’ouvrage du CD 69, a utilisé 40 % d’agrégats d’enrobés recyclés dans un procédé à chaud.

Alexandre Escoffier

Neuf chantiers routiers ont été conduits dans le cadre du programme national Mure pour démontrer la durabilité des enrobés multirecyclés. Les résultats de ces travaux viennent d’être présentés lors d’une journée de restitution.

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Peut mieux faire ! En effet, le taux moyen de réintroduction, dans les nouvelles chaussées, d’agrégats d’enrobés (AE), ces mélanges de liants bitumineux et de granulats, issus essentiellement du rabotage des chaussées, est de 19 %. Les maîtres d’ouvrage pourraient être bien plus ambitieux en termes d’économie circulaire, et grimper à 40 % sans problème technique, comme le montre le programme national Mure dont les principales conclusions et résultats ont été présentés lors d’une journée de restitution le 15 mars 2022.

La préoccupation environnementale dans le BTP remonte au Grenelle de l’environnement (2009). Elle est formalisée par la signature d’une convention d’engagement volontaire (CEV) signée par les acteurs de la route, dont des collectivités. Ces acteurs se sont entendus sur plusieurs objectifs et en particulier diminuer leur impact sur l’environnement et préserver les ressources : le bitume, les granulats et l’énergie. Le recyclage des AE et l’abaissement des températures de production des enrobés, dénommés « enrobés tièdes »  sont apparus comme les meilleures solutions pour relever le défi.

Confiance

Mais la profession manquait d’études pour affirmer que l’on peut les associer. Et puis d’autres questions se sont posées avec les premiers chantiers d’entretien d’enrobés contenant déjà de fortes proportions d’AE. Peut-on réutiliser plusieurs fois des AE, contenant déjà des AE, sans altérer les performances d’usage des enrobés ? Les techniques de production à tiède sont-elles compatibles avec le multi-recyclage ? « L’objectif du programme national Mure a été de donner confiance à toutes les parties prenantes de la construction routière, en particulier celle des prescripteurs, de les convaincre », a expliqué Christine Leroy, directrice des affaires techniques à Routes de France, lors de cette journée de restitution.

Le programme Mure ­– pour « Multirecyclage et enrobés tièdes » – a été initié en 2013, dans la région Auvergne-Rhône-Alpes d’abord, dans le cadre du cluster d’innovation Indura. Il est devenu par la suite un programme national, financé par le ministère de la Transition écologique avec trente-cinq partenaires comme les entreprises routières, le Cerema, l’université Gustave-Eiffel, la société Autoroutes et tunnel du Mont-Blanc (ATMB) et des maîtres d’ouvrage comme la métropole de Lyon, le département de Haute-Savoie, avec un budget global de 4,7 millions d’euros (1).

Environ 70 rapports d’étude, mémoires de recherche, articles à caractère scientifique ou technique, ont été produits grâce aux résultats obtenus en laboratoires mais aussi sur les neuf chantiers d’entretien de couches de roulement tests, mis à disposition par des collectivités, comme la métropole de Lyon, les départements du Puy-de-Dôme, des Hauts-de-Seine et de la Gironde, et la communauté d’agglomération du Muretain (Haute-Garonne), entre 2015 et 2018. Ainsi différentes situations ont été expérimentées en réel. Deux taux de recyclage, 40 % et 70 %, ont été retenus. « Les usines d’enrobés, créées ou renouvelées depuis 2013, permettent en général d’atteindre un taux de recyclage compris entre 40 et 50 % », a souligné Thierry de Sars, directeur développement & communication de la société Marini-Ermont. « De nouvelles techniques ont vu le jour pour recycler au-delà de 50 %, tout en garantissant une haute qualité d’enrobé et le respect de l’environnement, en protégeant les liants ». Précisément, le taux de 40 % d’AE est praticable par la moitié des usines, mais seules 2 à 3 % sont susceptibles de mettre en œuvre un taux de 70 %. Les enrobés ont été fabriqués à chaud et à tiède. Deux techniques d’abaissement des températures, accessibles à toutes les entreprises, ont été mises en œuvre : les procédés à la mousse de bitume et d’additivation.

Trois chantiers ont évalué l’impact du multirecyclage. Ils ont été construits en quatre étapes de façon à simuler la construction neuve de la couche de roulement, puis trois recyclages, soit environ une quarantaine d’années de service. « Les fraisâts ont été vieillis de manière artificielle et accélérée, d’environ dix ans, grâce à plusieurs passages d’une machine de thermorégénération », a détaillé Yannick Kempf, responsable d’études comportement des voies et plateformes DTecITM/DGIPl Cerema. Le suivi des chantiers est assuré par le Cerema jusqu’en 2023. Puis le projet national « Durée de vie des chaussées » (DVDC) également conduit de manière collaborative, devrait prendre le relais. Ce suivi est la seule source d’observation et de données pour qualifier la durabilité des enrobés incorporant des AE.

Une loi peu appliquée

Les objectifs d’utilisation des matériaux alternatifs dans le cadre des travaux routiers, fixés par la loi de transition énergétique et pour la croissance verte, devaient être atteints en 2020. Elle prévoit notamment qu’au moins 20 % en masse des matériaux utilisés dans les couches de surface et au moins 30 % en masse des matériaux utilisés dans les couches d’assise, dans les chantiers d’entretien et de construction, sont issus de réemploi sur site ou de la valorisation de déchets.  «Ce texte reste très peu connu et appliqué », a souligné Christine Leroy, directrice des affaires techniques à Routes de France. « Car il n’y a pas eu de décret prévoyant des sanctions en cas de non-respect de ces objectifs. L’écocomparateur Seve propose aux maîtres d’ouvrage abonnés un outil qui leur permet de produire un rapport annuel et de prouver qu’ils respectent ces taux de recyclage ».

Durabilité

Les constats faits fin 2021, après quatre à cinq ans de service suivant les sites, révèlent qu’il n’y a pas de différence entre les planches témoins (0% d’agrégats) et celles à 40 %. « Pour un taux d’AE de 40 % et moins la totalité de la chaîne des opérations est maîtrisable à tiède comme à chaud », s’est félicité Jean-Éric Poirier, codirecteur du programme Mure. Les essais normalisés ont montré que tous les enrobés appliqués étaient conformes aux spécifications requises pour cet usage. L’efficacité de la méthode de formulation a ainsi été confirmée. À l’aune de ces résultats, le caractère multirecyclable des enrobés semble établi… au jeune âge. Car la durabilité de ces résultats est encore à démontrer, les planches ayant entre trois et six ans.

Les résultats sont plus mitigés pour le taux de recyclage à 70 % : de nombreuses dégradations ont été observées. « L’homogénéité du stock d’AE est un sujet majeur. La qualité du mélange est moins assurée qu’avec un taux de 40 % », a poursuivi Jean-Éric Poirier.

Le programme a traité les différents aspects du multi-recyclage : technique mais aussi matériels, sanitaires, économiques, normatifs, réglementaires. Les impacts environnementaux ont été évalués avec la version 4 de l’écocomparateur Seve (système d’evaluation des variantes environnementales) élaboré par Routes de France. Un outil qui est désormais gratuit pour les maîtres d’ouvrage publics. Par rapport à une solution de référence en enrobé à chaud sans AE, un taux de recyclage de 40 % diminue la production de gaz à effet de serre (GES) de 10 % et la consommation énergétique de 11%. Avec un taux de 70 %, cette baisse atteint 24 % pour les GES et 25 % pour la consommation énergétique. L’abaissement des températures infléchit de 4 à 6 % supplémentaires la consommation énergétique et les émissions de gaz à effet de serre.

ImprovMure

C’est le volet scientifique du programme, financé par l’Agence nationale de la recherche. Les études ont eu pour objectif principal de qualifier la remobilisation du liant issu des matériaux recyclés à l’aide du liant d’apport et d’évaluer son impact sur la durabilité des enrobés.

Références
  • Une compilation des principaux livrables est disponible sur le site du programme national Mure : bit.ly/3qJiisz
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