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M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUC Une technologie innovante vieille de 40 ans ! M. Ould-Henia Laboratoire.

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1 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUC Une technologie innovante vieille de 40 ans ! M. Ould-Henia Laboratoire des voies de circulations (LAVOC) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

2 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Plan de la présentation 1.Historique 2.Présentation du procédé 3.Situation internationale / expériences 4.Propriétés et performance du produit 5.Utilisation pratique 6.Rentabilité du produit 7.Conclusions et perspectives

3 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Historique de la technologie 1840 : Incorporation caoutchouc naturel dans du bitume (Royaume uni) 1960 : 1 ère formulation satisfaisante (Mc Donald, USA) 1960 – 1978 : Colmatage des joints et fissures, membranes gravillonnées, réparation nids de poules A partir de 1980 : Enrobés au liant bitume caoutchouc (béton bitumineux, drainant)

4 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Historique de la technologie Freins au développement de la technologie : Brevets Normalisation Recommandations Compétitivité par rapport aux BMP au SBS Evaluation des perfomances Contrôle qualité

5 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Présentation des procédés BITUME CAOUTCHOUCGRANULAT BITUME - CAOUTCHOUC MALAXEUR ENROBÉ FABRICATION BITUME CAOUTCHOUC GRANULAT MALAXEURENROBÉ Procédé humide Procédé sec

6 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Procédé humide BITUME CAOUTCHOUCGRANULAT BITUME - CAOUTCHOUC MALAXEUR ENROBÉ FABRICATION Finesse et nature chimique de la poudre de caoutchouc Dosage : 10 à 20% en masse Température : 170 à 200°C Durée mélange : 2 à 4 heures Brassage, malaxage

7 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Expérience internationale Etudes en laboratoire Source : Rubber Pavements Association

8 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Expérience internationale Planches dessai Source : Rubber Pavements Association

9 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Expérience internationale Construction régulière de sections Source : Rubber Pavements Association

10 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Expérience internationale Résultats et constats Fabrication du liant non triviale (poudre, bitume, paramètres de fabrication) Formule des mélanges bitumineux différente Adaptation dans certaines expériences du matériel de mise en oeuvre Possibilité dutiliser des centrales mobiles ou en continu Possibilité dutiliser en émulsion Evaluation de limpact sur lenvironnement

11 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Pénétration et T AB Source : Etude interne LAVOC

12 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Viscosité Source : Etude interne LAVOC

13 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Viscosité Source : Etude interne LAVOC

14 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Viscosité Source : Etude interne LAVOC

15 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Retour élastique Source : Etude interne LAVOC + Etude PETROBRAS

16 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Vieillissement et stockage Anti oxydants et anti ozonants dans la composition des pneus Epaisseur du film de liant plus importante favorable au vieillissement Délai entre la fabrication du liant et le malaxage : 0 à 4 jours

17 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Module de rigidité Source : Etude interne LAVOC

18 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Fatigue mécanique et orniérage Augmentation de la durée de vie en laboratoire (facteur 2 à 10) Réduction du taux dorniérage en laboratoire (facteur 2 à 3)

19 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Réduction du bruit Source : Divers

20 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Propriétés et performances Réduction du bruit Procédé sec : effet damortissement direct des grains de caoutchouc Procédé humide : Teneur en liant plus élevée Granulométrie (DRA, macrotextures favorables à la réduction du bruit)

21 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Le fournisseur Fiche technique du liant : –Caractérisation du liant –Recommandations pour le transport (Température, durée) –Recommandations pour le malaxage (Température, manipulation) Capacités de production et souplesse du fournisseur

22 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Malaxage et mise en place Respect des températures de malaxage et de pose Vérification auprès du fournisseur des particularités de mise en place (viscosité du liant, dope dadhésivité, nécessité de lubrifiants spéciaux pour le compacteur)

23 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Réfection de la A1, Août 2004 Recherche avec le SR-Vaud

24 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Réfection de la A1, Août 2004 Recherche avec le SR-Vaud

25 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Fumées sur chantier : idem bitume pur Source : Gunkel 1994, Rubber Pavements Association

26 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 En pratique Qualité des eaux de la nappe phréatique (infiltration) Idem que pour du bitume pur Pureté de la poudre de caoutchouc Recyclage Expériences réussies (USA 1994) Emissions de fumées comparables au enrobés classiques

27 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Rentable ? Relativement important : –Ramassage des pneus –Déchiquetage et broyage (poudre) –Mélange bitume + poudre de caoutchouc –Températures plus élevée Surcoût de 50 à 100% sur le liant SN AB bit caoutch. = (1,5 … 2) X SN AB bitume Coût initial

28 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Rentable ? Expérience suisse : Enrobé au bitume caoutchouc : / tonne Enrobé au bitume Bmp : / tonne Expérience US (après 15 à 20 ans) : Surcoût : 10 $ / tonne Liant passant de 500$ / tonne à 260$ / tonne Coût initial

29 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Rentable ? Expérience US 1999 (méthode LCCA avec le logiciel hdm4) : Coût sur le cycle de vie Source : Hicks 1999

30 M. Ould-HeniaJournée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004 Conclusions et perspectives Peformances : entre un bitume pur et un BMP Interêt de proposer des exigences de qualité Le bitume caoutchouc nest pas le produit miracle (justification de lemploi suivant les cas) Utilisation rationnelle de déchets aux propriétés mécaniques exceptionnelles Le bitume caoutchouc doit simposer par ses performances et non par le label recyclé !


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