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Dr A. Vanelstraete Centre de recherches routières.

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1 Dr A. Vanelstraete Centre de recherches routières

2 Sommaire Expérience belge en matière de recyclage dans les enrobés et recommandations Expérience acquise grâce au projet européen Paramix

3 Expérience belge en matière de recyclage Situation actuelle Le recyclage va croissant, notamment en raison de laugmentation des coûts des matériaux neufs des coûts élevés de mise en décharge de la tendance au développement durable Quelques chiffres: 38% de production (certifiée) denrobés contenant des recyclats % production denrobés avec recyclats par type de mélange: BB – couche dusure BB – sous-couche SMA enrobé drainant

4 Expérience belge en matière de recyclage Etude préliminaire Maître douvrage Etude préalable Entrepreneur Traitement recyclats Essais sur recyclats avant traitement - Nouveau tas - Tas existant - A concasser - A vendre Fichedidentification Maître douvrage Controle Q

5 Expérience belge en matière de recyclage Etude préalable effectuée par le maître douvrage Etude de laspect visuel et de la structure, afin de définir des sections homogènes Etude de la composition et de la qualité (1 carotte par 1000 m 2, avec min. 3 et max. 10) Epaisseur de couche Présence de SAMI/treillis darmature Teneur en liant Granulométrie Type de pierres Caractéristiques du liant (pen, AB, parfois IR): pen > 10 Détection de goudron: le recyclage de goudron nest pas autorisé Fiche didentification pour lentrepreneur

6 Expérience belge en matière de recyclage Etude effectuée par lentrepreneur avant mise en oeuvre 1 échantillon par 1000 tonnes Détermination de: teneur en liant granulométrie et pourcentage de fines < mm type de pierres caractéristiques du liant (pen, AB) Critères dhomogénéité Caractéristique Ecart max. par rapport à la moyenne Teneur en liant1 % Fraction pierres10% Fraction fines (< 0.063)3 % Pen et A&B10

7 Expérience belge en matière de recyclage Réglementation actuelle Pourcentage (%) de bitume provenant des recyclats Type de recyclats et méthode de recyclage Sans réchauffage des recyclats (introduction à froid) Avec réchauffage des recyclats dans un tambour parallèle homogènes non homogènes homogènes non homogènes Sous-couches en béton bitumineux Couches dusure en béton bitumineux Couches dusure en enrobé drainant ou SMA DEFENDU

8 Expérience belge en matière de recyclage Prescriptions et prestations Les prescriptions pour les enrobés contenant des recyclats sont identiques à celles pour les enrobés qui ne contiennent pas de recyclats: vides Marshall, stabilité, fluage et quotient (prescriptions en fonction de la catégorie de trafic) p.ex. min N de stabilité pour la catégorie de trafic la plus élevée résistance à lorniérage (wheel tracking LPC), prescriptions en fonction de la catégorie de trafic p.ex. 5% dorniérage à 50° après cycles pour la catégorie de trafic la plus élevée Aucun problème pour satisfaire aux prescriptions, même pour les catégories de trafic les plus élevées: orniérage: très bon, même meilleur que pour les enrobés sans recyclats (bitume dur)

9 Expérience belge en matière de recyclage Influence sur les performances Après plus de 8 ans dexpérience en Belgique avec 40% de recyclage dans les couches inférieures: pas dinconvénients particuliers Récemment: avec un taux de recyclage élevé (40 %), quelques problèmes darrachement si les couches inférieures servent temporairement (en hiver) de couche dusure Problèmes dadhésivité?

10 Expérience belge en matière de recyclage Influence des recyclats sur ladhérence Essai Retained Marhall (avant et après immersion durant 48h dans de leau à 60°) pour un même mélange avec et sans recyclats Caractéristique BB sans recyclats BB avec recyclats Avant: Stabilité (N) Fluage (mm) Quotient (N/mm) Après: Stabilité (N) Fluage (mm) Quotient (N/mm) Q après / Q avant (%) 91 %82 % On constate une résistance à leau moindre (adhérence réduite) en cas dutilisation de recyclats

11 Expérience belge en matière de recyclage Propositions pour un avenir proche Rendre obligatoire lutilisation dagents améliorant ladhésivité, comme de lhydroxyde de calcium Introduction dexigences pour les essais retained Marshall dans les prescriptions Appliquer les règles de mélange pour le choix du nouveau bitume comme dans les normes EN Belgique: nouveau 50/70 + recyclats Europe: nouveau bitume + recyclats = 50/70 donc nouveau bitume plus mou

12 Expérience belge en matière de recyclage Recommandations en matière de PmB Problèmes dutilisation de recyclats à base de PmB par un tambour parallèle avec préchauffage: collage mauvaise circulation ou blocage du tambour blocage du ventilateur à cause des vapeurs contenant du PmB lorsque les recyclats sont chauffés plus fort: trop démanations Dès lors: mélanger les recyclats contenant du PmB à des recyclats ne contenant pas de PmB (1/4) introduction à froid

13 Projet européen PARAMIX Road Pavement Rehabilitation Techniques Using Enhanced Asphalt Mixes 11 partenaires provenant de 5 pays européens Période: février 2001 – février 2004 Objectifs augmentation du recyclage lors de la fabrication denrobés amélioration des méthodes de conception, de fabrication et de mise en œuvre denrobés à base de matériaux recyclés tant pour introduction à froid quà chaud

14 Paramix – recyclage à chaud Aperçu des mélanges Type de couche Type denrobé% recyclage Couche dusure SMA 0/10 10 % RA 30 % RA Sous- couche Béton bitumineux 0/20 30 % RA 50 % RA Sous- couche EME 0/20 30 % RA 50 % RA

15 Paramix – recyclage à chaud Etude en laboratoire Qui:UPC (Espagne) CRR CEPSA-PROAS (Espagne) Phases: Caractérisation des recyclats Sélection de nouveaux liants Formulation Essais sur les mélanges fabrication et construction de sections expérimentales

16 Paramix – recyclage à chaud Caractéristiques des recyclats CaractéristiqueRecyclage ARecyclage B Provenant deEnrobé drainantBéton bitumineux Recyclé dansSMA (10 et 30 %) Béton bitumineux et EME (30 et 50%) % de liant Pen89 A&B PmBoui (type SBS)non

17 Paramix – recyclage à chaud Sélection des liants neufs Tant des liants ordinaires que des PmB Etudier leffet des agents réjuvénants Choisir le liant neuf de façon à ce que le mélange de bitume appartienne à la classe 35/50 pour le béton bitumineux S20 et 50/70 pour les SMA Sélection sur base dessais rhéologiques avant et après vieillissement: parmi 14 liants pour le S20 parmi 6 liants pour le SMA

18 Paramix – recyclage à chaud Sélection des liants neufs Choix des mélanges: Enrobé visé% RecyclageBitume neufPen SMA 0/10 10 % PmB sans renewing agents PmB avec 10% dagents réjuvénants % PmB sans renewing agents PmB avec 10% dagents réjuvénants Béton bitumineux 0/20 30 % B70/100 PmB sans dagents réjuvénants % B150/200 PmB sans dagents réjuvénants PmB avec 20% dagents réjuvénants EME 0/20 30 %PmB 10/ %PmB10/3023

19 Paramix – recyclage à chaud Formulation des enrobés à laide du logiciel PradoWin Formulation analytique selon la procédure CRR et le logiciel PradoWin (formulation en volume) Introduction des caractéristiques des nouveaux matériaux et recyclats Détermination de la granulométrie Fixation de la teneur en liant et estimation du pourcentage de vides «Mise au point» à laide de quelques essais Selon les spécifications espagnoles Afin de pouvoir comparer: Pour différents % de recyclage: même granulométrie Par type de mélange: même teneur en liant

20 Paramix – recyclage à chaud Formulations SMAS20EME % recyclage10 %30 % 50 %30 %50 % % liant (sur 100% de granulats) vides Marshall (%) Spécif.: > 4Spécif.: % de passant tamis (mm) SMA avec 30% RA

21 Paramix – recyclage à chaud Compactabilité à laide du compacteur giratoire p = 600 kPa Principe:

22 Paramix – recyclage à chaud Compactabilité Un bon compactage (comparable à celui des mélanges sans matériaux recyclés) est possible pour les mélanges à fort taux de recyclage vides (%) Nombre de girations 1.S20-30%, B S20-30%, Pmb 3.S20-50%, B S20-50%, Pmb sans agents réj. 5.S20-50%, Pmb avec agents réj.

23 Paramix – recyclage à chaud Résistance à lorniérage Selon prEN « large device » à 50°

24 Paramix – recyclage à chaud Résistance à lorniérage Très bonne résistance à lorniérage. Meilleure classe daprès prEN : moins de 5% de profondeur dornière après cycles Profondeur dornière (%) Nombre de cycles 1.S20-30%, B S20-30%, Pmb 3.S20-50%, B S20-50%, Pmb sans agents réj.. 5.S20-50%, Pmb avec agents réj..

25 Paramix – recyclage à chaud Résistance à la fissuration par fatigue Essai de flexion 3 points

26 Paramix – recyclage à chaud Résistance à la fissuration par fatigue Bonne résistance à la fissuration par fatigue, sauf pour les EME à base de bitumes durs Number of cycles

27 Paramix – recyclage à chaud Expériences acquises par rapport à la fabrication Pour la fabrication avec recyclats type « A » contenant du SBS: adaptations au tambour sécheur dans la chambre de chauffe, afin déviter que le liant ne colle ou ne brûle recyclats à 110°C Granulats à 200°C Mélange: 150 – 180°C (en fonction du liant)

28 Paramix – recyclage à chaud Expériences acquises en matière de mise en oeuvre Exécution réussie de toutes les sections expérimentales, sauf les SMA avec 10% recyclats (le mélange est trop froid pour être compacté) Type denrobé % rec. Couche Longueur (m) SMA 0/ cm cm310 BB 0/ cm cm 2 couches 410 EME 0/ cm 2 couches 2 X cm 2 couches 2 x 280 Couche dusure de réf. nihil5 cm> 1 km Sous- couche de réf. nihil5 en 10 cm> 1 km

29 Conclusions Tant ces expériences que dautres prouvent que de forts taux de recyclage sont possibles sans perte de performances, à condition dobserver les points suivants: détermination et suivi des caractéristiques des recyclats système/réglementation pour garantir la qualité, lhomogénéité et la constance, tant pour lentrepreneur que le maître douvrage dispositions pour garantir ladhésivité

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