Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat PROJET D’ELABORATION D’UN LIANT HYDRAULIQUE ROUTIER POUR LE RETRAITEMENT ET LE TRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE Par : Mme Kenza BAMMOU, Dr d

SOMMAIRE CONTEXTE OBJECTIF DU PROJET CONSISTANCE DU PROJET MOYENS MIS EN ŒUVRE PARTENAIRES ETAT D’AVANCEMENT DU PROJET Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

CONTEXTE  Route est une nécessité : moyen de communication  Sous l’action du trafic toujours plus contraignant + Agressions climatiques  Les chaussées vieillissent et se dégradent progressivement pour aboutir à des structures inadaptées (avec le temps, des signes révélateurs de faiblesses structurelles telles que fissures, faïençage et déformation souvent aggravées par les effets du gel/dégel)  Forte diminution du niveau de service requis pour l’usager, particulièrement sur le plan du confort et de la sécurité Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

 En l’absence d’entretien, la ruine de la structure et la perte totale du patrimoine. La réfection complète de la chaussée s’impose naturellement  Solution technique fiable et éprouvée mais onéreuse, fortement consommatrice de matériaux nobles et génératrice de déchets à mettre en décharge Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Les impact sur le milieu naturel ne sont pas négligeables. Citons entre autres :  L a perturbation des écosystèmes sur les sites d’extraction des matériaux;  La réduction des réserves en granulats;  L’extraction, le transport et la mise en décharge des matériaux impropres à l’utilisation en technique routière;  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. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Valorisation des matériaux Or, il est possible d’atténuer ces impacts 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. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Trois grandes filières de valorisation :  Traitement des sols naturels en place ou en centrale aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) pour la confection des plates-formes support de chaussées et pour la confection des couches d’assises routières,  Retraitement en place à froid aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) pour la réhabilitation des chaussées dégradées par le trafic et le climat,  Recyclage aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) des matériaux issus de la construction-déconstruction d’ouvrages. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Techniques ont largement fait leur preuves en Europe et en Amérique Latine. Elles présentent les avantages suivants :  Plan technique : performante, durable, sûre et codifiée (guides, normes, etc.),  Plan économique : compétitivité accrue avec les techniques traditionnelles et en particulier dans le cas de l’utilisation des liants hydrauliques routiers où des économies de l’ordre de 30% sont observées.  Plan environnemental : préservation des ressources naturelles en granulats nobles, réduction de la consommation énergétique et des émissions de gaz en raison de la réduction des transports de matériaux. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Parmi ces trois grandes filières de valorisation :  Traitement des sols naturels en place ou en centrale aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) pour la confection des plates-formes support de chaussées et pour la confection des couches d’assises routières, Retraitement en place à froid aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) pour la réhabilitation des chaussées dégradées par le trafic et le climat.  Recyclage aux liants hydrauliques (ciment ou LHR) des matériaux issus de la construction-déconstruction d’ouvrages. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Retraitement des chaussées en place aux LHR? 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, du ciment ou du LHR adapté 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. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Comment avoir un LHR adapté ? Connaissance des paramètres suivants :  Reconnaissance de la chaussée objet de retraitement  Caractérisation des matériaux existants (nature, granulométrie, propreté, teneur éventuelle en matière organique, ….etc.);  Faisabilité de la technique (Granularité des matériaux, propreté, épaisseur des matériaux, …etc.)  Etude de formulation  …… Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

Projet de développement « LHR-Maroc »  Accompagner la profession à la mise au point d’un LHR adapté, économique et utilisable dans le retraitement en place des chaussées dégradées prévues dans le programme 2014;  Offrir à la collectivité une technologie routière performante capable d’engendrer à termes des économies importantes ;  Réduire l’impact environnemental de l’utilisation de matériaux nobles pour réaliser les plates-formes et les couches d’assises des routes Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

OBJECTIF DU PROJET  Mettre au point un nouveau Liant Hydraulique Routier Marocain « LHR-Maroc » à partir des liants hydrauliques existants dans d’autres pays et des caractéristiques des sols courants au Maroc.  Tester le LHR-Maroc sur le programme 2014 réservé au retraitement des chaussées en place avec des LHR.  Adaptation d’un projet de norme sur les LHR-Maroc. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

CONSISTANCE DU PROJET Le projet LHR-Maroc se déroulera en trois phases : Phase 1 : Mise au point d’un nouveau liant hydraulique «LHR-Maroc» économique, adapté et utilisable dans le retraitement des chaussées en place prévu dans le programme Phase 2 : Production du «LHR-Maroc», dimensionnement et étude de faisabilité dans d’autres applications routières Phase 3 : Adaptation d’un projet de norme sur les variantes du «LHR- Maroc» et promotion de ce nouveau liant «LHR-Maroc» au niveau national. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

PHASE 1 Mise au point d’un nouveau liant hydraulique «LHR-Maroc » Etape 1 :  Etat des lieux comportant un recueil, organisation et synthèse des données sur le sujet: retours d’expériences, normes existantes, techniques d’application routières, aperçu géologique et géotechniques et caractéristiques du réseau routier prévu dans le programme 2014  Elaboration des spécifications du LHR-Maroc attendu par la maitrise d’ouvrage des routes au Maroc.  Identification d’une cimenterie apte à effectuer une première fabrication du LHR-Maroc Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

PHASE 1 Mise au point d’un nouveau liant hydraulique «LHR-Maroc » Etape 2 :  Caractérisation chimiques, physiques et mécaniques du LHR-Maroc  Reconnaissance et caractérisation des chaussées objets du retraitement en place dans le programme  Etude de formulation du LHR-Maroc à l’échelle laboratoire en vue de son optimisation  Test de ce LHR-Maroc sur un tronçon de route et exploitation des résultats Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

PHASE 2 Production du « LHR-Maroc », dimensionnement et étude de faisabilité́ dans d’autres applications routières  Après satisfaction des tests de 1 ère phase, identifier 3 à 4 cimenteries aptes à produire le LHR-Maroc ou l’une de ses variantes.  Caractérisation des différentes variantes du LHR-Maroc à utiliser dans le programme 2014  Dimensionnement selon les spécifications du réseau routier prévu dans le programme Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

PHASE 2 Production du « LHR-Maroc », dimensionnement et étude de faisabilité́ dans d’autres applications routières  Etude de faisabilité d’autres techniques d’applications routières du LHR-Maroc : o Grave traitée en centrale à béton o Grave traitée en place o Retraitement du sol en place  Justification économique et environnementale. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

PHASE 3 Adaptation d’un projet de norme sur les variantes du «LHR-Maroc» et promotion de ce nouveau liant au niveau national  Sur la base des résultats des tests réalisés sur le LHR-Maroc et ses variantes dans les phases 1 et 2, adapter un projet de norme de spécification du nouveau liant «LHR-Maroc» et ses variantes.  Organisation d’un séminaire national de promotion du nouveau liant hydraulique « LHR-Maroc»  Elaboration des guides techniques d’utilisation de ce nouveau liant. Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

MOYENS MIS EN ŒUVRE POUR LA REALISATION DU PROJET  Les moyens humains : Trois techniciens internes, un ingénieur géotechnicien, un ingénieur chimiste de ciment, un docteur en matériaux chef du projet et un expert international dans le domaine.  Les moyens matériels : Les laboratoires du CETEMCO, le matériel de chantier pour l’e xécution des travaux de retraitement (entreprise d’exécution des travaux) Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

LES PARTENAIRES  APC  Ministère d’Equipement (DATRP, Direction des Routes, CNER, …)  IMANOR Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETAT D’AVANCEMENT DU PROJET  Projet démarré en décembre 2014  Rapport de synthèse sur l’état des lieux (pas suffisamment de données sur les chaussées marocaines objet du programme 2014)  Reconnaissance et caractérisation des matériaux de la chaussée pilote RR 409 – Sidi Slimane  Etude de formulation au laboratoire  Dimensionnement de la chaussée en cours Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

RECONNAISSANCE ET CARACTERISATION DES MATERIAUX DE LA CHAUSSEE PILOTE RR409 – SIDI SLIMANE 1.Diagnostic de la chaussée 2.Prélèvements des matériaux 3.Caractérisation des matériaux en place Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Caractéristique de la chaussée pilote :  16 km: du PK au PK  Largeur de la chaussée : varie de 5.20 à 8.10 m  Anomalies existantes : faïençage, affaissement de rive, nids de poule  Présence d’une planche d’essai dégradée au PK : Graves retraitées au ciment sur une épaisseur de 5cm Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Etat de la chaussée Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Nids de poule PK Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Faïençage PK Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Planche d’essai PK Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

1.DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSÉE Planche d’essai Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

2.PRÉLÈVEMENTS DES MATÉRIAUX Sondages réalisés sur la chaussée pilote Ces sondages permettent de : Visualiser la nature et l’épaisseur des différentes couches des matériaux Identifier le sol support Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

2.PRÉLÈVEMENTS DES MATÉRIAUX Nature des couches de matériaux (visuellement) : Enrobé bitumineux : épaisseur varie de 2 à 5cm Tout-venant : épaisseur varie de 20 à 50 cm Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

3.CARACTÉRISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE AU LABORATOIRE Les essais réalisés sur les échantillons prélevés : Identification Nature des matériaux (AG, IP, VBS) État hydrique (teneur en eau W, Proctor modifié, CBR) Éventuels produits inhibiteurs de prise (Chlorures, soufre totale, sulfate) Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE (formulation avec un ciment usuel CPJ35) Méthodologie de l’étude  Mesure de la variation des paramètres Résistance à la traction Rt et module d’élasticité E à l’âge 360 jours en fonction des dosages en liant hydraulique routier.  Pour des raisons de délais: évaluer Rt et E à 28 jours (60 jours pour LHR) et appliquer les relations de correspondance suivantes: R t28 /R t360 = 0.60 (0,70) E 28 /E 360 = 0.65 (0,80) Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Choix du dosage optimal en LHR  L’échantillon est : homogénéisé passé au tamis 31.5mm (NFP ) malaxé avec le liant hydraulique et l’eau (NFP ) Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Choix du dosage optimal en LHR Eprouvettes confectionnées par compactage à l’aide d’un appareillage Proctor (NF EN ), démoulées après 20h au minimum et conservées à (20±5)°C jusqu’à l’âge de 28 jours (3 éprouvettes / échantillon) Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Confection de l’éprouvette par compactage Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Éprouvette après compactage Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Arasement de la surface de l’éprouvette Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

ETUDE DE FORMULATION AU LABORATOIRE Eprouvette en cours de démoulage Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE (en cours) Méthode de dimensionnement Choix de la couche de roulement (selon le trafic cumulé) Portance du sol support (mesure de déflexion sur l’ancienne chaussée) Caractéristiques des matériaux retraités (σ 6 =0,7xRt360 et E= 0,9 E 360) Modélisation de la nouvelle structure Ces paramètres seront déterminés après le traitement des résultats Colloque national sur la géotechnique, les fondations, les sondages de reconnaissance et la valorisation des déchets dans le BTP Du 19 au 20 mai Au Golden Tulip Farah Hôtel - Rabat

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