Projet Mure : Quelles limites pour le recyclage de nos enrobés routiers ?

C'est un secret de Polichinelle : l'extraction de granulats naturels nécessaires à la fabrication des enrobés coûte, tant en ressources naturelles car les carrières s'épuisent que sur le plan environnemental. Chaque année en France, 428 millions de tonnes de granulats naturels provenant des carrières réglementées, dont 78% sont utilisés par les travaux publics. Si de nombreuses entreprises de TP proposent aujourd'hui des solutions pour incorporer une partie d'agrégats recyclés,  jusqu'à quel niveau de recyclage, l'enrobé garde toutes ses facultés mécaniques ? Déterminer les limites du multi-recyclage, lorsqu'il s'agit d'enrobés tièdes, voici le cœur de l'objectif du chantier national "Mure" débuté en 2014. Jeudi 12 avril, l'entreprise Malet, impliquée dans le vieillissement accéléré et expérimental d'une portion de route toulousaine, va réincorporer un fraisat de deuxième génération destiné à être testé en conditions réelles durant un an.

Portet-sur-Garonne : terrain exploratoire

Tout l’objet du projet Mure repose sur cette question simple. Signifiant « Multi-recyclage des enrobés », ce chantier de recherche collaborative lancé à l’échelle nationale en 2014 tend à analyser le comportement de 90 tonnes de fraisat d’enrobés composé d’enrobés contenant 40 % d’agrégats issus du recyclage, dans la zone industrielle de Portet-en-Garonne, à la lisière de la Ville rose (Haute-Garonne).

Comment les routes dont 40 % des agrégats "tempérés"  sont recyclés vieillissent ?

Quatre ans plus tard, Malet TP — filiale toulousaine de Spie Batignolles, spécialisée dans la construction d'autoroutes et, notamment, dans la fabrication d'enrobés et de liants jusqu'au recyclage des matériaux — entre dans une deuxième étape : le vieillissement d’une portion de la chaussée mise en place en 2016 et dont les enrobés contiennent 40 % d’agrégats recyclés. « Nous avons fabriqué à dessein ces 1 000 m² selon deux techniques différentes, une parcelle à chaud et, une autre, selon un procédé dit “tiède additif” », explique Alain Beghin, directeur technique du groupe Malet.

Une machine venue d'Allemagne force la course du temps
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Cette machine de thermo-régénération HM 4500 de marque Wirtgen a pour mission d'accélérer le vieillissement de portions de route au moyen de gaz porté à 250°C.

Pour observer et analyser au laboratoire Gracchus voisin le comportement du matériau, selon trois cycles d’entretien, l’équipe a opté pour la technique du vieillissement en accéléré de la chaussée. Cette méthode n’étant plus employée dans l’Hexagone depuis les années 1990, Malet loue un engin de thermo-régénération HM 4500 de marque Wirtgen à l’entreprise allemande Kutter : machine si rare que son conducteur est venu d’Outre-Rhin avec elle ! « Dotée de deux panneaux radiants en infrarouge fonctionnant au gaz, elle a pour mission de vieillir quatre types de portions de bitume à 250°C, à raison d’un mètre par minute », explique-t-il.

Quatre planches pour une carte d'identité de l'enrobé performant

Pour que l’étude soit la plus révélatrice possible, une parcelle appelée « planche » témoin (sans agrégat) est comparée avec trois planches de chaussées constituées de 40 % d’agrégats, selon trois passages de cycles d’entretien. « Notre but est double : évaluer la longévité des planches à différents degrés de recyclage et, en fonction d’elle, déterminer des proportions d’intégration dans les formulations d’enrobés futurs pour qu’aucune propriété mécanique ne soit altérée. Nous pourrons, au besoin, y envisager l’incorporation d’un adjuvant ou d’un “réjuvénant”, c’est-à-dire une solution aux propriétés rajeunissantes », précise Christophe Salvatge, responsable du laboratoire Gracchus.

Température, pénétrabilité et degré de fragilité

Ainsi sur un périmètre de 300 m, la machine chauffe patiemment à 250°C et à grand renfort d’émanation de gaz (2 tonnes de gaz liquide sont contenues dans les cuves de la HM 4500) des échantillons de chaussée à 19 cm de de hauteur, sur une profondeur de 5 cm. Prélevés puis acheminés vers le laboratoire, Gracchus relève de nombreux paramètres dont trois majeurs : la température de ramollissement bille-anneau (TBA), le taux de pénétrabilité ainsi que le point de fragilité nommé « Fraass ». Pour que l’enrobé conserve sa qualité, ces trois indicateurs doivent garder des valeurs prédéfinies : la TBA doit osciller entre 55 et 60°C, la pénétrabilité, être supérieure à 35 dixièmes de millimètres. Le point de fragilité du matériau, relevé à basse température quant à lui ne doit pas être supérieur à – 10°C sans quoi le bitume est considéré comme fragile.

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Alain Béghin (gauche), directeur technique de Malet et Christophe Salvatge, responsable du laboratoire Gracchus collaborent pour mettre au jour un taux de recyclage optimal pour les agrégats bitumineux, quitte à devoir y ajouter un adjuvant... Le tout, de façon accessible tant sur le plan financier qu'environnemental.

L’engin de thermo-régénération est impressionnant, de prime abord, auréolé d’un épais nuage gazeux, et pourtant, son travail s’avère très sensibles aux variations climatiques. Un rien de vent, de pluie ou de modulations thermiques peut perturber son opération. D’autant plus que ce chantier présente une spécificité par rapport aux précédentes expérimentations : le bitume qu’il traite est constitué en partie de polymère, pour améliorer ses propriétés élastiques. Ainsi complémenté, son vieillissement peut différer de celui d’un bitume pur. « Quoiqu’il en soit, les deux premiers chantiers expérimentaux du programme de recherche, l’un à Villeurbanne, l’autre à Ronno (Rhône-Alpes), menés en 2015, selon un procédé de fabrication respectif, tiède/additif et chaud nous ont procuré des résultats sur lesquels nous nous appuierons pour cette deuxième phase », confirme Alain Béghin.

Jeudi 12 avril, les quelque cinq ouvriers Malet dévolus à ce chantier mettront en œuvre du fraisat intégrant 40 % d’agrégats d’enrobés issus d’un deuxième cycle de recyclage : prêt pour être testé en conditions réelles d’utilisation durant un an. Le centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement, Cerema, y veillera.

Le programme de recherche sur cette portion de route à Portet-sur-Garonne, prendra fin cette année.

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