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Etude des performances des recyclés mixtes en domaine routier

APERROUT

En Belgique, plus de six millions de tonnes de granulats recyclés mixtes (béton, maçonnerie) sont produits annuellement à partir de déchets de construction et de démolition. Ces granulats contiennent jusqu'à 50 % de déchets de maçonnerie (briques, tuiles, béton cellulaire non flottant). Ils représentent entre 30 et 40 % des granulats recyclés produits dans notre pays, vu la présence relativement abondante de maisons en briques. Les principaux domaines d'application de ces matériaux sont les fondations en empierrements liés ou non, les sous-fondations et les remblais, pour autant qu’ils respectent les critères adéquats fixés dans les cahiers des charges.

Malgré le fait que leur utilisation en sous-fondation soit prévue dans le CCT Qualiroutes, l’utilisation des recyclés mixtes dans les chantiers régionaux wallons reste limitée. Dans ce contexte, le CRR a coordonné le projet de recherche APERROUT (Amélioration des Performances des Recyclés mixtes en domaine Routier par Optimisation des Unités de Traitement) en collaboration avec le Centre Terre et Pierre (CTP) et l'Université de Liège (Service GeMMe). Ce projet, qui s’est achevé en mars 2016, s’est notamment intéressé à l’influence de la teneur en fines (Ø < 63 µm) des échantillons sur leurs performances, ainsi qu’à leur comportement lorsqu’ils sont soumis à des cycles de gel-dégel.

Des essais sur échantillons de déchets bruts issus de différentes centrales de traitement ont été réalisés, ainsi que des essais sur des échantillons de recyclés mixtes et de béton. Trois planches d’essais ont été réalisées afin d’étudier l’influence du gel, du compactage (compacteur à rouleau et à pneus) et du broyage (broyeur à mâchoires et à percussion) sur les performances du matériau mis en place (recyclé de béton, mixte ou granulat naturel).

Tant la revue bibliographique que les essais réalisés au cours de ce projet indiquent qu’une teneur en fines (Ø < 63 µm) trop élevée a une influence néfaste sur le comportement des granulats recyclés. Or, ces fines se trouvent souvent en grande quantité dans les matériaux recyclés (jusque 15 % pour les matériaux prélevés au cours de ce projet).Ces fines pourraient être écartées totalement ou en partie au cours du processus de recyclage en utilisant un crible en fin de traitement, mais il faudrait alors développer de nouvelles voies de valorisation pour ces matériaux fins. Des applications pour ce type de matériau sont déjà prévues en Flandre dans le SB250, notamment pour les lits de pose et remblais de tranchée.On peut aussi imaginer, dans un premier temps, une utilisation en sous-fondation ou en fondation liée au ciment pour des voies à trafic faible, voire moyen, ainsi que pour les réseaux de mobilité douce. Les fines de concassage pourraient également être intégrées dans la formulation d’un MAR (matériau autocompactant réexcavable). L’effet néfaste du gel sur les granulats recyclés n’a pas pu être mis en évidence au cours du projet par les essaistriaxiaux ou les planches d’essais. Il faut cependant nuancer ces résultats, car les hivers durant lesquels les essais ont été menés ont été particulièrement doux. Les planches d’essais mises en œuvre dans le cadre du projet ont toutefois permis de mettre en évidence d’autres phénomènes: un gonflement et un raidissement progressifs. Les contraintes subies par les recyclés au sein de ces planches sont néanmoins relativement éloignées de celles d’une structure routière classique. En effet, les recyclés n’y sont pas protégés des intempéries par les couches de fondation et de revêtement et n’y subissent aucune sollicitation due au trafic. Il serait intéressant de réaliser une planche d’essais dans une structure routière classique soumise au trafic, avec mise en place en sous-fondation de différents matériaux recyclés et naturels. Une autre solution pourrait être d’assurer, à partir de l’exécution, le suivi à long terme d’un tronçon de route pour lequel un recyclé a été mis en œuvre en sous-fondation.

Un article plus détaillé sur ce sujet a été publié dans le Bulletin CRR 108.

APERROUT

En Belgique, plus de six millions de tonnes de granulats recyclés mixtes (béton, maçonnerie) sont produits annuellement à partir de déchets de construction et de démolition. Ces granulats contiennent jusqu'à 50 % de déchets de maçonnerie (briques, tuiles, béton cellulaire non flottant). Ils représentent entre 30 et 40 % des granulats recyclés produits dans notre pays, vu la présence relativement abondante de maisons en briques. Les principaux domaines d'application de ces matériaux sont les fondations en empierrements liés ou non, les sous-fondations et les remblais, pour autant qu’ils respectent les critères adéquats fixés dans les cahiers des charges.

Malgré le fait que leur utilisation en sous-fondation soit prévue dans le CCT Qualiroutes, l’utilisation des recyclés mixtes dans les chantiers régionaux wallons reste limitée. Dans ce contexte, le CRR a coordonné le projet de recherche APERROUT (Amélioration des Performances des Recyclés mixtes en domaine Routier par Optimisation des Unités de Traitement) en collaboration avec le Centre Terre et Pierre (CTP) et l'Université de Liège (Service GeMMe). Ce projet, qui s’est achevé en mars 2016, s’est notamment intéressé à l’influence de la teneur en fines (Ø < 63 µm) des échantillons sur leurs performances, ainsi qu’à leur comportement lorsqu’ils sont soumis à des cycles de gel-dégel.

Des essais sur échantillons de déchets bruts issus de différentes centrales de traitement ont été réalisés, ainsi que des essais sur des échantillons de recyclés mixtes et de béton. Trois planches d’essais ont été réalisées afin d’étudier l’influence du gel, du compactage (compacteur à rouleau et à pneus) et du broyage (broyeur à mâchoires et à percussion) sur les performances du matériau mis en place (recyclé de béton, mixte ou granulat naturel).

Tant la revue bibliographique que les essais réalisés au cours de ce projet indiquent qu’une teneur en fines (Ø < 63 µm) trop élevée a une influence néfaste sur le comportement des granulats recyclés. Or, ces fines se trouvent souvent en grande quantité dans les matériaux recyclés (jusque 15 % pour les matériaux prélevés au cours de ce projet).Ces fines pourraient être écartées totalement ou en partie au cours du processus de recyclage en utilisant un crible en fin de traitement, mais il faudrait alors développer de nouvelles voies de valorisation pour ces matériaux fins. Des applications pour ce type de matériau sont déjà prévues en Flandre dans le SB250, notamment pour les lits de pose et remblais de tranchée.On peut aussi imaginer, dans un premier temps, une utilisation en sous-fondation ou en fondation liée au ciment pour des voies à trafic faible, voire moyen, ainsi que pour les réseaux de mobilité douce. Les fines de concassage pourraient également être intégrées dans la formulation d’un MAR (matériau autocompactant réexcavable). L’effet néfaste du gel sur les granulats recyclés n’a pas pu être mis en évidence au cours du projet par les essaistriaxiaux ou les planches d’essais. Il faut cependant nuancer ces résultats, car les hivers durant lesquels les essais ont été menés ont été particulièrement doux. Les planches d’essais mises en œuvre dans le cadre du projet ont toutefois permis de mettre en évidence d’autres phénomènes: un gonflement et un raidissement progressifs. Les contraintes subies par les recyclés au sein de ces planches sont néanmoins relativement éloignées de celles d’une structure routière classique. En effet, les recyclés n’y sont pas protégés des intempéries par les couches de fondation et de revêtement et n’y subissent aucune sollicitation due au trafic. Il serait intéressant de réaliser une planche d’essais dans une structure routière classique soumise au trafic, avec mise en place en sous-fondation de différents matériaux recyclés et naturels. Une autre solution pourrait être d’assurer, à partir de l’exécution, le suivi à long terme d’un tronçon de route pour lequel un recyclé a été mis en œuvre en sous-fondation.

Un article plus détaillé sur ce sujet a été publié dans le Bulletin CRR 108.