Brevet FR3020074A1 — publié le 20151023

PROCEDE DE RECYCLAGE D'ANCIENS ENROBES OU SIMILAIRES ET REVETEMENT ROUTIER OBTENU PAR LEDIT PROCEDE Domaine technique : La présente invention concerne un procédé de recyclage d'anciens enrobés ou similaires, dans lequel l'on récupère des croutes d'enrobés bitumeux ou des fraisâts d'enrobés bitumeux lors de la déconstruction de couches bitumeuses d'une chaussée et l'on transforme lesdites croutes d'enrobés ou lesdits fraisâts d'enrobés pour obtenir des agrégats d'enrobés réutilisables en revêtement routier. La présente invention concerne également un revêtement routier obtenu à partir des agrégats d'enrobés issus du procédé de recyclage ci-dessus. Technique antérieure : Le bitume désigne tout mélange d'hydrocarbures extraits du pétrole par fractionnement qui, sous forme pâteuse ou solide, est liquéfiable à chaud et adhère aux supports sur lesquels on l'applique. En construction routière, le bitume sert de liant pour la réalisation de matériaux enrobés à chaud, tels que les bétons bitumineux ou les graves bitumes. Il entre également dans la réalisation d'enduits superficiels sous la forme d'émulsion ou bien fluidifié par un solvant. Le bitume est une matière non renouvelable et représente un marché annuel mondial de plus de 90 millions de tonnes. Il est donc primordial de récupérer ce liant dans les chaussées lors de leur entretien ou de leur démolition, sachant qu'un revêtement routier a une durée de vie normale d'environ une dizaine d'années. Les enrobés qui constituent la plupart des chaussées sont un mélange de bitume à hauteur d'environ 5% et de fragments de roche issus de carrières et appelés communément des granulats. Les agrégats d'enrobés sont les matériaux que l'on récupère lors du décroutage ou du fraisage des chaussées avant la mise en oeuvre d'un nouvel enrobé. Ils proviennent soit de la fragmentation par concassage des croutes d'enrobés, soit du criblage de fraisâts d'enrobés. Le recyclage de ces agrégats d'enrobés présente l'avantage d'une part de valoriser une matière non renouvelable, à savoir, le bitume et d'autre part de réutiliser les agrégats, engendrant des économies de matières premières non négligeables et réduisant par la même occasion les émissions de gaz à effets de serre. Une partie seulement de ces agrégats d'enrobés, soit environ la moitié, est ensuite réintroduite dans des centrales d'enrobage pour la fabrication d'enrobés neufs à hauteur de 10 à 30 %. Cette solution représente la seule filière de réutilisation de ces agrégats d'enrobés. La moitié restante de ces agrégats d'enrobés n'est pas valorisée à ce jour. Cette part non valorisée est généralement utilisée comme tout-venant en concassé dans les sous-couches des chaussées. Il convient par conséquent de trouver de nouveaux débouchés permettant de valoriser cette part d'agrégats d'enrobés utilisée en sous-produit. En dehors des enrobés bitumineux qui représentent la majorité des couches de roulement déposées sur les chaussées, il existe deux autres techniques plus rustiques et moins couteuses qui sont utilisées soit en revêtement pour des chaussées de faible trafic en campagne notamment, soit en entretien de chaussées pour réparer les chaussées dégradées. Il s'agit d'enduits superficiels d'usure (ESU) ou d'enrobés coulés à froid (ECF). L'enduit superficiel d'usure est une couche de roulement constituée de couches de liant hydrocarboné et de granulats déposées successivement. L'enduit superficiel d'usure correctement réalisé assure une bonne imperméabilité superficielle, évite la pénétration de l'eau de ruissellement dans les assises de chaussées et leur décohésion. Il permet, s'il est réalisé à temps, d'assurer un entretien correct sur une grande partie du réseau routier. De plus, il apporte une solution très satisfaisante aux problèmes de glisse, car sa rugosité géométrique, surtout dans les premières années, est exceptionnelle, comparée aux autres types de revêtements. La structure d'un enduit superficiel d'usure est définie par le nombre et l'arrangement des couches de liant et de granulats. On trouve des enduits monocouches avec un simple gravillonnage obtenus à partir d'une couche de liant sur laquelle est déposée une couche de granulats gros, des enduits monocouches avec un double gravillonnage obtenus à partir d'une couche de liant sur laquelle sont déposées successivement une couche de granulats gros et une couche de granulats fins. On trouve également des enduits bicouches obtenus à partir d'une première couche de liant sur laquelle est déposée une couche de granulats gros, suivie d'une seconde couche de liant sur laquelle est déposée une couche de granulats fins, et des enduits bicouches inversés dans lesquels les couches de granulats gros et de granulats fins sont inversées, des enduits pré-gravillonnés ou sandwich obtenus à partir d'une couche de granulats gros, sur laquelle est déposée une couche de liant, puis une couche de granulats fins. Le choix de la granulométrie des granulats dépend de la rugosité recherchée, de la structure d'enduit choisie, du confort et du bruit de roulement souhaités. La granulométrie la plus courante correspond à la classe granulaire 6/10. On définit la classe granulaire d/D en fonction des dimensions inférieure d et supérieure D des mailles du tamis exprimées en millimètres. Pour une plus forte rugosité, on utilise une granulométrie de 10/14. Pour les enduits à double gravillonnage ou bicouches, on utilise une granulométrie de 10/14 pour la première couche ou couche de support, combinée à une granulométrie de 4/6 pour la seconde couche ou couche de finition. En effet, cette technique des enduits superficiels d'usure ne permet pas d'utiliser en couche de finition un sable naturel de faible granulométrie inférieure à 4/6 pour améliorer la surface de roulement, car ce dernier absorberait le liant. Les enduits superficiels d'usure présentent ainsi des inconvénients à la fois pour les entreprises de travaux publics à cause de la complexité de leur mise en oeuvre et pour les usagers à cause des projections de gravillons inévitables et du bruit de roulement élevé. Leur mise en oeuvre est particulière complexe du fait de la sensibilité du liant aux intempéries et impose de travailler uniquement dans des conditions de beau temps sur une période limitée de mi-mai à fin août. Les enrobés coulés à froid sont constitués d'un mélange de granulats, d'émulsions et d'additifs et sont appliqués avec des engins automoteurs. Ils se rapprochent de la technique des enrobés bitumeux classiques et procurent un confort et une esthétique nettement supérieurs aux enduits superficiels d'usure. Malheureusement, ils nécessitent un matériel spécifique pour leur exécution difficilement mobilisable pour des petites surfaces. L'écart du prix de revient entre les enduits superficiels d'usure et les enrobés coulés à froid est presque du simple au double. Il est donc intéressant dans un contexte de difficultés des finances publiques de trouver une solution moins onéreuse que les enrobés coulés à froid, et qui offre une esthétique et un confort nettement supérieurs aux enduits superficiels d'usure. Il n'existe pas à l'heure actuelle de solution intermédiaire entre ces deux techniques, tant au niveau du prix de revient que de la qualité obtenue. Exposé de l'invention : La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un procédé de recyclage de ces anciens enrobés permettant d'élargir leur domaine d'utilisation en les conditionnant en plusieurs fractions granulaires pour en faire des produits de base servant à la réalisation de revêtements routiers, permettant ainsi de tirer un meilleur profit de leurs caractéristiques et de mieux les valoriser, de sorte que leur valeur marchande représente un véritable intérêt économique pour les acteurs du marché, ayant également l'avantage d'offrir un revêtement de qualité et d'aspect se rapprochant d'un enrobé bitumeux, dont le bruit de roulement est atténué, offrant une esthétique homogène, une étanchéité exceptionnelle, ne générant aucune projection de gravillon ni aucun ressuage, pour un prix de revient compétitif, et permettant une réduction sensible de la consommation de matières premières non recyclables.30 Dans ce but, l'invention concerne un procédé de recyclage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que l'on crible les agrégats d'enrobés, obtenus par concassage des croutes d'enrobés bitumeux ou directement des fraisâts d'enrobés, en au moins deux fractions de granulométrie différentes, une fraction supérieure et une fraction inférieure de granulométrie inférieure à la fraction supérieure, et en ce que l'on réutilise lesdites fractions différentes d'agrégats d'enrobés séparément ou en combinaison pour reconstituer un revêtement routier. De manière préférentielle, l'on lave au moins ladite fraction supérieure des agrégats d'enrobés pour la débarrasser des poussières, et l'on réutilise au moins ladite fraction supérieure lavée des agrégats d'enrobés pour réaliser une couche de support sur une chaussée. En outre, l'on réutilise également ladite fraction inférieure des agrégats d'enrobés pour réaliser une couche de fermeture de surface sur ladite couche de support. De manière préférentielle, l'on concasse les croutes d'enrobés bitumeux pour obtenir des agrégats d'enrobés de granulométrie 0/10 et l'on crible les agrégats d'enrobés pour les séparer en au moins une granulométrie grosse de 6/10 et une granulométrie fine de 0/6. Pour réaliser ladite couche de support, l'on répand sur la chaussée des agrégats d'enrobés de fraction supérieure dosés par exemple à environ 8 à 9 litres/m2. Préalablement, on répand sur la chaussée un liant pour former une couche de collage, ce liant pouvant être une émulsion de bitume dosée par exemple à environ 1,6 kg/m2. Pour réaliser ladite couche de fermeture de surface, l'on répand sur ladite couche de support des agrégats d'enrobés de fraction inférieure dosés par exemple à environ 6 litres/m2. Dans ce but, l'invention concerne également un revêtement routier du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une fraction granulaire d'agrégats d'enrobés obtenus par le procédé de recyclage d'anciens enrobés tel que défini ci-dessus. Il comporte avantageusement au moins une couche de support réalisée à partir d'une fraction supérieure d'agrégats d'enrobés déposée sur une couche de collage réalisée à partir d'un liant déposé sur une chaussée. De manière préférentielle, il comporte en outre une couche de fermeture de surface déposée sur ladite couche de support et réalisée à partir d'une fraction inférieure d'agrégats d'enrobés également obtenus par le procédé de recyclage décrit ci-dessus. La fraction supérieure des agrégats d'enrobés peut correspondre à une granulométrie de 6/10, tandis que la fraction inférieure des agrégats d'enrobés peut correspondre à une granulométrie comprise de 0/6. Dans une des formes de réalisation, la couche de support peut être obtenue par un dosage d'environ 8 à 9 litres/m2 d'agrégats d'enrobés de fraction supérieure, et la couche de fermeture de surface peut être obtenue par un dosage d'environ 6 litres/m2 de agrégats d'enrobés de fraction inférieure. Le liant formant ladite couche de collage peut être avantageusement une émulsion de bitume, dosée par exemple à environ 1,6 kg/m2. Meilleure manière de réaliser l'invention : Le procédé de recyclage selon l'invention consiste à exécuter un revêtement routier à partir d'agrégats d'enrobés recyclés par exemple de granulométrie 0/10, provenant du concassage de croutes d'enrobés bitumeux ou de fraisâts d'enrobés bitumeux issus de la déconstruction des couches bitumeuses de chaussées. Plus particulièrement, ce procédé propose de reconstituer un revêtement routier en associant notamment deux granulométries différentes d'agrégats d'enrobés, une grosse de 6/10 et une fine de 0/6par exemple, permettant de réaliser une couche de roulement présentant une meilleure finition de surface que les enduits superficiels d'usure, avec un bruit de roulement nettement inférieur. Ce résultat nouveau est obtenu grâce au fait que les agrégats d'enrobés recyclés sont déjà enduits de bitume, améliorant considérablement l'adhérence et la cohésion des agrégats entre eux ainsi que l'étanchéité du revêtement. L'invention ouvre ainsi une filière supplémentaire pour la valorisation d'un déchet de chantier, étant donné que seule la moitié pour l'instant est revalorisée dans la fabrication d'enrobés. Le procédé de recyclage selon l'invention consiste dans les étapes principales suivantes : 1°) Une première étape de préparation des matériaux : A- récupération des croutes d'enrobés ou des fraisâts d'enrobés issus de la déconstruction des chaussées, B- concassage des croutes d'enrobés dans une installation de concassage conventionnelle pour obtenir des agrégats d'enrobés par exemple de granulométrie 0/10, ou utilisation directe des fraisâts d'enrobés, C- criblage des agrégats d'enrobés dans une installation de criblage conventionnelle en au moins deux fractions de granulométrie différentes dont l'une est supérieure à l'autre et par exemple égales à 6/10 et 0/6, sans que cet exemple ne soit limitatif, car d'autres fractions de granulométrie peuvent être définies en fonction des besoins, de même qu'un nombre de fractions de granulométrie différentes supérieur à deux, D- lavage de la fraction supérieure 6/10 pour la débarrasser des poussières, soit dans une installation originale appelée sauterelle laveuse, soit directement dans l'installation de criblage lorsque celle-ci est équipée d'une unité de lavage. Les agrégats d'enrobés de granulométrie supérieure 6/10 ainsi obtenus ont l'avantage de combiner plusieurs propriétés essentielles, puisqu'ils sont issus d'anciens enrobés bitumeux réalisés dans les normes en vigueur de l'époque. Ces agrégats d'enrobés respectent ainsi les normes, par exemple, NF EN 933 pour la France. Ils ont l'avantage d'être propres, d'avoir une bonne homogénéité de surface et d'être enrobés d'un laquage en bitume résiduel, ce qui favorise grandement leur adhésivité et leur mouillage. Les agrégats d'enrobés de granulométrie inférieure 0/6 ainsi obtenus ont l'avantage d'être riches en bitume résiduel, ce qui favorise la réalisation d'une couche de finition de surface homogène, de bonne qualité, formant une barrière imperméable, atténuant grandement le bruit de roulement, et réduisant sensiblement la quantité de bitume nécessaire. 2°) Une deuxième étape de mise en oeuvre des matériaux : E- sur une chaussée à rénover ou à réaliser, mise en oeuvre d'une couche de support, selon la technique des enduits superficiels d'usure, dosée par exemple à hauteur d'environ 8 à 9 litres/m2 d'agrégats d'enrobés de granulométrie supérieure 6/10 déposée sur une couche de collage préalablement réalisée à base d'une émulsion de bitume composée par exemple de 69% de bitume et de 31% d'eau et dosée à environ 1,6 kg/m2, cette mise en oeuvre pouvant être réalisée par exemple au moyen d'un bi-répandeur gravillonneur et d'un compacteur à pneus. F- mise en oeuvre d'une couche de fermeture de surface, selon la technique des enduits superficiels d'usure, dosée à environ 6 litres/m2 d'agrégats d'enrobés de granulométrie inférieure 0/6, cette mise en oeuvre pouvant être réalisée par exemple au moyen d'un bi-répandeur gravillonneur pourvu d'un système de vibration pour assurer un meilleur écoulement des agrégats et d'un compacteur à pneus, G- le cas échéant, finition de la surface de la chaussée par un léger balayage, et H- possibilité de traitement à la chaux pour améliorer encore la cohésion de surface par arrosage à base d'une dilution de chaux. En fonction des résultats recherchés, seule la couche de support obtenue avec la fraction grosse des agrégats d'enrobés peut suffire. Dans ce cas, le bruit de roulement ne sera pas atténué et sera équivalent à un enduit superficiel d'usure monocouche avantageusement réalisé à partir d'agrégats d'enrobés bitumeux. A l'inverse, lorsqu'on souhaite réduire les nuisances sonores de la bande de roulement, la réalisation de la couche de fermeture de surface obtenue avec la fraction fine d'agrégats d'enrobés s'impose. Le revêtement routier, obtenu avec le procédé de recyclage selon l'invention tel que décrit ci-dessus, comporte au moins la couche de support telle que décrite ci-dessus. Ce revêtement routier est particulièrement avantageux s'il comporte en plus au moins une couche de fermeture de surface telle que décrite ci-dessus. Il se peut que sur des chaussées particulièrement dégradées, la mise en oeuvre de la couche de fermeture de surface nécessite préalablement une légère imprégnation à l'émulsion de bitume de la couche de support. Au final, ce revêtement routier s'approche à la fois de la technique des enduits superficiels d'usure pour la mise en oeuvre, de la technique des enrobés coulés à froid pour l'aspect visuel après exécution et de la technique des enrobés bitumeux puisqu'après quelques mois d'utilisation, sous l'effet du trafic routier, l'aspect esthétique s'en approche. La qualité de la ressource des agrégats d'enrobés a l'avantage d'être majoritairement homogène, offrant ainsi des agrégats d'enrobés également homogènes dans leur composition. La quasi-totalité des revêtements en enrobés bitumeux est faite à partir de granulats de qualité et d'un bitume de grade 50/70. Le grade est défini par des normes et classe le bitume par la profondeur à laquelle une aiguille standard va pénétrer dans des conditions de test spécifiques. Ce classement par test à l'aiguille sert à indiquer la dureté du bitume, une pénétration plus faible indiquant un bitume plus dur. Les spécifications de pénétration des bitumes indiquent normalement une fourchette de grade 50/70 par exemple. Possibilités d'application industrielle : Afin d'élargir le domaine de réutilisation des agrégats d'enrobés, le procédé de recyclage selon l'invention permet de les conditionner en plusieurs fractions granulaires, telles que par exemple : 0/4, 4/6, 6/10 ou 0/6, 6/10, afin d'en tirer d'autres applications et d'apporter des débouchés supplémentaires à des matériaux qui sont à l'heure actuelle sous employés. En particulier, les fractions granulaires fines 0/4 ou 0/6 étant plus riches en bitume résiduel que les fractions granulaires grosses peuvent être avantageusement réintroduites dans les enrobés bitumeux permettant de réduire la quantité de bitume nécessaire et d'engendrer des économies substantielles. Ces agrégats d'enrobés peuvent ensuite être valorisés à travers les différentes techniques connues, telles que les réparations de chaussées au point-à-temps ou « blow-patcher », les grave-émulsions aux agrégats d'enrobés, les graves-ciments aux agrégats d'enrobés, les lits de pose pour l'assainissement, etc. En outre, le fait de reconstituer un revêtement routier tel que décrit précédemment à partir d'agrégats d'enrobés bitumeux recyclés en combinant deux granulométries différentes, une grosse fraction 6/10 et une fraction fine 0/6, permet de réaliser une couche de roulement présentant une meilleure finition de surface que la couche de roulement obtenue avec des enduits superficiels d'usure. Cette invention représente ainsi une nouvelle technique de revêtement permettant entre autres la réalisation de revêtements routiers neufs ainsi que la réalisation de l'entretien préventif des chaussées au moyen d'une nouvelle technique améliorée par rapport à la technique traditionnelle des enduits superficiels d'usure. Les avantages combinés de ce nouveau procédé de recyclage des agrégats d'enrobés et de leur mise en oeuvre sous la forme de revêtements de chaussée telle que décrite ci- dessus, sont notamment : - un aspect de surface fermé et esthétique, - une couleur noire homogène, - une meilleure imperméabilité de surface, - un bruit de roulement atténué, - peu de projections de gravillons après répandage voire aucune projection, - un rejet de surface limité, - une cohésion des agrégats d'enrobés plus rapide du fait de leur richesse en bitume résiduel rendant cette nouvelle technique de revêtement moins sensible aux intempéries et moins aléatoire que la technique des enduits superficiels d'usure, - une pluralité d'applications, - une bonne adhésivité des agrégats d'enrobés recyclés, donc une meilleure tenue dans le temps, - une bonne cohésion, - moins de risque de ressuage même en cas d'un léger surdosage, - l'utilisation d'une éco-ressource, - un prix de revient compétitif Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés. La présente invention n'est toutefois pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier. Notamment, les valeurs de granulométrie, de même que les valeurs de dosage des composants sont des valeurs données à titre indicatif et peuvent varier en fonction des besoins et des performances souhaitées. De même, le type de machines indiqué pour réaliser les différentes étapes du procédé de recyclage est donné à titre d'exemple, toute autre machine techniquement équivalente peut convenir. REVENDICATIONS1. Procédé de recyclage d'agrégats d'enrobés ou similaires, dans lequel l'on récupère des croutes d'enrobés bitumeux ou des fraisâts d'enrobés bitumeux lors de la déconstruction des couches bitumeuses d'une chaussée et l'on transforme lesdites croutes d'enrobés ou lesdits fraisâts d'enrobés pour obtenir des agrégats d'enrobés réutilisables en revêtement routier, procédé caractérisé en ce que l'on crible les agrégats d'enrobés, obtenus soit par concassage desdites croutes d'enrobés bitumeux, soit directement des fraisâts d'enrobés bitumeux, en au moins deux fractions de granulométrie différentes, une fraction supérieure et une fraction inférieure de granulométrie inférieure à la fraction supérieure, et en ce que l'on réutilise lesdites fractions différentes d'agrégats d'enrobés séparément ou en combinaison pour reconstituer un revêtement routier. 2. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on lave au moins ladite fraction supérieure des agrégats d'enrobés pour la débarrasser des poussières, et l'on réutilise au moins ladite fraction supérieure lavée des agrégats d'enrobés pour réaliser une couche de support sur une chaussée. 3. Procédé de recyclage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on réutilise en outre ladite fraction inférieure des agrégats d'enrobés pour réaliser une couche de fermeture de surface déposée sur ladite couche de support. 4. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on concasse les croutes d'enrobés bitumeux pour obtenir des agrégats d'enrobés de granulométrie 0/10. 5. Procédé de recyclage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on crible les agrégats d'enrobés pour les séparer en au moins une granulométrie grosse de 6/10 et une granulométrie fine de 0/6. 6. Procédé de recyclage selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour réaliser ladite couche de support, l'on répand sur la chaussée des agrégats d'enrobés de fraction supérieure dosés à environ 8 à 9 litres/m2. 7. Procédé de recyclage selon la revendication 6, caractérisé en ce que, préalablement au répandage desdits agrégats d'enrobés de fraction supérieure pour réaliser ladite couche de support, on répand sur la chaussée un liant pour former une couche de collage. 8. Procédé de recyclage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on choisit comme liant une émulsion de bitume. 9. Procédé de recyclage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour réaliser ladite couche de fermeture de surface, l'on répand sur ladite couche de support des agrégats d'enrobés de fraction inférieure dosés à environ 6 litres/m2. 10. Revêtement routier, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une fraction granulaire d'agrégats d'enrobés obtenus par le procédé de recyclage d'anciens enrobés selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Revêtement routier selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche de support réalisée à partir d'une fraction supérieure d'agrégats d'enrobés déposée sur une couche de collage réalisée par un liant déposé sur une chaussée. 12. Revêtement routier selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche de fermeture de surface déposée sur ladite couche de support et réalisée à partir d'une fraction inférieure d'agrégats d'enrobés obtenus par le procédé de recyclage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 13. Revêtement routier selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite fraction supérieure des agrégats d'enrobés correspond à une granulométrie de 6/10. 14. Revêtement routier selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite fraction inférieure des agrégats d'enrobés correspond à une granulométrie comprise de 0/6. 15. Revêtement routier selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite couche de support est obtenue par un dosage d'environ 8 à 9 litres/m2 d'agrégats d'enrobés de fraction supérieure. 16. Revêtement routier selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite couche de fermeture de surface est obtenue par un dosage d'environ 6 litres/m2 d'agrégats d'enrobés de fraction inférieure. 17. Revêtement routier selon la revendication 11, caractérisé en ce que le liant formant ladite couche de collage est une émulsion de bitume.20