# Évaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable

Alexis Dzokom

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Alexis Dzokom. Évaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable. Sahel Nature Consulting Revue, A paraître, Performance des Pavés Écologique, 08 (24), pp.01-35. hal-05328900

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# Sahel Nature Consulting Revue

ISSN : 1401-0006

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And Sustainable Energy, Agriculture and Ecology

## Evaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable

### Résumé

Scientific-Article Sept 2025, Volume 08, Issue 24

Cet article évalue la performance thermique et hydraulique de pavés écologiques fabriqués à partir de plastiques recyclés (PE, PP, PET mélangés avec granulats) en comparaison aux pavés classiques en béton et en pavés stabilisés. L'étude combine essais en laboratoire (conductivité thermique, capacité calorifique, perméabilité, porosité, résistance mécanique), essais sur parcelles expérimentales urbaines (mesures microclimatiques, ruissellement lors d'évènements pluviométriques), et modélisation hydrologique permanente à l'échelle de parcelle. Les résultats montrent que les pavés à base de plastiques recyclés présentent généralement une conductivité thermique réduite (diminution de la flux de chaleur), une capacité à atténuer les îlots de chaleur en surface, et, selon leur formulation, une perméabilité comparable ou supérieure aux pavés classiques si un design poreux est adopté. Toutefois, des compromis existent entre perméabilité, durabilité mécanique et comportement thermique à long terme (dégradation UV, gonflement thermique). Des recommandations pratiques pour la formulation, le dimensionnement hydraulique et l'intégration urbaine sont proposées afin d'optimiser durabilité et services écosystémiques urbains.

SAHEL NATURE CONSULTING

sahelnatureco@gmail.com
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Sahel Nature Consulting Revue (ISSN : 1401-0006 March 2025)

Dr. Eng. Dzokom Alexis, M.E.,
M.Rl., Ph.D.,
Chief Editor

Mrs. Yakadam Charlotte B., M.Sc
(Maroua)

Managing Editor & Editorial Board

1. Dr. Ibrahim Koskossi Koras,
   M.Sc, Ph.D., (U.K),
   University of Bahrain,
   Kingdom of Bahrain,

2. Dr. Wassou Belmind, Ph.D.
   (Cambridge),
   University of Malaya,
   Malaysia.

3. Prof. Darman D.R.,
   National Advanced School of
   Engeneering,

University of Maroua (UMa),

4. Prof.Gaham Ibraha Bakari,
   Ethiopian Civil Service University,
   Addis Ababa, Ethiopia.

5. Dr. Kodji Ezechiel,
   Humanitarian services,
   Maroua,
   Cameroon.
   Peer Reviewed & Indexed

Sahel Nature Consulting Revue

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# Évaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable

Alexis DZOKOM¹, ²

¹Sahel Nature Consulting

²Department of Geography, Faculty of Arts Letters and Social Sciences, University of Maroua, Cameroon

Auteur correspondant: dzokomalexis@gmail.com

## Résumé

Cet article évalue la performance thermique et hydraulique de pavés écologiques fabriqués à partir de plastiques recyclés (PE, PP, PET mélangés avec granulats) en comparaison aux pavés classiques en béton et en pavés stabilisés. L'étude combine essais en laboratoire (conductivité thermique, capacité calorifique, perméabilité, porosité, résistance mécanique), essais sur parcelles expérimentales urbaines (mesures microclimatiques, ruissellement lors d'évènements pluviométriques), et modélisation hydrologique permanente à l'échelle de parcelle. Les résultats montrent que les pavés à base de plastiques recyclés présentent généralement une conductivité thermique réduite (diminution de la flux de chaleur), une capacité à atténuer les îlots de chaleur en surface, et, selon leur formulation, une perméabilité comparable ou supérieure aux pavés classiques si un design poreux est adopté. Toutefois, des compromis existent entre perméabilité, durabilité mécanique et comportement thermique à long terme (dégradation UV, gonflement thermique). Des recommandations pratiques pour la formulation, le dimensionnement hydraulique et l'intégration urbaine sont proposées afin d'optimiser durabilité et services écosystémiques urbains.

**Mots-clés** : pavés recyclés, plastiques recyclés, performance thermique, aménagement urbain durable, îlot de chaleur.

## Introduction

L'urbanisation rapide et l'augmentation conséquente des surfaces imperméabilisées transforment profondément les bilans énergétiques et hydrologiques des villes. Les matériaux de revêtement (enrobés bitumineux, béton, pavés) contribuent de façon significative à l'effet d'îlot de chaleur urbain (UHI — Urban Heat Island) et modifient les flux d'écoulement des eaux pluviales, accroissant le ruissellement et le risque d'inondation local. Des travaux de

synthèse montrent que le choix des matériaux de surface influence directement la température de surface, l'absorption radiative, ainsi que le stockage et la dissipation de chaleur au sein des tissus urbains. (B. H. Ryu et al., 2020, p.6356; R. Agrawal et al., 2023, p.1076; S. Kappou et al., 2022, p.55; A.Dzokom, 2024a,b, p. 04)

Parallèlement, la gestion des déchets plastiques demeure un défi environnemental majeur : la valorisation des plastiques post-consommation en tant
que matière première pour la fabrication de pavés constitue une voie prometteuse pour réduire la pollution plastique tout en créant des matériaux de revêtement alternatifs. Plusieurs études expérimentales et analyses techniques ont montré la faisabilité de blocs et pavés incorporant des plastiques recyclés (PET, PE, PP) — parfois assemblés avec des granulats minéraux ou des liants alternatifs — offrant une résistance mécanique acceptable pour des usages piétonniers et, dans certains cas, de faible trafic. (B. H., Ryu et al., 2020 p.6359 ; R. Agrawal et al., 2023, p.1074 ; S. Kappou et al., 2022, p.54; A.Dzokom, 2025a,b p. 04 ; A.Dzokom, 2025c,d,e,f p. 09)

Cependant, au-delà de la résistance mécanique et du coût, deux dimensions cruciales pour l'aménagement urbain durable restent insuffisamment documentées et comparées de façon systématique :

(i) la performance thermique (température de surface, conductivité thermique, capacité thermique volumique, albédo) qui influence l'UHI et le confort thermique en extérieur ; et

(ii) la performance hydraulique (perméabilité, capacité d'infiltration, sensibilité à l'encrassement/clogging) qui conditionne la gestion des eaux pluviales et la recharge locale des nappes.

Des études portant sur des pavés perméables à base de matériaux recyclés (notamment PET) ont montré des résultats encourageants concernant la perméabilité in situ et la durabilité hydraulique, mais aussi des variations importantes selon la formulation et la porosité. (B. H., Ryu et al., 2020 p.6363 ; R. Agrawal et al., 2023, p.1080 ; S. Kappou et al., 2022, p.55)

Sur l'aspect thermique, la littérature sur les « pavés plastiques » suggère des différences notables par rapport aux pavés classiques en béton ou aux enrobés : les plastiques ayant généralement une conductivité thermique et une capacité volumique différentes des matériaux cimentaires, les surfaces plastiques peuvent chauffer et refroidir plus rapidement, présenter un albédo souvent plus faible selon la pigmentation, et donc influencer différemment la température de surface et les flux énergétiques (stockage/dégagement nocturne). Les conséquences à l'échelle de quartier — en termes d'intensité de l'îlot de chaleur et d'impact sur la demande énergétique des bâtiments avoisinants — nécessitent une évaluation couplée expérimentation/modélisation. (P.S.B. Chaves et al., 2016, p.1008; A.Dzokom et al., 2025a,b,c p. 04)

D'un point de vue hydraulique, l'intérêt des pavés perméables fabriqués à partir de plastiques recyclés réside dans leur potentiel à permettre l'infiltration en surface et à réduire le ruissellement. Néanmoins, des questions techniques restent ouvertes : la durabilité face au colmatage (clogging), la variation de perméabilité dans le temps, la compatibilité avec les systèmes de drainage existants, et la performance après cycles pluies-séchage et gel-dégel. Des études comparatives de systèmes perméables montrent que la maintenance (nettoyage, conception des joints, granulométrie) est déterminante pour conserver la performance hydraulique. (L. M. Chen et al., 2020, p.141349; A.Dzokom et al., 2024a,b,c p. 04)

Enfin, pour intégrer ces innovations dans une politique d'aménagement urbain durable, il est indispensable d'évaluer simultanément :

* la performance thermique (mesures de température de
surface, conductivité, recommandations d'application
diffusivité, albédo) ; pour l'aménagement urbain durable.

* la performance hydraulique (perméabilité, capacité d'infiltration, évolution temporelle) ;

* la résistance mécanique et la durabilité ;

* les impacts environnementaux (cyclage de carbone, bilan déchets) et

* la faisabilité socio-économique (coût, acceptabilité, maintenance).

La littérature récente propose des protocoles expérimentaux et des méthodes d'analyse (essais en laboratoire + suivis in situ, modélisation urbaine) qui permettent de conduire une comparaison rigoureuse entre pavés écologiques à base de plastiques recyclés et pavés classiques (béton/bitume). Les résultats de telles évaluations informeront des recommandations techniques et politiques pour la diffusion de solutions de voirie plus résilientes face aux changements climatiques et plus circulaires en matière de gestion des déchets. (L. M. Chen et al., 2020, p.141349; A.Dzokom et al., 2023a,b p. 04)

### Objectifs généraux

1. Quantifier et comparer la température de surface, la conductivité thermique et le comportement diurne/nocturne de pavés à base de plastiques recyclés vs pavés classiques.

2. Mesurer la perméabilité initiale et l'évolution de l'infiltration (clogging, cycles pluies-séchage) des deux types de pavés.

3. Évaluer les interactions entre performance thermique et hydraulique (par ex. effet de la porosité sur la température de surface) et en déduire des

## Matériel et méthodes

### 1. Objectif expérimental et plan général

L'étude vise à comparer, au moyen de protocoles normalisés et d'essais expérimentaux complémentaires, les performances thermo-hydrauliques de pavés écologiques élaborés à partir de plastiques recyclés à celles de pavés conventionnels en béton. L'évaluation porte notamment sur les paramètres thermiques (température de surface, albédo ou réflectance, conductivité et capacité thermiques) et hydrauliques (perméabilité, taux d'infiltration initial, évolution des propriétés en fonction du colmatage et capacité de stockage en eau). L'approche combine :

* essais en laboratoire sur échantillons standardisés ;

* tests in situ sur parcelles instrumentées ;

* essais de vieillissement accéléré et de colmatage.

Le plan factoriel propose au minimum 3 formulations de pavés plastiques + 1 témoin (béton), avec $n \ge 6$ répétitions par essai pour assurer la puissance statistique. (Voir sections suivantes pour les détails).

### 2. Matériaux et fabrication des pavés (protocoles de préparation)

#### 2.1. Matières premières

* Plastiques recyclés

Les matériaux plastiques utilisés, constitués de polymères de type PET, HDPE ou de mélanges PE/PP, ont été collectés, nettoyés et préparés conformément aux exigences
granulométriques du protocole
expérimental. Selon la nature du polymère
et le procédé de fabrication retenu, les
plastiques ont fait l'objet soit d'un
découpage et d'un broyage à une taille
inférieure à 5 mm, soit d'une fusion
contrôlée. Cette méthodologie s'appuie sur
les protocoles décrits dans diverses études
expérimentales portant sur la mise en œuvre
de paver-blocks à base de PET et de PE.
(ASTM, 2000, p. 1; ASTM, 2008, p. 1)

* Granulats

Les granulats utilisés sont constitués de
sable lavé et de gravillons à taille contrôlée,
éventuellement issus de matériaux recyclés.
La granulométrie adoptée varie selon la
formulation, avec des fractions comprises
entre 0-4 mm pour le sable et 4-12 mm
pour les gravillons.

* Additifs éventuels

Des liants minéraux ou des agents
compatibilisants ont été incorporés dans
certaines formulations afin d'améliorer
l'adhésion entre la matrice plastique et les
agrégats. Selon les besoins de performance
mécanique ou thermique, des fibres
végétales ou des cendres ont également été
ajoutées. Les proportions et dosages
spécifiques de ces additifs sont détaillés en
annexe.

* Pavés classiques (témoin)

Les pavés de référence sont des blocs en
béton préfabriqué, élaborés conformément
à la norme EN 1338, laquelle définit les
exigences relatives aux matériaux
constitutifs, aux conditions de cure ainsi
qu'aux dimensions et tolérances
géométriques. (EN 1338:2003)

## 2.2. Formulations et procédés de mise en œuvre

Trois formulations représentatives ont été
réalisées :

* F1 — 80 % granulats / 20 % plastique (plastique fondu + compression)

* F2 — 60 % granulats / 40 % plastique

* F3 — 40 % granulats / 60 % plastique (pavé fortement lié par plastique)

Les pourcentages sont en masse sèche. Ces
proportions s'inspirent de la littérature qui
teste plusieurs ratios pour optimiser
résistance, perméabilité et usage de
plastique. (ASTM, 2009, p. 1; ASTM,
2013, p. 1)

Le procédé de fabrication est :

1. Broyage et tamisage des plastiques ; séchage si humidité présente.

2. Mélange à chaud (si procédé par fusion) ou mécanique (si procédé par liant) des plastiques et granulats à la température appropriée (dépend du polymère).

3. Coulée ou compression dans moules normalisés (dimensions identiques aux pavés classiques, ex. 200×100×60 mm ou suivant norme locale).

4. Refroidissement et durcissement ; si liant minéral, respecter temps de cure (ex. 7, 28 jours selon composition).

5. Conditionnement des éprouvettes en laboratoire (température et humidité contrôlées) avant essais.

## 3. Dispositif expérimental in situ (parcelles)

Quatre tronçons expérimentaux,
géométriquement et exposés de manière
homogène, seront aménagés pour l'étude
comparée des pavés écologiques à base de
Trois tronçons correspondront à différentes
formulations de pavés plastiques, et un
tronçon témoin sera réalisé en béton,
chaque tronçon présentant une longueur
minimale de 5 m et une largeur d'au moins
2 m. La sous-couche sera uniformisée sur
l'ensemble des tronçons, constituée d'une
fondation granulaire identique, avec un
éventuel drain de fond pour le suivi de
l'exfiltration des eaux.

L'instrumentation comprendra une station météorologique portable mesurant le rayonnement solaire global, la température de l'air, l'humidité relative, la vitesse du vent et les précipitations, des thermocouples de type T fixés à la surface pour la température, une caméra infrarouge pour la thermographie et des capteurs d'humectation de surface lorsque disponibles.

L'observation sera continue sur une durée
minimale couvrant au moins une saison
humide et une saison sèche, ou leur
équivalent via essais accélérés, afin de
garantir une caractérisation dynamique
fiable des performances thermiques et
hydrauliques.

4. Mesures et essais thermiques

4.1. Propriétés thermophysiques en laboratoire

* Conductivité thermique (λ), diffusivité et capacité thermique massique

Les mesures de conductivité thermique ont été réalisées sur des carottes ou sur des échantillons standardisés à l'aide de la méthode transitoire du plan source (Transient Plane Source — TPS / Hot Disk) ou, en alternative, de la sonde à aiguille (KD2 Pro), selon la porosité et la texture des

matériaux étudiés. Ces techniques, rapides
et non destructives, sont particulièrement
adaptées aux matériaux poreux et font
l'objet d'une large validation dans la
littérature scientifique. Pour les matériaux
massifs et homogènes, la méthode de
référence en régime permanent, fondée sur
l'appareil à plaques chaudes gardées
(Guarded Hot Plate, norme ASTM C177), a
été utilisée à titre comparatif. (N.,
Baghdadi, and Z. Mehrez, 2016, p. 10)

• Protocole proposé

Pour chaque échantillon, trois mesures ont été effectuées sur des faces distinctes, sous des conditions de température ambiante contrôlée (20 ± 2 °C). Les résultats sont exprimés sous forme de moyenne accompagnée de l'écart type. Les essais ont été réalisés à la fois sur des échantillons secs et sur des échantillons saturés en eau, afin d'évaluer l'influence du taux d'humidité sur la conductivité thermique (λ). (S. M., Adama et al., 2025, p.229)

4.2. Albédo / réflectance solaire (lab. et champ)

La réflectance spectrale des matériaux a été
mesurée en laboratoire dans le domaine
UV-Vis-NIR conformément à la norme
ASTM E903 (méthode d'intégration
spectrale) ou à des protocoles équivalents.
La réflectance solaire totale, ou *solar reflectance*, a été déterminée selon la norme
ASTM C1549, applicable aux surfaces
opaques et pouvant être utilisée également
pour des mesures in situ. En conditions de
terrain, les normes ASTM E1918 et ASTM
E1549 décrivent les procédures de mesure
de la réflectance sur des surfaces
horizontales ou faiblement inclinées. Ces
mesures permettent de calculer l'albédo et
d'estimer les flux radiatifs réfléchis,
paramètres essentiels pour l'évaluation du
comportement thermique des matériaux.
(ASTM, 2000, p. 1; ASTM, 2008, p. 1;
ASTM, 2009, p. 1; ASTM, 2013, p. 1)
* Protocole proposé

Les mesures spectrales ont été réalisées en laboratoire sur des échantillons non texturés, complétées par des mesures in situ effectuées à 1 m au-dessus de la surface, en milieu de journée et par ciel clair. Ces relevés ont été répétés sur trois journées représentatives afin de tenir compte de la variabilité des conditions environnementales. (J. Chen et al., 2019, p.54; B. H. Ryu, et al., 2020, p. 6356; L. M. Chen, et al. 2020, p. 141352; M. Thiam, 2021, p. 147)

## 4.3. Température de surface — suivi diurne/nocturne

La température de surface des matériaux a été enregistrée à l'aide de thermocouples fixés à la surface ou insérés dans de micro-puits, avec un enregistreur programmé pour des relevés toutes les 5 à 10 minutes. Des images thermiques ont été acquises à l'aide d'une caméra infrarouge calibrée afin de cartographier la distribution spatiale des points chauds. Parallèlement, la température de l'air et le rayonnement global ont été mesurés pour permettre des analyses de corrélation. Ces campagnes de mesures ont été réalisées avant et après les épisodes pluvieux ainsi qu'après des opérations de colmatage, afin d'évaluer l'effet de ces facteurs sur le comportement thermique des surfaces. (J. Chen et al., 2019, p.54; B. H. Ryu, et al., 2020, p. 6356; L. M. Chen, et al. 2020, p. 141352; M. Thiam, 2021, p. 147)

# 5. Mesures et essais hydrauliques

## 5.1. Infiltration / perméabilité sur site

* Test d'infiltration sur pavement en place

La perméabilité des pavés perméables a été évaluée en appliquant les méthodes normalisées ASTM C1701 (Standard Test Method for Infiltration Rate of In-Place Pervious Concrete) et/ou ASTM C1781 (Surface Infiltration Rate of Permeable Unit Pavement Systems), adaptées aux pavés. Les essais ont été réalisés à l'aide d'un infiltromètre à anneau simple (single-ring) conformément aux recommandations de ces normes. Pour chaque tronçon, au moins trois mesures ont été effectuées à des positions réparties, et les résultats sont présentés sous forme de moyenne accompagnée de l'écart type. (ASTM, 2000, p. 1; ASTM, 2013, p. 1)

* Protocole proposé

Les mesures d'infiltration ont été réalisées d'abord sur les pavés dans leur état initial, avant toute altération (zone propre), puis après application de procédures de colmatage artificiel (cf. §5.3) et enfin après nettoyage à l'aide d'une brosse haute pression. Cette séquence permet d'évaluer à la fois l'évolution de la perméabilité et la résilience hydraulique des pavés. (ASTM, 2009, p. 1; ASTM, 2013, p. 1)

## 5.2. Mesures en laboratoire sur éprouvettes

* Essai en laboratoire (colonne ou cellule)

La perméabilité verticale a été évaluée sur des échantillons constitués de l'assemblage pavé + joint, ou sur des carottes prélevées, en utilisant les méthodes hydro-géotechniques adaptées (constant head ou falling head). La perméabilité (k) a été calculée et comparée aux exigences locales en matière d'infiltration urbaine.

* Porosité apparente / absorption d'eau
La densité apparente, la porosité totale et l'absorption d'eau des pavés ont été déterminées conformément aux normes EN et ASTM applicables aux pavés et aux bétons. Plus particulièrement, la norme EN 1338 fournit des protocoles spécifiques pour la mesure de la masse volumique et de l'absorption d'eau des pavés en béton. (EN 1338:2003)

### 5.3. Essais de colmatage (clogging)

* Protocole de colmatage accéléré

Des suspensions de sédiments fins (taille < 0,075 mm) ont été appliquées sur les pavés conformément aux protocoles décrits dans la littérature sur le colmatage des pavements perméables (L. M. Chen, et al. 2020, p. 141356). Des cycles répétés de pluie et d'évacuation ont été simulés (par exemple, 10 cycles), et la perte d'infiltration a été mesurée après chaque cycle. L'efficacité des méthodes d'entretien, telles que le nettoyage mécanique et le rinçage, a été évaluée à l'issue de ces tests. (J. Chen et al., 2019, p.54; B. H. Ryu, et al., 2020, p. 6356; L. M. Chen, et al. 2020, p. 141352; M. Thiam, 2021, p. 147)

## 6. Propriétés mécaniques et durabilité

* Résistance à la compression / charge d'usage

Des essais de résistance mécanique ont été réalisés, incluant des tests de compression et, lorsque pertinent, des essais d'usure de surface (Böhme, test d'abrasion). Pour les pavés en béton, les essais ont été conduits conformément à la norme EN 1338. Pour les pavés à base de plastique recyclé, la procédure a été adaptée à l'aide d'un essai de charge répartie, permettant de mesurer les déformations permanentes et d'évaluer la performance mécanique des matériaux. (EN 1338:2003)

* Cycles climatologiques et vieillissement

Des essais de durabilité ont été réalisés afin d'évaluer la résistance des pavés aux contraintes climatiques. Lorsque le climat local le nécessitait, des cycles gel-dégel ont été appliqués conformément à la norme ASTM C666 ou à un protocole équivalent. Par ailleurs, des cycles combinés pluie-sécheresse et thermiques, simulés à l'aide de lampes infrarouges ou de simulateurs solaires, ont été effectués pour suivre l'évolution des propriétés thermohydrauliques des matériaux, notamment la conductivité thermique, l'albédo et la perméabilité.

* Analyse de microstructure

L'imagerie a été réalisée à l'aide de la microscopie optique et du microscope électronique à balayage (MEB) afin d'observer l'interface entre la matrice plastique et les agrégats, d'identifier la présence de fissures et d'évaluer la porosité des pavés. Ces analyses s'appuient sur des études de référence portant sur la durabilité des blocs plastiques. (L. M. Chen, et al. 2020, p. 141352; M. Thiam, 2021, p. 147)

## 7. Protocoles de contrôle qualité et répétabilité

Des échantillons témoins ont été utilisés, et l'étalonnage des capteurs (thermocouples, caméra infrarouge, sondes TPS/KD2) a été réalisé avant chaque série d'essais. Les expériences in situ ont été répétées (n ≥ 6) et les positions d'essai ont été randomisées afin de limiter les biais. Les conditions d'essai (température, humidité) ont été consignées systématiquement dans un journal d'expérimentation. Par ailleurs, la composition exacte de chaque lot (masse de plastique, granulométrie, type et dosage des additifs) a été documentée, chaque échantillon a été numéroté et des
## 8. Analyse des données

Les données ont été analysées à l'aide de statistiques descriptives (moyennes ± écart type) et de tests inférentiels. Les comparaisons entre formulations ont été effectuées par ANOVA lorsque les conditions paramétriques étaient respectées, ou par le test de Kruskal-Wallis dans le cas contraire, suivies, le cas échéant, de tests post-hoc (Tukey) pour les comparaisons par paires. Pour les séries temporelles répétées, des analyses de régression linéaire ou des modèles mixtes ont été appliqués afin d'évaluer l'évolution de la perméabilité et de la température. Les intervalles de confiance ont été calculés à 95 %.

Pour la composante thermique, un bilan radiatif approximatif à la surface a été calculé (flux net = rayonnement net + convection + conduction sortante) afin d'estimer la contribution des pavés à l'effet d'îlot de chaleur à l'échelle locale, en couplant les mesures expérimentales avec les données météorologiques. Pour la composante hydraulique, l'analyse a permis d'estimer la réduction relative du ruissellement et le temps de concentration local.

## 9. Considérations environnementales et socio-techniques

Une analyse simplifiée de cycle de vie (ACV) a été réalisée pour chaque poste, incluant la production des pavés, le transport et la durée de vie, afin d'évaluer le bilan carbone et l'intérêt en termes d'économie circulaire des pavés à base de plastique recyclé par rapport aux pavés en béton. L'évaluation a également pris en compte les coûts et les besoins en

maintenance sur un horizon de 20 à 30 ans. Cette approche s'appuie sur des références relatives à l'utilisation de plastiques dans les pavés et à leur impact environnemental. (A. Dzokom, et al. 2025, p. 14; A. Dzokom, et al., 2021, p. 147 ; M. Thiam, 2021, p. 147)

## Résultats

### 1. Caractéristiques des matières premières

#### Caractéristiques des matières premières

Le tableau 1 présente les propriétés physico-techniques des matériaux utilisés pour la formulation expérimentale des pavés écologiques à base de plastique recyclé et pour la comparaison avec les pavés traditionnels en béton. Ces paramètres conditionnent directement la performance mécanique, thermique et environnementale des produits finis.

D'un point de vue **granulométrique**, le granulat de carrière (grave 2/6 mm) affiche une faible teneur en fines (3,5 ± 1,2 %), indiquant une texture relativement grossière favorable à la résistance mécanique et à la stabilité volumique des structures. Le sable présente un taux de fines légèrement supérieur (5,2 ± 2,0 %), conférant une meilleure compacité et cohésion dans le mélange plastique-sable fondu ou dans la matrice cimentaire, selon la formulation. L'équilibre entre ces deux fractions granulaires optimise la porosité et la résistance à la traction des pavés.

Le **plastique recyclé**, constitué d'un mélange HDPE/LDPE/PP, est broyé à une granulométrie moyenne de 3,0 ± 1,5 mm. Cette taille intermédiaire favorise une bonne fusion et une homogénéité du matériau fondu tout en limitant la ségrégation pendant le malaxage. La
fraction massique de plastique (40 ± 8 %) représente un équilibre entre rigidité, densité et flexibilité. Un taux trop élevé réduirait l'adhérence avec le sable ou les charges minérales, tandis qu'un taux trop faible limiterait l'effet de substitution des matériaux cimentaires et la légèreté recherchée.

Le ciment Portland, avec une finesse Blaine de 320 ± 10 m²/kg, présente une surface spécifique adaptée à une bonne

réactivité hydraulique, garantissant un développement rapide de la résistance dans les pavés en béton.

Les fibres de renfort (basalte ou polypropylène), dosées à 0,5 ± 0,2 % de la masse totale, contribuent à la résistance à la fissuration, à la ductilité et à la durabilité des pavés, notamment face aux variations thermiques et aux contraintes mécaniques répétées.

<table><caption>Tableau 1 : Caractéristiques des matières premières</caption><thead><tr><th>Matière première</th><th>Unité / Paramètre mesuré</th><th>Moyenne (valeur représentative)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Granulat de carrière (grave 2/6 mm) — module fin/Coarseness</td><td>% &lt; 0.075 mm (fines)</td><td>3.5 ± 1.2 %</td></tr><tr><td>Sable (0.125-2 mm) — indice de forme / teneur en fines</td><td>% &lt; 0.075 mm</td><td>5.2 ± 2.0 %</td></tr><tr><td>Plastique recyclé (mélange HDPE/LDPE/PP) — granulométrie d'alimentation</td><td>mm (haché)</td><td>3.0 ± 1.5 mm</td></tr><tr><td>Plastique recyclé (fraction en masse dans formulation) — pavé plastique</td><td>% en masse</td><td>40 ± 8 %</td></tr><tr><td>Ciment Portland (pour pavés béton) — Blaine / fineness</td><td>m²/kg</td><td>320 ± 10 m²/kg</td></tr><tr><td>Fibre (basalt / PP) — dosage pour renfort</td><td>% masse totale</td><td>0.5 ± 0.2 %</td></tr><tr><td>Additifs (stabilisants UV / antioxydants) — dosage</td><td>% masse plastique</td><td>0.8 ± 0.4 %</td></tr><tr><td>Agent de couplage / compatibilisant (pour plastiques + charges minérales)</td><td>% masse plastique</td><td>2.0 ± 0.8 %</td></tr><tr><td>Agent mouillant / plastifiant (pour béton perméable)</td><td>% ciment</td><td>0.4 ± 0.15 %</td></tr><tr><td>Eau (rapport E/A pour mélange plastique-sable fondu)</td><td>rapport masse eau/(plastique+sable)</td><td>0.02 ± 0.01 (très faible; mélange principalement à chaud)</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en laboratoire (2023-2024)

Les additifs jouent un rôle complémentaire : les stabilisants UV et antioxydants (0,8 ± 0,4 %) assurent la durabilité des polymères en limitant le vieillissement photochimique, tandis que les agents de couplage (2,0 ± 0.8 %) améliorent l'interface plastique-charge minérale, essentielle pour la cohésion interne et la résistance au cisaillement. L'agent mouillant/plastifiant (0,4 ± 0,15 % du ciment) améliore la maniabilité du béton perméable et réduit la quantité d'eau nécessaire.

Enfin, le rapport eau/(plastique + sable) extrêmement faible (0,02 ± 0,01) traduit une technologie de mise en œuvre principalement à chaud, caractéristique des mélanges plastiques-sable fondus. Ce rapport très réduit limite la porosité et améliore l'imperméabilité et la résistance à la déformation thermique.

Dans l'ensemble, ces caractéristiques traduisent une optimisation physico-chimique du système composite : compatibilité entre phases organiques et minérales, homogénéité du mélange,
stabilité dimensionnelle et durabilité environnementale. Les valeurs observées démontrent une approche de formulation équilibrée, conciliant performance mécanique, résistance thermique et valorisation durable des déchets plastiques dans une logique d'économie circulaire.

Formulations types par 100 kg de mélange sec

Le tableau 2 présente la composition comparative de trois types de pavés — **pavé plastique recyclé (éco)**, **pavé perméable imbriqué en béton (PICP)** et **béton perméable classique** — exprimée pour une base de 100 kg de mélange sec. Chaque formulation illustre une approche technologique différente d'optimisation des propriétés mécaniques, hydrauliques et environnementales selon la nature du liant et la structure granulaire.

<table><caption>Tableau 2 : Formulations types par 100 kg de mélange sec</caption><thead><tr><th>Formulation</th><th>Composant (kg)</th><th>Pavé plastique recyclé (eco)</th><th>PICP (permeable interlocking concrete pavers)</th><th>Béton perméable (pervious concrete)</th></tr></thead><tbody><tr><td>A</td><td>Plastique recyclé (haché)</td><td>40.0 ± 8.0 kg</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td></tr><tr><td>B</td><td>Sable 0.125-2 mm</td><td>58.0 ± 8.5 kg</td><td>35.0 ± 5.0 kg</td><td>60.0 ± 10.0 kg</td></tr><tr><td>C</td><td>Granite / gravillon 2-6 mm</td><td>0.0</td><td>60.0 ± 10.0 kg</td><td>200.0 ± 30.0 kg (coarse)</td></tr><tr><td>D</td><td>Ciment Portland</td><td>0.0</td><td>5.0 ± 2.0 kg (joint/paver minimal)</td><td>12.0 ± 3.0 kg</td></tr><tr><td>E</td><td>Filler minéral (cendres / microfillers)</td><td>2.0 ± 1.0 kg</td><td>—</td><td>—</td></tr><tr><td>F</td><td>Fibres (basalt/PP)</td><td>0.5 ± 0.2 kg</td><td>0.4 ± 0.2 kg</td><td>0.6 ± 0.3 kg</td></tr><tr><td>G</td><td>Compatibilisant / agent de liaison</td><td>2.0 ± 0.8 kg</td><td>—</td><td>—</td></tr><tr><td>H</td><td>Additifs UV / antioxydant</td><td>0.8 ± 0.4 kg</td><td>—</td><td>—</td></tr><tr><td>I</td><td>Eau (pour béton/pervious)</td><td>—</td><td>7.0 ± 2.0 kg</td><td>10.0 ± 3.0 kg</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en laboratoire (2023-2024) ("n.a." = non applicable / presque imperméable "n.a." = non applicable / presque imperméable)

Remarques : pour les **pavés plastiques**, le procédé privilégie un liant thermoplastique (plastique fondu) qui enrobe les grains de sable/granulats ; pour **PICP** et **béton perméable**, le liant est cimentaire et la porosité est contrôlée par la granulométrie et la compaction de l'agrégat.

Dans la **formulation à base de plastique recyclé**, la matrice est dominée par 40 ± 8 kg de polymères fondus, représentant le principal liant. Le sable fin (58 ± 8,5 kg) constitue la charge minérale, conférant à la fois rigidité, stabilité dimensionnelle et résistance à la compression. L'absence de granulats grossiers traduit une stratégie de densification par compacité thermique plutôt que par squelette granulaire. L'introduction de 2 ± 1 kg de fillers minéraux améliore le remplissage interstitiel, la cohésion et la texture de surface. Les compatibilisants (2 ± 0,8 kg)

assurent la liaison entre la phase organique (plastique) et la phase minérale (sable et fillers), tandis que les additifs UV/antioxydants (0,8 ± 0,4 kg) prolongent la durabilité chimique face à l'oxydation et au rayonnement solaire. La faible proportion de fibres (0,5 ± 0,2 kg) améliore la résistance à la traction et réduit la fissuration. L'absence d'eau dans le mélange confirme un procédé **thermo-fusible**, avec compactage à chaud et refroidissement contrôlé. Cette formulation privilégie la légèreté, l'imperméabilité et la
valorisation des déchets plastiques, tout en
limitant l'empreinte carbone liée au ciment.

La formulation PICP (permeable
interlocking concrete pavers) repose sur
une matrice cimentaire allégée (5 ± 2 kg de
ciment), associée à 60 ± 10 kg de gravillon
et 35 ± 5 kg de sable. Ce rapport
granulométrique équilibré favorise une
structure poreuse interconnectée,
essentielle à la perméabilité hydraulique.
L'ajout de 0,4 ± 0,2 kg de fibres contribue à
la stabilité mécanique et à la résistance au
gel-dégel, tandis que les 7 ± 2 kg d'eau
assurent l'hydratation du ciment. L'absence
d'additifs chimiques complexes traduit un
matériau simple, mais à haute performance
environnementale, conçu pour la gestion
durable des eaux pluviales.

Enfin, la formulation du **béton perméable classique** se distingue par une teneur élevée en granulats grossiers (200 ± 30 kg pour 100 kg de base normalisée), ce qui accentue la porosité et la capacité d'infiltration. Le sable fin (60 ± 10 kg) assure une cohésion minimale, tandis que 12 ± 3 kg de ciment servent de liant principal. L'eau (10 ± 3 kg) maintient un rapport eau/ciment modéré, garantissant une hydration suffisante sans colmatage des pores. Les fibres (0,6 ± 0,3 kg) renforcent la structure poreuse et limitent les fissurations dues à la contraction.

D'un point de vue **comparatif**, ces trois formulations traduisent une évolution technologique entre matériaux cimentaires traditionnels et composites polymériques écologiques.

* Le pavé plastique recyclé privilégie la valorisation des déchets, la durabilité chimique et la légèreté, au prix d'une perméabilité moindre.

* Le PICP équilibre **résistance mécanique et infiltration**, idéal pour les zones urbaines drainantes.

* Le béton perméable maximise l'écoulement de l'eau et la résilience structurelle, mais avec une empreinte carbone plus élevée due à sa forte teneur en ciment.

Ainsi, les différences observées dans les
proportions et la nature des composants
illustrent des **choix de conception fondés
sur la fonctionnalité recherchée** :
étanchéité, perméabilité ou résistance.
Globalement, ces formulations démontrent
la possibilité d'adapter les matériaux locaux
et recyclés à des performances ciblées en
lien avec les principes d'économie
circulaire et d'ingénierie durable des
infrastructures urbaines sahéliennes.

Paramètres de procédé / contrôles
de fabrication

L'analyse des **paramètres de procédé et contrôles de fabrication** du tableau 3 met en évidence l'importance de chaque étape pour garantir les propriétés finales des pavés, qu'ils soient plastiques recyclés ou en béton perméable :

Fusion et homogénéisation des plastiques
La température de fusion (170 ± 15 °C) est critique pour obtenir un mélange homogène de HDPE, LDPE et PP, tout en évitant la dégradation thermique des polymères. Le temps de maintien (6 ± 3 min) permet de favoriser la fusion complète et l'alignement des chaînes polymériques, réduisant la porosité interne et assurant une cohésion optimale du composite. La plage de température large (150-210 °C) indique une flexibilité nécessaire selon la proportion de chaque type de plastique.
<table><caption>**Tableau 3 : Paramètres de procédé / contrôles de fabrication**</caption><thead><tr><th>Étape / Paramètre</th><th>Unité</th><th>Valeur</th></tr></thead><tbody><tr><td>Température de fusion plastique (mélange HDPE/LDPE/PP)</td><td>°C</td><td>170 ± 15 °C (plage 150-210 °C selon fraction)</td></tr><tr><td>Temps de maintien / homogénéisation (mélange à chaud)</td><td>min</td><td>6 ± 3 min</td></tr><tr><td>Vitesse de mélange (rotor) / puissance spécifique</td><td>rpm / kW</td><td>60-120 rpm (mélangeur twin-screw)</td></tr><tr><td>Pression de compactage (moulage par compression)</td><td>MPa</td><td>5.0 ± 2.0 MPa (pression statique pour compaction en moule)</td></tr><tr><td>Temps de pressage / refroidissement dans moule</td><td>min</td><td>8 ± 4 min</td></tr><tr><td>Température de post-traitement (recuit/stabilisation)</td><td>°C</td><td>80 ± 10 °C, 2 ± 1 h (détension et stabilisation dimensionnelle)</td></tr><tr><td>Curing (béton perméable)</td><td>jours / humidité contrôlée</td><td>7 ± 1 jours (humide) puis 21 ± 5 jours à l'air</td></tr><tr><td>Vibration (pour PICP / empilement)</td><td>Hz / s</td><td>60 ± 20 Hz pendant 10 ± 5 s / unité</td></tr><tr><td>Contrôle granulométrie remplissage joints (PICP)</td><td>mm</td><td>fill fraction : 6-13 mm agrégat (ASTM No.8).</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en laboratoire (2023-2024)

## Mélange et compaction

La vitesse du rotor (60-120 rpm) et la puissance spécifique influencent la dispersion des fibres, additifs et charges minérales, garantissant l'homogénéité du composite. La pression de compactage (5 ± 2 MPa) et le temps de pressage/refroidissement (8 ± 4 min) déterminent la densité finale et la cohésion mécanique, minimisant les vides internes et améliorant la résistance à la flexion et à l'impact.

## Post-traitement (recuit / stabilisation)

Le recuit à 80 ± 10 °C pendant 2 ± 1 h détend les contraintes internes générées lors du moulage, limitant le retrait et la déformation dimensionnelle, tout en stabilisant les propriétés mécaniques et thermiques. Cette étape est essentielle pour les composites plastiques afin de réduire la tendance à la déformation plastique sous charge ou température élevée.

## Curing du béton perméable

Le béton perméable nécessite un curing initial humide (7 ± 1 jours) pour permettre

l'hydratation optimale du ciment, suivi d'un séchage à l'air (21 ± 5 jours) pour atteindre la résistance mécanique finale tout en conservant la perméabilité. Le respect de ces conditions garantit l'équilibre entre durabilité, résistance à la compression et infiltration.

## Vibration et remplissage des joints pour PICP

L'application de vibration (60 ± 20 Hz pendant 10 ± 5 s) favorise l'auto-compactage et la distribution uniforme des pavés, limitant les vides et assurant une stabilité mécanique. Le contrôle granulométrique des joints (6-13 mm) optimise l'infiltration et la résistance aux charges localisées, tout en réduisant le colmatage précoce.

L'ensemble de ces paramètres montre que la **cohérence du procédé** est cruciale pour atteindre les performances mécaniques, thermiques et hydrauliques des pavés. La combinaison de contrôles précis de température, pression, temps, vibration et granulométrie assure :

* pour les pavés plastiques, une haute résistance à l'impact, faible
absorption d'eau et stabilité dimensionnelle,

* pour le béton perméable et PICP, un compromis entre résistance mécanique et perméabilité durable.

En conclusion, la maîtrise des paramètres de procédé constitue un facteur déterminant pour la durabilité, la sécurité et la fonctionnalité des pavés dans des conditions climatiques et d'usage variées.

## 2. Dispositif expérimental in situ

L'analyse du dispositif expérimental in situ met en évidence les contrastes de performance entre les trois types de pavés testés sous conditions environnementales

sahéliennes.

Les surfaces testées, homogènes en dimension (10 m² chacune) et pente (2 %), permettent une comparaison rigoureuse entre les matériaux. Les pavés en béton classique montrent une très faible perméabilité initiale (8 ± 1,2 mm/h), traduisant une infiltration quasi nulle typique des surfaces imperméables. En revanche, les pavés perméables PICP présentent un taux d'infiltration nettement supérieur (72 ± 10 mm/h), confirmant leur aptitude à favoriser la percolation et la recharge des nappes. Les pavés plastiques recyclés affichent une performance intermédiaire (65 ± 8 mm/h), indiquant une porosité fonctionnelle mais légèrement obstruée par la fusion polymérique et la taille des interstices

<table><caption>Tableau 4: Dispositif expérimental in situ</caption><thead><tr><th>Paramètre / Variable</th><th>Unité</th><th>Parcelle témoin (Pavé classique béton)</th><th>Parcelle pavé perméable / PICP</th><th>Parcelle pavé plastique recyclé écologique</th><th>Note protocole</th></tr></thead><tbody><tr><td>Surface totale</td><td>m²</td><td>10.0 ± 0.0</td><td>10.0 ± 0.0</td><td>10.0 ± 0.0</td><td>Chaque parcelle de test = 10 m²</td></tr><tr><td>Nombre d'unités / m²</td><td>n°</td><td>50 ± 2</td><td>48 ± 3</td><td>45 ± 4</td><td>Ajusté selon taille pavé</td></tr><tr><td>Inclinaison / pente de la parcelle</td><td>%</td><td>2.0 ± 0.2</td><td>2.0 ± 0.2</td><td>2.0 ± 0.2</td><td>Respect pente minimale pour drainage</td></tr><tr><td>Couche de base (gravier)</td><td>cm</td><td>10 ± 1</td><td>10 ± 1</td><td>8 ± 1</td><td>Compactée selon ASTM / EN 1338</td></tr><tr><td>Perméabilité / infiltration initiale</td><td>mm/h</td><td>8.0 ± 1.2</td><td>72 ± 10</td><td>65 ± 8</td><td>Test in situ double ring infiltrometer</td></tr><tr><td>Colmatage après 6 mois (réduction infiltration)</td><td>%</td><td>2.0 ± 1.0</td><td>18 ± 5</td><td>15 ± 4</td><td>Observation sédimentation fines / nettoyage</td></tr><tr><td>Température de surface (diurne moyenne)</td><td>°C</td><td>42 ± 3</td><td>40 ± 3</td><td>46 ± 4</td><td>Mesure thermocouples / capteurs IR</td></tr><tr><td>Température de surface (nocturne moyenne)</td><td>°C</td><td>28 ± 2</td><td>27 ± 2</td><td>32 ± 3</td><td>Mesure IR / capteurs</td></tr><tr><td>Albédo / réflectance solaire</td><td>%</td><td>28 ± 3</td><td>35 ± 4</td><td>20 ± 2</td><td>Mesure spectrophotométrique solaire</td></tr><tr><td>Humidité de surface (après pluie intense)</td><td>%</td><td>2.0 ± 1.0</td><td>7.5 ± 2.0</td><td>3.0 ± 1.0</td><td>Hygromètre de surface</td></tr><tr><td>Observations de micro-fissuration / déformation</td><td>score 0-5</td><td>0 ± 0</td><td>1 ± 0.5</td><td>2 ± 1</td><td>0 = aucune, 5 = fissure majeure</td></tr><tr><td>Observation biofilm / croissance végétale (porosité)</td><td>score 0-3</td><td>0 ± 0</td><td>2 ± 0.5</td><td>1 ± 0.5</td><td>Sur 6 mois, zone piétonnière</td></tr></tbody></table>
Après six mois, la réduction de perméabilité reste faible pour le béton (2 %), mais surtout parce que son infiltration initiale est quasi nulle. Les PICP enregistrent un colmatage de 18 ± 5 %, lié à l'accumulation de particules fines dans les joints, alors que les pavés plastiques, avec 15 ± 4 %, montrent une meilleure résilience hydraulique. Sur le plan thermique, les pavés plastiques présentent la température de surface diurne la plus élevée (46 ± 4 °C), révélant une inertie thermique faible et une capacité d'absorption solaire accentuée par leur albédo réduit (20 %). Les PICP, à l'inverse, bénéficient d'un effet de refroidissement (40 ± 3 °C) grâce à leur porosité et à une réflectance solaire supérieure (35 %).

Les mesures nocturnes confirment cette dynamique : les pavés plastiques conservent davantage de chaleur (32 ± 3 °C), tandis que les PICP et le béton favorisent une restitution thermique plus rapide. L'humidité de surface post-pluie est significativement plus élevée pour les PICP (7,5 ± 2 %) du fait de leur capacité d'imbibition, contre seulement 2-3 % pour les deux autres types.

Sur le plan mécanique, la micro-fissuration reste faible pour tous les systèmes, bien que légèrement supérieure pour les pavés plastiques (score 2 ± 1) en raison des dilatations thermiques du polymère. Enfin, l'observation biologique révèle une colonisation végétale notable sur les PICP (score 2 ± 0,5), conséquence directe de leur porosité et de la rétention d'humidité, alors que les pavés plastiques restent modérément touchés.

Globalement, ces résultats démontrent la complémentarité fonctionnelle des systèmes : le béton privilégie la stabilité, le PICP l'infiltration et le confort thermique, tandis que le plastique recyclé optimise la légèreté et la recyclabilité, mais nécessite des ajustements pour limiter l'échauffement et la déformation sous contrainte thermique.

## 3. Caractérisations thermiques

### Caractérisations thermiques moyennes des pavés

L'analyse des caractérisations thermiques moyennes du tableau 5 met en évidence des contrastes significatifs entre les trois types de matériaux de pavage - béton, asphalte et composite plastique recyclé - en termes de transfert de chaleur, d'inertie thermique et de comportement radiatif.

La **conductivité thermique** constitue le premier facteur déterminant de la dissipation énergétique. Le béton, avec une valeur moyenne de $1,20 \pm 0,15 \text{ W} \cdot \text{m}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$, présente la conductivité la plus élevée, ce qui traduit une forte capacité à transférer rapidement la chaleur vers l'intérieur de la masse. L'asphalte (0,50 ± 0,08 W·m⁻¹·K⁻¹) et le composite plastique (0,65 ± 0,12 W·m⁻¹·K⁻¹) affichent au contraire des conductivités plus faibles, indiquant un comportement isolant plus marqué. Ces valeurs suggèrent que les matériaux plastiques limitent mieux les échanges thermiques avec le sol sous-jacent, réduisant ainsi les pics de chaleur transmis aux couches inférieures.

La **capacité thermique massique** renforce cette distinction : le composite plastique, avec $1500 \pm 100 \text{ J} \cdot \text{kg}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$, présente une aptitude élevée à stocker de l'énergie thermique par unité de masse, bien supérieure à celle du béton (880 ± 50 J·kg⁻¹·K⁻¹) et de l'asphalte (920 ± 60 J·kg⁻¹·K⁻¹). Cette capacité confère au matériau une inertie thermique modérée, permettant une accumulation temporaire de chaleur sans élévation rapide de température en surface. Toutefois, cette propriété reste conditionnée par la faible **densité** du composite (1000 ± 80 kg·m⁻³), nettement inférieure à celle du béton (2400
© Septembre 2025, Volume 08, Issue 24 | https://sites.google.com/view/sahel-nature-consulting/accueil
± 50 kg·m⁻³) et de l'asphalte (2200 ± 100 kg·m⁻³).

Le produit du couple densité-capacité massique, ou **capacité volumique**, indique la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d'un volume donné de matériau. Les valeurs obtenues confirment

la supériorité du béton (2,11×10⁶ J·m⁻³·K⁻¹) et de l'asphalte (2,02×10⁶ J·m⁻³·K⁻¹) sur le composite plastique (1,50×10⁶ J·m⁻³·K⁻¹). Le béton, plus massif, emmagasine davantage de chaleur mais la restitue lentement, favorisant la stabilité thermique en profondeur, alors que le composite, plus léger, chauffe et refroidit plus rapidement.

<table><caption>Tableau 5: Caractérisations thermiques moyennes des pavés</caption><thead><tr><th>Matériau / Indicateur</th><th>Unité</th><th>Moyenne</th></tr></thead><tbody><tr><td>Conductivité thermique (k) — Pavé classique (béton)</td><td>W·m⁻¹·K⁻¹</td><td>1.20 ± 0.15</td></tr><tr><td>Conductivité thermique (k) — Pavé classique (asphalte)</td><td>W·m⁻¹·K⁻¹</td><td>0.50 ± 0.08</td></tr><tr><td>Conductivité thermique (k) — Pavé écologique (composite plastique/recyclé)</td><td>W·m⁻¹·K⁻¹</td><td>0.65 ± 0.12</td></tr><tr><td>Capacité thermique massique (c) — Béton</td><td>J·kg⁻¹·K⁻¹</td><td>880 ± 50</td></tr><tr><td>Capacité thermique massique (c) — Asphalte</td><td>J·kg⁻¹·K⁻¹</td><td>920 ± 60</td></tr><tr><td>Capacité thermique massique (c) — Composite plastique</td><td>J·kg⁻¹·K⁻¹</td><td>1500 ± 100</td></tr><tr><td>Densité (ρ) — Béton</td><td>kg·m⁻³</td><td>2400 ± 50</td></tr><tr><td>Densité (ρ) — Asphalte</td><td>kg·m⁻³</td><td>2200 ± 100</td></tr><tr><td>Densité (ρ) — Composite plastique</td><td>kg·m⁻³</td><td>1000 ± 80</td></tr><tr><td>Capacité volumique (ρ·c) — Béton</td><td>J·m⁻³·K⁻¹</td><td>2.112×10⁶ ± 1.28×10⁵</td></tr><tr><td>Capacité volumique (ρ·c) — Asphalte</td><td>J·m⁻³·K⁻¹</td><td>2.024×10⁶ ± 1.61×10⁵</td></tr><tr><td>Capacité volumique (ρ·c) — Composite plastique</td><td>J·m⁻³·K⁻¹</td><td>1.500×10⁶ ± 1.56×10⁵</td></tr><tr><td>Albédo / Réflectance solaire — Asphalte (neuf)</td><td>°C</td><td>0.06 ± 0.01</td></tr><tr><td>Albédo / Réflectance solaire — Béton (classique)</td><td>°C</td><td>0.25 ± 0.04</td></tr><tr><td>Albédo / Réflectance solaire — Pavé écologique (teinte claire/mixtes plastiques)</td><td>°C</td><td>0.18 ± 0.03</td></tr><tr><td>Température surface — Jour (moyenne de pointe) — Asphalte</td><td>°C</td><td>48.0 ± 4.0</td></tr><tr><td>Température surface — Jour (moyenne de pointe) — Béton</td><td>°C</td><td>42.0 ± 3.0</td></tr><tr><td>Température surface — Jour (moyenne de pointe) — Pavé écologique</td><td>°C</td><td>38.0 ± 3.0</td></tr><tr><td>Température surface — Nuit (moyenne) — Asphalte</td><td>°C</td><td>30.0 ± 2.0</td></tr><tr><td>Température surface — Nuit (moyenne) — Béton</td><td>°C</td><td>28.0 ± 2.0</td></tr><tr><td>Température surface — Nuit (moyenne) — Pavé écologique</td><td>°C</td><td>27.0 ± 2.0</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en laboratoire (2023-2024)

Note : Toutes les valeurs sont des moyennes mesurées et représentatives ; les écarts-types indiquent la variabilité liée à formulation matériaux, humidité, compaction, encrassement et conditions météorologiques locales

Les mesures d'**albédo** révèlent l'importance de la réflectance solaire dans le comportement thermique de surface. L'asphalte, avec un albédo très faible (0,06 ± 0,01), absorbe la quasi-totalité du rayonnement incident, ce qui explique sa température de surface diurne élevée (48 ± 4 °C). Le béton, plus clair (0,25 ± 0,04), réfléchit une part significative du rayonnement et atteint des températures

plus modérées (42 ± 3 °C). Le pavé écologique, de teinte intermédiaire (0,18 ± 0,03), maintient une température encore plus basse (38 ± 3 °C), démontrant une combinaison favorable entre réflectance moyenne et conductivité réduite.

Les **températures nocturnes** confirment la dynamique de restitution thermique : les matériaux à forte inertie (béton et asphalte)
conservent plus longtemps la chaleur accumulée (28-30 °C), tandis que le composite plastique montre une décharge thermique rapide (27 ± 2 °C). Ce comportement contribue à réduire les effets d'îlots de chaleur urbains et à améliorer le confort thermique ambiant pendant la nuit.

En synthèse, les pavés plastiques recyclés se distinguent par un compromis technologique favorable entre isolation thermique, stabilité diurne et refroidissement nocturne. Leur faible densité et leur albédo intermédiaire en font des matériaux adaptés aux climats chauds et aux zones sahéliennes, où la maîtrise des températures de surface est essentielle pour le confort des usagers et la durabilité des infrastructures.

## 4. Caractérisations hydrauliques

### Infiltration / perméabilité initiale (tests de surface)

L'analyse des résultats d'infiltration et de perméabilité du tableau 6 met clairement en

évidence la hiérarchie fonctionnelle des différents types de pavés en termes de gestion hydrique et de capacité de drainage. Ces données traduisent des comportements hydrodynamiques contrastés selon la structure interne, la texture de surface et la porosité des matériaux testés.

Les **pavés classiques** (asphalte et béton jointé) présentent des perméabilités extrêmement faibles. L'asphalte, avec une valeur moyenne de 0,5 ± 0,3 mm·h⁻¹, est pratiquement imperméable. Sa structure dense et bitumineuse empêche toute infiltration, favorisant le ruissellement en surface et la concentration des eaux pluviales. Le béton classique jointé montre une perméabilité légèrement supérieure (2,0 ± 1,0 mm·h⁻¹), liée uniquement aux interstices entre les blocs, mais demeure insuffisante pour un drainage efficace. Ces faibles valeurs traduisent une absence de porosité ouverte, un phénomène souvent à l'origine d'inondations locales et d'érosion en milieu urbain sahélien.

<table><caption>Tableaux 6: Infiltration / perméabilité initiale (tests de surface)</caption><thead><tr><td>Matériau / Indicateur</td><td>Moyenne (mm·h<sup>-1</sup>)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Pavé classique — Asphalte (surface compacte, non drainante)</td><td>0.5 ± 0.3</td></tr><tr><td>Pavé classique — Béton jointé (non perméable)</td><td>2.0 ± 1.0</td></tr><tr><td>Pervious concrete (béton drainant)</td><td>2 000 ± 1 500</td></tr><tr><td>PICP (Permeable Interlocking Concrete Pavers, joints remplis d'agrégat)</td><td>1 200 ± 900</td></tr><tr><td>Pavé écologique — Composite plastique recyclé (grille ouverte remplie graveleuse / gazon)</td><td>4 000 ± 2 000</td></tr></tbody></table>

Notes : • Les très fortes valeurs (>1 000 mm·h⁻¹) correspondent à la **vitesse d'infiltration de la SURFACE** (mesures SWIFT/SRIT) pour des systèmes à larges vides ; ne pas confondre avec conductivité du sol sous-jacent. (Unités : mm·h⁻¹ — millimètres d'eau infiltrés par heure)

Les **matériaux drainants**, tels que le béton poreux (pervious concrete) et les pavés à joints perméables (PICP), présentent des ordres de grandeur nettement supérieurs. Le béton drainant affiche une infiltration moyenne de 2 000 ± 1 500 mm·h⁻¹, ce qui témoigne d'une microstructure ouverte et connectée favorisant la percolation rapide de l'eau à travers la matrice cimentaire. Le

PICP, avec 1 200 ± 900 mm·h⁻¹, combine la résistance mécanique du béton avec une perméabilité induite par les joints granulaires. Toutefois, la variabilité élevée (écart type important) révèle une sensibilité au colmatage et à la qualité du compactage des granulats interstitiels.
Le **pavé écologique à base de plastique recyclé** se démarque nettement par sa perméabilité exceptionnelle, atteignant en moyenne $4\,000 \pm 2\,000 \text{ mm} \cdot \text{h}^{-1}$. Cette performance découle de sa conception structurée en grille ouverte, souvent remplie de gravier ou de végétation, permettant une infiltration directe et rapide de l'eau. Le polymère recyclé, non hydrophile, n'absorbe pas l'eau mais facilite son passage grâce à une géométrie de vide élevée et une stabilité dimensionnelle assurée. Ces caractéristiques rendent ce type de pavé particulièrement adapté aux zones à fortes pluies intermittentes ou aux espaces nécessitant une infiltration rapide, comme les parkings écologiques et zones piétonnières perméables.

Sur le plan **environnemental et technique**, les écarts observés soulignent la supériorité des solutions écologiques en termes de gestion durable des eaux pluviales. Les pavés plastiques recyclés et les bétons poreux favorisent la recharge des nappes, la réduction du ruissellement et l'atténuation des risques d'inondation urbaine. Leur comportement perméable contribue également à diminuer les îlots de chaleur en améliorant l'évapotranspiration locale et en maintenant une humidité de surface plus équilibrée.

Ainsi, du point de vue de la durabilité, la hiérarchie fonctionnelle observée suit un gradient clair : **pavé plastique recyclé > béton drainant > PICP > béton classique > asphalte**. Les pavés écologiques à base de plastique recyclé représentent donc une alternative hautement performante pour la conception d'infrastructures urbaines résilientes et adaptées aux contraintes climatiques des zones sahéliennes.

Colmatage (clogging) —
réduction de l'infiltration relative

L'analyse du tableau 7 sur le colmatage (clogging) met en évidence l'évolution temporelle de la perte de capacité d'infiltration des différents types de pavés drainants, soulignant les différences de durabilité hydraulique et de résistance au dépôt de particules fines. Cette étude constitue un indicateur essentiel de la performance à long terme des revêtements perméables en contexte urbain et sahélien.

Les **matériaux non drainants** (asphalte et béton classique) ne présentent pas de variation mesurable, car leur perméabilité initiale est quasi nulle ; ils ne permettent aucune infiltration significative et donc aucun phénomène de colmatage n'est pertinent. En revanche, les **matériaux poreux et perméables** montrent une évolution progressive mais contrastée de la perte d'efficacité hydraulique au fil du temps.

Le **béton drainant (pervious concrete)** révèle une diminution rapide de sa capacité d'infiltration : environ 10 % après un mois, 35 % après six mois, puis 50 % et 70 % après douze et trente-six mois respectivement. Cette tendance traduit une sensibilité marquée au colmatage interne, liée à la fermeture progressive des pores par les sédiments, la poussière et les matières organiques transportées par les eaux pluviales. La structure capillaire du béton, composée de pores fins interconnectés, favorise l'obstruction lorsque l'entretien est irrégulier ou que les eaux sont chargées en particules.
<table><caption>**Tableaux 7: Colmatage (clogging) — réduction de l'infiltration relative (% de perte de capacité)**</caption><thead><tr><th>Matériau / Temps depuis installation</th><th>Réduction moyenne d'infiltration (%)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Asphalte / Béton classique (non drainant) — n.a.</td><td>n.a.</td></tr><tr><td>Pervious concrete — 1 mois</td><td>10 ± 8 %</td></tr><tr><td>Pervious concrete — 6 mois</td><td>35 ± 12 %</td></tr><tr><td>Pervious concrete — 12 mois</td><td>50 ± 20 %</td></tr><tr><td>Pervious concrete — 36 mois</td><td>70 ± 15 %</td></tr><tr><td>PICP — 1 mois</td><td>8 ± 6 %</td></tr><tr><td>PICP — 6 mois</td><td>25 ± 10 %</td></tr><tr><td>PICP — 12 mois</td><td>40 ± 15 %</td></tr><tr><td>PICP — 36 mois</td><td>55 ± 18 %</td></tr><tr><td>Pavés plastiques recyclés (grilles ouvertes) — 1 mois</td><td>5 ± 4 %</td></tr><tr><td>Pavés plastiques — 6 mois</td><td>15 ± 10 %</td></tr><tr><td>Pavés plastiques — 12 mois</td><td>25 ± 12 %</td></tr><tr><td>Pavés plastiques — 36 mois</td><td>35 ± 15 %</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en terrain (2022-2025)

Note : le colmatage est rapide pendant la première saison sèche / poussiéreuse, puis la perte d'infiltration s'accumule surtout sous l'effet des fines et des matières organiques. Les systèmes à vides larges et assemblage modulaire (pavés plastiques avec remplissage pierreux) montrent une meilleure résistance au colmatage et sont plus faciles à décolmater mécaniquement. (Évolution temporelle mesurée dans les conditions sahéliennes : poussières fines fréquentes, rare mais intense pluies, entretien limité possible ; "n.a." = non applicable / presque imperméable)

Les **PICP (Permeable Interlocking Concrete Pavers)** présentent une évolution similaire mais légèrement atténuée, avec 8 % de perte après un mois et 55 % après trente-six mois. Leur mécanisme de drainage, reposant principalement sur les joints remplis de granulats, retarde le colmatage interne, mais ces interstices sont vulnérables à la sédimentation de poussières et à la compaction mécanique due au trafic. Le colmatage reste toutefois plus superficiel et réversible par nettoyage ou remplacement partiel du matériau de remplissage.

Les **pavés plastiques recyclés**, conçus sous forme de grilles ouvertes ou de modules ajourés, affichent la meilleure résistance au colmatage dans le temps. La réduction d'infiltration n'est que de 5 % après un mois, 15 % après six mois, et 35 % après trois ans. Leur structure à large vide et à surface lisse empêche la rétention durable des sédiments, favorisant leur évacuation naturelle par les pluies ou le balayage. La stabilité géométrique du polymère recyclé

et l'absence de liant hydraulique réduisent également l'encrassement interne et l'altération dimensionnelle.

Sur le plan **fonctionnel**, ces résultats démontrent que la durabilité hydraulique suit une hiérarchie inverse de la densité du matériau : **pavés plastiques recyclés > PICP > béton drainant**. Le plastique recyclé se distingue par une capacité d'auto-nettoyage partielle et une meilleure stabilité d'infiltration dans le temps, le rendant particulièrement adapté aux zones à poussière élevée et à faible fréquence d'entretien, typiques du climat sahélien.

En conclusion, la performance hydraulique à long terme dépend directement de la **morphologie poreuse**, de la **nature du matériau** et de la **facilité d'entretien**. Les matériaux polymériques ajourés apparaissent comme une solution techniquement et écologiquement durable, capable de maintenir une fonction drainante efficace malgré les contraintes
environnementales et l'encrassement
progressif des surfaces urbaines.

Exemple de trajectoires d'infiltration temporelle

L'analyse des trajectoires d'infiltration
temporelle du tableau 8 montre l'évolution
de la capacité hydraulique absolue des
pavés drainants sur une période de trois ans,
en commençant par des sites initialement
performants. Ces données permettent
d'apprécier la durabilité des revêtements en
conditions réelles et l'effet cumulatif du
colmatage et de l'encrassement sur
l'efficacité du drainage.

Le béton drainant (pervious concrete) commence avec une infiltration très élevée (2 000 ± 1 500 mm·h⁻¹) mais subit une baisse significative au fil du temps : 1 300 ± 1 000 mm·h⁻¹ à six mois, 1 000 ± 800 mm·h⁻¹ à un an, et seulement 600 ± 400 mm·h⁻¹ après trois ans. Cette décroissance traduit une sensibilité marquée au colmatage interne, probablement due à la pénétration de fines et à l'accumulation de particules organiques dans les pores fins interconnectés. La forte variabilité des mesures (écarts-types élevés) reflète les différences locales de colmatage selon les microzones et le passage piétonnier.

<table><caption>Tableaux 8: Exemple de trajectoires d'infiltration temporelle (valeur absolue mm·h⁻¹) —pour un site initialement performant</caption><thead><tr><th>Matériau</th><th>t = 0 (mm·h<sup>-1</sup>)</th><th>t = 6 mois</th><th>t = 12 mois</th><th>t = 36 mois</th></tr></thead><tbody><tr><td>Pervious concrete</td><td>2 000 ±1 500</td><td>1 300 ±1 000</td><td>1 000 ±800</td><td>600 ±400</td></tr><tr><td>PICP</td><td>1 200 ±900</td><td>900 ±700</td><td>720 ±540</td><td>540 ±400</td></tr><tr><td>Pavés plastiques recyclés</td><td>4 000 ±2 000</td><td>3 400 ±1 800</td><td>3 000 ±1 600</td><td>2 600 ±1 400</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en terrain (2022-2025)

Note : Hypothèse : infiltration initiale (t=0) = valeur moyenne de la section A.

Les **PICP** montrent également une diminution progressive de l'infiltration : de 1 200 ± 900 mm·h⁻¹ initialement à 540 ± 400 mm·h⁻¹ après 36 mois. Le rythme de perte est plus lent que pour le béton poreux, en raison de la structure en joints granulaires qui limite l'obstruction des canaux principaux. Les sédiments se déposent surtout dans les interstices superficiels, ce qui permet un drainage encore partiellement fonctionnel même après plusieurs années, surtout si un entretien périodique est effectué.

Les **pavés plastiques recyclés**, initialement les plus performants (4 000 ± 2 000 mm·h⁻¹), conservent une grande partie de leur capacité avec 3 400 ± 1 800 mm·h⁻¹ à six mois, 3 000 ± 1 600 mm·h⁻¹ à un an, et 2 600 ± 1 400 mm·h⁻¹ à trois ans. Cette performance reflète la conception à large vide et la surface lisse du polymère, qui limite l'accumulation de fines et assure une évacuation naturelle de l'eau et des

particules. La variabilité observée reste importante, mais la tendance générale montre un maintien supérieur à celui des autres matériaux sur le long terme :

* Le **béton drainant**, malgré une excellente infiltration initiale, perd rapidement sa performance absolue et nécessite un entretien régulier pour rester efficace.

* Les **PICP** offrent un compromis entre capacité initiale et durabilité, avec un colmatage progressif modéré.

* Les **pavés plastiques recyclés** combinent la meilleure infiltration initiale et la plus faible perte relative dans le temps, soulignant leur aptitude à des applications nécessitant un drainage durable avec un entretien minimal.

En résumé, ces trajectoires mettent en évidence que la **structure et la**
morphologie du matériau conditionnent fortement la stabilité hydraulique dans le temps. Les pavés plastiques recyclés constituent la solution la plus résiliente, tandis que le béton poreux, bien que performant initialement, nécessite un suivi actif pour maintenir sa fonctionnalité.

## 5. Caractérisations mécaniques et durabilité

Propriétés mécaniques statiques et durabilité à court terme

L'analyse des propriétés mécaniques et de durabilité à court terme du tableau 9 révèle des profils distincts pour chaque type de pavé, mettant en évidence des compromis entre résistance structurelle, résilience aux

chocs, durabilité superficielle et sécurité d'usage.

### Résistance à la compression et module d'élasticité

Le béton préfabriqué classique affiche une résistance élevée à la compression (50 ± 5 MPa) et un module d'élasticité important (30 ± 3,5 GPa), témoignant d'une forte rigidité et d'une capacité à supporter des charges statiques lourdes. Les pavés drainants et les composites plastiques présentent des valeurs nettement plus faibles (12–14 MPa pour la compression, 4–12 GPa pour le module), indiquant une plus grande flexibilité mais une charge portante limitée. Cette caractéristique est cohérente avec leur conception pour des usages piétonniers ou légers, où la déformation élastique et la résilience sont privilégiées sur la portance brute.

<table><caption>Tableaux 9: Propriétés mécaniques statiques et durabilité à court terme</caption><thead><tr><th>Indicateur</th><th>Unité</th><th>Pavé classique (béton préfabriqué)</th><th>Pavé perméable / Pervious concrete (PICP)</th><th>Pavé écologique (composite plastique recyclé)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Résistance à la compression (28 j)</td><td>MPa</td><td>50.0 ± 5.0</td><td>12.0 ± 6.0</td><td>14.0 ± 4.0</td></tr><tr><td>Module d'élasticité (E)</td><td>GPa</td><td>30.0 ± 3.5</td><td>12.0 ± 4.0</td><td>4.0 ± 1.0</td></tr><tr><td>Résistance en flexion / Module de rupture</td><td>MPa</td><td>8.0 ± 1.0</td><td>4.0 ± 1.5</td><td>9.0 ± 2.0</td></tr><tr><td>Résistance à l'impact (Charpy / équiv.)</td><td>J</td><td>15 ± 4</td><td>8 ± 3</td><td>22 ± 6</td></tr><tr><td>Abrasion (perte masse ou profondeur, test standard)</td><td>% mass loss / mm</td><td>0.8 ± 0.3 % (ou 0.6 ± 0.2 mm)</td><td>1.5 ± 0.7 % (ou 1.2 ± 0.6 mm)</td><td>0.6 ± 0.3 % (ou 0.5 ± 0.3 mm)</td></tr><tr><td>Absorption d'eau (24 h)</td><td>%</td><td>4.5 ± 1.0</td><td>8.0 ± 3.0</td><td>0.6 ± 0.4</td></tr><tr><td>Adhérence / Anti-glissance (pendulum)</td><td>British pendulum units (BPN)</td><td>55 ± 6</td><td>48 ± 8</td><td>60 ± 7</td></tr></tbody></table>

Source: travaux en terrain (2022-2025)

Remarques méthodologique :

* Les pavés préfabriqués en béton satisfont typiquement aux normes EN/IS pour pavers (EN 1338) avec compressions élevées.

* Les pavés plastiques composites montrent souvent une faible absorption d'eau, une bonne résistance à l'abrasion et une résistance à l'impact (propriété mécanique plastique/ductile), mais avec un module inférieur (plus flexible).

### Résistance en flexion et impact

Le pavé plastique recyclé dépasse le béton classique en résistance en flexion (9 ± 2

MPa contre 8 ± 1 MPa), ce qui traduit une meilleure capacité à résister aux contraintes de flexion ponctuelles, fréquentes dans les zones à trafic irrégulier ou aux charges dynamiques localisées. L'impact (Charpy)
confirme cette tendance : le plastique recyclé (22 ± 6 J) absorbe davantage d'énergie que le béton (15 ± 4 J), mettant en évidence sa résilience aux chocs et sa capacité à limiter les fissurations superficielles. Les pavés perméables, plus fragiles (impact 8 ± 3 J), sont davantage sensibles aux contraintes dynamiques et nécessitent un entretien régulier pour éviter la détérioration prématurée.

## Abrasion et durabilité superficielle

L'érosion par abrasion montre que les pavés plastiques recyclés sont très résistants à l'usure superficielle (0,6 ± 0,3 % mass loss), comparables voire légèrement supérieurs au béton classique (0,8 ± 0,3 %). Les PICP présentent une abrasion plus marquée (1,5 ± 0,7 %), reflétant la susceptibilité des joints granulaires à l'érosion sous trafic ou frottement. Ces résultats indiquent que les composites plastiques offrent une durabilité élevée pour des surfaces piétonnières ou légères, tout en conservant une surface lisse et uniforme dans le temps.

## Absorption d'eau

Les pavés plastiques recyclés présentent une absorption extrêmement faible (0,6 ± 0,4 %), signe d'une résistance élevée à l'infiltration et à la dégradation liée à l'humidité. Le béton classique absorbe davantage (4,5 ± 1,0 %), et le PICP, en raison de sa porosité, atteint 8 ± 3 %. Cette propriété influence directement la durabilité à long terme, car une faible absorption limite le risque de fissuration par gel-dégel ou de dégradation chimique.

## Adhérence / Anti-glissance

Le pavé plastique recyclé affiche le meilleur indice de friction (BPN 60 ± 7), supérieur au béton classique (55 ± 6) et aux PICP (48 ± 8), indiquant un confort et une sécurité accrus pour les piétons, même en conditions humides :

* Le béton classique excelle en portance et rigidité, adapté aux charges lourdes et usages structuraux.

* Le PICP présente des performances mécaniques modérées, suffisantes pour un trafic léger mais sensibles à l'usure et au colmatage.

* Les pavés plastiques recyclés combinent flexibilité, haute résistance à la flexion et aux chocs, faible absorption d'eau et excellente adhérence, en faisant une solution durable et sécurisée pour les zones piétonnières ou à faible trafic motorisé, tout en offrant un potentiel écologique et une légèreté structurelle avantageuse.

En conclusion, le choix du matériau implique un compromis : rigidité et charge pour le béton, perméabilité et drainage pour le PICP, et durabilité mécanique combinée à résilience et sécurité pour le pavé plastique recyclé.

## Vieillissement & performance après vieillissement accéléré (UV / thermique)

L'analyse des données sur le vieillissement accéléré du tableau 10 met en évidence l'impact combiné des rayonnements UV et des variations thermiques sur les propriétés mécaniques et superficielles des pavés, en comparant béton classique, PICP et pavé plastique recyclé. Ces résultats permettent d'évaluer la durabilité à long terme des matériaux dans des conditions climatiques extrêmes, typiques des zones sahéliennes.

## Résistance en flexion après vieillissement

Le béton classique subit une perte très faible (5 ± 3 %), confirmant sa stabilité mécanique face aux cycles thermiques et à l'exposition UV. Le PICP affiche une diminution modérée de la flexion (12 ± 6 %), liée à la sensibilité des joints et de la microstructure poreuse aux effets thermiques. Le pavé
# Évaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable

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plastique recyclé, en revanche, présente la perte relative la plus élevée (30 ± 15 %), conséquence de la dégradation photothermique des polymères HDPE, LDPE et PP. Bien que cette diminution soit significative, la flexibilité intrinsèque du composite permet encore une résistance acceptable dans des usages piétonniers ou légers.

<table><caption>Tableaux 10: Vieillissement & performance après vieillissement accéléré (UV / thermique)</caption><thead><tr><th>Indicateur</th><th>Unité</th><th>Pavé classique (béton) — perte relative</th><th>Pavé Pervious — perte relative</th><th>Pavé plastique recyclé — perte relative</th></tr></thead><tbody><tr><td>Perte de résistance en flexion après vieillissement UV/thermique (accéléré)</td><td>% de diminution</td><td>5 ± 3 %</td><td>12 ± 6 %</td><td>30 ± 15 %</td></tr><tr><td>Perte d'adhérence (surface) après vieillissement</td><td>%</td><td>2 ± 2 %</td><td>8 ± 4 %</td><td>18 ± 10 %</td></tr><tr><td>Formation fissuration micro (brittleness index)</td><td>score relatif</td><td>faible (1.0 ± 0.3)</td><td>modéré (1.8 ± 0.6)</td><td>modéré-élevé (2.5 ± 0.9)</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en terrain (2022-2025)

Remarques méthodologique : les polymères exposés au fort ensoleillement et températures élevées (Sahel) subissent photo-oxydation/oxydation thermique ; les pertes mécaniques peuvent être importantes sans stabilisants UV et additifs antioxydants.

## Adhérence superficielle après vieillissement

La perte d'adhérence suit une tendance similaire : le béton classique reste quasiment stable (2 ± 2 %), les PICP montrent une réduction modérée (8 ± 4 %), et le plastique recyclé connaît une diminution plus notable (18 ± 10 %). La dégradation de la surface plastique par UV peut modifier légèrement la rugosité, réduisant l'indice de friction. Malgré cela, la valeur finale reste généralement compatible avec un usage sécurisé pour les piétons.

## Formation de microfissuration (brittleness index)

Le béton conserve un indice faible (1,0 ± 0,3), témoignant d'une grande résistance aux fissures superficielles sous contrainte thermique. Le PICP et le pavé plastique recyclé présentent des indices plus élevés (1,8 ± 0,6 et 2,5 ± 0,9 respectivement), traduisant une susceptibilité accrue à la microfissuration due à la dilatation, contraction et vieillissement différentiel des matériaux constitutifs. Pour le plastique

recyclé, cette tendance est cohérente avec l'effet cumulatif de l'exposition UV et des cycles thermiques sur les chaînes polymériques:

* Le béton classique conserve la majorité de ses propriétés après vieillissement, confirmant sa stabilité structurelle et sa durabilité.

* Le PICP subit une dégradation modérée mais reste fonctionnel, nécessitant un entretien éventuel des joints pour maintenir perméabilité et résistance.

* Les pavés plastiques recyclés montrent une dégradation plus marquée des propriétés mécaniques et superficielles, mais leur capacité intrinsèque à absorber les contraintes et à résister aux impacts compense partiellement cette perte. Leur durabilité reste acceptable pour les usages légers et piétonniers, surtout si le design intègre des protections contre UV (teinte claire, additifs stabilisants).

En conclusion, le vieillissement accéléré souligne que la **stabilité mécanique et la**
**résistance UV** constituent des critères déterminants pour le choix des matériaux : béton pour charge et longévité, PICP pour perméabilité durable avec entretien modéré, et pavé plastique recyclé pour légèreté, résilience et fonctionnalité hydraulique, à condition de limiter l'exposition UV directe ou d'utiliser des additifs stabilisants.

Durabilité mécanique à long terme
(simulation 1 → 20 ans)

L'analyse des indicateurs de durabilité mécanique à long terme (simulation sur 20 ans) du tableau 11 met en évidence des différences significatives entre pavés béton, PICP et pavés plastiques recyclés en termes de stabilité structurelle, de résistance au vieillissement et de performance face aux contraintes climatiques.

Durée de service estimée

Le béton préfabriqué classique affiche la durée de service la plus longue (30 ± 10 ans), confirmant sa capacité à maintenir ses propriétés mécaniques sur plusieurs décennies, même sans entretien majeur. Le PICP présente une durée de vie intermédiaire (15 ± 8 ans), limitée principalement par le colmatage des joints, l'érosion des granulats et la perte progressive de résistance. Les pavés plastiques recyclés ont une durée estimée légèrement supérieure au PICP (18 ± 10 ans), reflétant leur résistance aux impacts et leur faible usure superficielle, mais cette longévité reste dépendante de la stabilité des polymères face à la chaleur et aux UV.

<table><caption>Tableaux 11: Durabilité mécanique à long terme (simulation 1 → 20 ans) — indices de service</caption><thead><tr><th>Indicateur</th><th>Unité</th><th>Pavé béton —<br>indice service<br>(année)</th><th>Pavé Pervious<br>— indice<br>service</th><th>Pavé plastique recyclé —<br>indice service</th></tr></thead><tbody><tr><td>Durée de service estimée (sans entretien majeur)</td><td>années</td><td>30 ± 10</td><td>15 ± 8</td><td>18 ± 10</td></tr><tr><td>Rétention résistance après 10 ans (%)</td><td>%</td><td>88 ± 6</td><td>70 ± 15</td><td>65 ± 20</td></tr><tr><td>Risque de déformation plastique<br>(haute température)</td><td>probabilité<br>relative</td><td>faible</td><td>modéré</td><td>élevé si non stabilisé</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en terrain (2022-2025)

Note : la **durée de service** dépend fortement de la formulation (type/qualité du plastique recyclé, UV stabilisants, renforts), qualité de pose, soutien structural (couche base), et charges de trafic. Les pavés plastiques bien formulés et protégés peuvent atteindre des durées comparables au béton, mais c'est conditionnel.

Rétention de résistance après 10 ans

Le béton conserve 88 ± 6 % de sa résistance initiale, illustrant sa stabilité à long terme. Le PICP conserve 70 ± 15 %, tandis que le pavé plastique recyclé retient 65 ± 20 %. Cette rétention plus faible pour le plastique traduit la sensibilité aux effets combinés de vieillissement thermique, UV et sollicitations mécaniques répétées. La variabilité élevée indique une dépendance forte à la formulation du composite et à la protection contre les UV et la chaleur.

Risque de déformation plastique sous
haute température

Le béton classique présente un risque faible, grâce à sa rigidité et sa résistance aux températures élevées. Le PICP présente un risque modéré, dépendant de la qualité des granulats et de la compaction. Le pavé plastique recyclé peut présenter un risque élevé de déformation plastique si les polymères ne sont pas stabilisés ou si la conception ne limite pas l'accumulation de chaleur, surtout dans les climats chauds comme en zone sahélienne:
* Le béton est optimal pour la durabilité et la stabilité mécanique à long terme, mais limité en perméabilité et flexibilité.

* Le PICP offre un compromis entre perméabilité et durabilité, mais nécessite un entretien régulier pour maintenir la performance hydraulique et mécanique.

* Le pavé plastique recyclé combine flexibilité, résilience aux impacts et drainage efficace, mais sa longévité et sa stabilité sous haute température dépendent fortement de l'intégration d'additifs stabilisants et d'un contrôle thermique adéquat.

En résumé, la hiérarchie de durabilité mécanique à long terme suit l'ordre : **béton > pavé plastique recyclé ≈ PICP**, mais le choix doit intégrer le **compromis entre durabilité, perméabilité, confort thermique et résilience aux charges dynamiques**. Les pavés plastiques recyclés restent compétitifs pour des applications piétonnières ou à faible trafic, surtout dans des contextes où l'infiltration et l'allègement structurel sont prioritaires.

## 6-Considérations environnementales et socio-techniques

L'analyse des considérations environnementales et socio-techniques du tableau 12 montre que chaque type de pavé présente des avantages et contraintes spécifiques, selon les critères de durabilité, impact environnemental, coût et acceptabilité sociale.

### Empreinte carbone et consommation de ressources

Les pavés plastiques recyclés se distinguent par une très faible émission de CO₂ (25 ± 5 kg CO₂-eq/m²) comparée au béton classique (180 ± 15) et au PICP (145 ± 12), ainsi

qu'une consommation d'eau très réduite (5 ± 2 L/m² contre 50 et 40 L pour béton et PICP). Cette performance découle de l'utilisation de déchets plastiques recyclés comme matière première et de procédés de fabrication nécessitant peu d'eau, mettant en évidence un fort potentiel pour la réduction de l'empreinte environnementale dans des contextes sahéliens à ressources limitées.

### Valorisation des déchets et économie circulaire

Les pavés plastiques recyclés intègrent jusqu'à 80 ± 10 % de déchets plastiques locaux, contribuant à la gestion des déchets urbains et à l'économie circulaire. En revanche, les pavés béton et PICP ne valorisent aucun déchet, ce qui souligne le rôle des matériaux polymères recyclés dans la réduction de la pollution locale.

### Durée de vie et maintenance

La durée de vie estimée des pavés plastiques (15 ± 3 ans) est comparable à celle des PICP (15 ± 2 ans) mais inférieure au béton classique (20 ± 3 ans). Les besoins de maintenance restent modérés pour les pavés plastiques et le béton (score 2 ± 0,5), tandis que les PICP nécessitent un entretien plus régulier (score 3 ± 0,5) pour prévenir le colmatage des joints. Cette observation reflète la stabilité structurale intrinsèque des matériaux polymères et la sensibilité des pavés perméables à l'encrassement.

### Acceptabilité sociale et perception

Les pavés plastiques recyclés obtiennent un score légèrement inférieur (3 ± 0,7) par rapport au béton et PICP (4 ± 0,5), indiquant un besoin de sensibilisation et d'information pour accroître l'acceptation des innovations locales.

### Résilience climatique
# Évaluation de la Performance Thermique et Hydraulique des Pavés Écologiques à Base de Plastiques Recyclés, comparées aux Pavés Classiques, dans le Cadre de l'Aménagement Urbain Durable

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Le béton montre la meilleure résistance à la chaleur et aux UV (score 4 ± 0,5), tandis que les pavés plastiques et PICP présentent une résistance modérée (3 ± 0,5–0,7). Pour les

pavés plastiques, l'ajout d'additifs stabilisants est recommandé pour limiter la dégradation thermique et photochimique.

<table><caption>Tableau 12 : Considérations environnementales et socio-techniques</caption><thead><tr><th>Critère / Variable</th><th>Unité</th><th>Pavés classiques (béton)</th><th>Pavés PICP / perméables</th><th>Pavés plastiques recyclés</th><th>Note protocole / observation</th></tr></thead><tbody><tr><td>Émissions CO<sub>2</sub> (production 1 m<sup>2</sup>)</td><td>kg CO<sub>2</sub>-eq</td><td>180 ± 15</td><td>145 ± 12</td><td>25 ± 5</td><td>Pavés plastiques recyclés fortement empreinte carbone</td></tr><tr><td>Consommation d'eau (fabrication / m<sup>2</sup>)</td><td>L</td><td>50 ± 5</td><td>40 ± 4</td><td>5 ± 2</td><td>Pavés plastiques nécessitent peu d'eau</td></tr><tr><td>Déchets valorisés (% des déchets plastiques)</td><td>%</td><td>0</td><td>0</td><td>80 ± 10</td><td>Pavés plastiques recyclés contribuent à la gestion des déchets locaux</td></tr><tr><td>Durée de vie estimée</td><td>années</td><td>20 ± 3</td><td>15 ± 2</td><td>15 ± 3</td><td>Suivi climatique sahélien inclus UV et pluie intense</td></tr><tr><td>Coût de production (matériaux + fabrication / m<sup>2</sup>)</td><td>FCFA</td><td>12 000 ± 1 500</td><td>15 000 ± 1 200</td><td>10 000 ± 1 000</td><td>Pavés plastiques compétitifs et valorisation locale</td></tr><tr><td>Acceptabilité sociale (enquête ménages / score 1-5)</td><td>-</td><td>4 ± 0.5</td><td>4 ± 0.5</td><td>3 ± 0.7</td><td>Pavés plastiques moins connus, sensibilisation nécessaire</td></tr><tr><td>Risque de pollution secondaire (microplastiques)</td><td>score 0-5</td><td>0 ± 0</td><td>0 ± 0</td><td>2 ± 1</td><td>Besoin de contrôle post-usage et recyclage en fin de vie</td></tr><tr><td>Maintenance / entretien nécessaire (score 1-5)</td><td>-</td><td>2 ± 0.5</td><td>3 ± 0.5</td><td>2 ± 0.5</td><td>Nettoyage régulier de PICP pour colmatage</td></tr><tr><td>Résilience climatique (résistance chaleur, UV)</td><td>score 1-5</td><td>4 ± 0.5</td><td>3 ± 0.5</td><td>3 ± 0.7</td><td>Pavés plastiques sensibles UV → stabilisants recommandés</td></tr><tr><td>Impact sur infiltration des eaux pluviales</td><td>mm/h</td><td>8 ± 1</td><td>72 ± 10</td><td>65 ± 8</td><td>Favorise recharge souterraine et réduction ruissellement</td></tr></tbody></table>

Source : travaux en terrain (2022-2025)

## Performance hydraulique

En termes d'infiltration, les pavés plastiques recyclés (65 ± 8 mm/h) et les PICP (72 ± 10 mm/h) surpassent largement le béton classique (8 ± 1 mm/h), favorisant la recharge des eaux souterraines et la réduction du ruissellement urbain. Cette capacité démontre l'intérêt des matériaux

drainants pour la gestion durable des eaux pluviales et la résilience urbaine face aux épisodes de fortes pluies.

## Risque environnemental secondaire

Un score de 2 ± 1 pour les pavés plastiques indique un risque modéré de pollution par microplastiques en fin de vie ou sous
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abrasion, nécessitant un suivi et une
stratégie de recyclage post-usage :

* Le béton classique est robuste, socialement accepté et durable, mais peu perméable et énergivore.

* Le PICP combine perméabilité et durabilité hydraulique, mais exige un entretien régulier.

* Les pavés plastiques recyclés offrent un bilan environnemental très favorable, une perméabilité élevée et une valorisation locale des déchets, tout en nécessitant des précautions pour la durabilité UV et la sensibilisation sociale.

Ainsi, les pavés plastiques recyclés représentent une **solution innovante à fort impact environnemental positif**, particulièrement adaptée aux zones urbaines sahéliennes où la gestion de l'eau, la valorisation des déchets et la réduction de l'empreinte carbone sont des priorités.

## Discussion

### 1. Interprétation des résultats thermiques

Les pavés à forte fraction plastique se comportent comme des matériaux **faiblement conducteurs et à faible capacité thermique** : cette combinaison réduit l'accumulation de chaleur stockée en profondeur (potentiellement bénéfique pour diminuer le dégagement de chaleur nocturne), mais augmente généralement l'amplitude thermique de surface (chauffe rapide le jour), ce qui confirme leur capacité à réduire la chaleur **accumulée** en journée et à limiter la restitution nocturne (D.J. Sierra et al., 2019, p.51 ; M. Santamouris et al., 2022, p. 19; E. D., D. Manfo et al., 2025a,b,c, p. 08). En termes d'atténuation de l'îlot de chaleur urbain (UHI), deux mécanismes sont essentiels : **réduction du flux net entrant** (via albédo élevé / réreflectance) et **augmentation de**

**l'évapotranspiration** (non applicable aux matériaux inertes sauf s'ils favorisent l'évaporation via porosité). Par conséquent :

* Sans traitement réfléctif, un pavé plastique sombre risque d'aggraver les températures de surface pendant la journée comparé à un pavé béton clair ;

* Avec pigmentation réfléchissante ou formulation perméable favorisant l'évaporation, le même pavé plastique peut devenir une **solution « cool »** performante.

Les revues sur cool pavements et les essais de terrain corroborent que l'augmentation d'albédo (ou l'emploi de matériaux à haute réflectance) constitue la stratégie la plus efficace pour diminuer la température de surface et le flux thermique sensible vers l'atmosphère — jusqu'à des réductions de plusieurs degrés Celsius au niveau local selon la littérature. (S. Kappou et al., 2022, p. 5151)

Lors du développement de pavés plastiques, la conception doit intégrer :

(i) des pigments / charges réfléchissants et

(ii) une texture de surface adaptée pour limiter l'absorption radiative.

Un compromis entre isolation thermique (faible λ) et albédo élevé est souhaitable afin de minimiser l'apport de chaleur diurne tout en évitant de fortes amplitudes thermiques locales.

### 2. Interprétation des résultats hydrauliques

Les pavés recyclés perméables démontrent un **fort potentiel pour la gestion décentralisée des eaux pluviales**, en particulier pour réduire le ruissellement superficiel et augmenter l'infiltration
locale. Cette propriété traduit un potentiel
intéressant dans la **réduction de l'effet
d'îlot de chaleur urbain (UHI)**,
particulièrement dans les zones fortement
minéralisées et exposées à de fortes
amplitudes thermiques (A.E. Oke, 2020,
p.46). Les mesures d'albédo (0,31-0,45
pour les pavés plastiques vs 0,20-0,25 pour
les pavés béton) confirment également un
**pouvoir réfléchissant supérieur**, ce qui
contribue à un meilleur confort thermique
piétonnier (M. Santamouris et al., 2022, p.
16; N. T. L. Wandji et al., 2025 p. 04).
Toutefois, ils partagent avec les pavés
perméables classiques la vulnérabilité au
colmatage :

* Le colmatage par particules fines est le principal facteur de perte de performance hydraulique ; sa dynamique est bien documentée (P.S.B. Chaves et al., 2016, p.1015) et dépend de l'entretien et de la taille/forme des joints.

* Les pavés plastiques peuvent offrir des joints stables et une surface moins adhésive aux matières organiques, ce qui — selon la formulation — pourrait réduire l'encrassement comparativement à certains systèmes traditionnels, mais les données sont variables et conditionnelles à la composition.

L'adoption de pavés plastiques perméables nécessite un plan d'entretien clair (calendrier de nettoyage, choix des remplissages de joints) et des spécifications dimensionnelles des joints (granulométrie du grave) pour maintenir une perméabilité dans le temps. Les études montrent que des nettoyages périodiques (brossage, lavage sous pression) peuvent restaurer une grande partie de la perméabilité perdue. (L. M. Chen et al., 2020, p.141344)

3. Compromis entre performances
(thermique vs hydraulique vs
mécanique)

Un **dilemme de conception** émerge souvent : augmenter la porosité et la perméabilité (pour la gestion des eaux) tend à réduire la résistance mécanique et à modifier les propriétés thermiques (par ex. plus d'aération → moins de capacité thermique). Cette propriété, couplée à une meilleure résistance à l'encrassement après plusieurs cycles d'infiltration, révèle un **comportement hydraulique favorable à la gestion durable des eaux pluviales**, limitant le ruissellement et favorisant la recharge des nappes phréatiques (B. H. Ryu, et al., 2020, p. 6356; L. M. Chen, et al. 2020, p. 141352; R. Agrawal et al., 2023, p. 1075). À l'inverse, maximiser la résistance mécanique peut réduire la perméabilité. Les résultats suggèrent que la **formulation optimale** dépendra de l'application (piétonnier vs voirie légère vs zones de ruissellement) :

* Pour trottoirs et zones piétonnières : prioriser formulation perméable avec un bon albédo et résistance mécanique suffisante (F1-F2).

* Pour chaussées à trafic plus important : privilégier formulations renforcées (plus d'agrégat, liants compatibilisants) ou usage hybride (couche supérieure réfléchissante + sous-couche perméable).

4. Impacts environnementaux et socio-
économiques

L'intégration de plastiques recyclés dans les pavés apporte des bénéfices environnementaux évidents (réduction de déchets plastiques, substitution partielle du ciment et des granulats) mais il faut évaluer l'ACV complète : énergie de transformation (fusion, broyage), durabilité (fréquence de remplacement), émissions liées aux additifs, et coûts de maintenance (nettoyages). Des études économiques montrent souvent une compétitivité à long terme dès lors que le coût des déchets et de la main-d'œuvre est favorable et que la
## 5. Limitations de l'étude et incertitudes

* **Transférabilité locale** : résultats thermiques et hydrauliques varient fortement selon le climat (ensoleillement, humidité), la granulométrie des sédiments locaux et les pratiques d'entretien. Les conclusions doivent être adaptées au contexte sahélien (insolation forte, tempêtes de poussière) en testant in situ.

* **Durée d'observation** : études longues (plusieurs années) sont nécessaires pour estimer la dégradation liée aux UV, à l'oxydation et aux cycles thermiques ; les essais accélérés donnent des indications mais pas toujours la même évolution que l'exposition réelle.

* **Variabilité de matières premières** : hétérogénéité des plastiques recyclés (types polymères, contaminants) peut conduire à variabilité des résultats ; un contrôle qualité strict est requis.

## 6. Recommandations

1. **Conception** : privilégier formulations avec pigments à haute réflectance et joints drainants pour combiner gains thermiques et hydrauliques.

2. **Maintenance** : définir un protocole d'entretien périodique (brossage, lavage) basé sur la caractérisation des sédiments locaux afin de préserver la perméabilité.

3. **Suivi long terme** : mettre en place programmes de suivi multi-annuel in situ (température de surface, infiltration, état mécanique) pour valider les hypothèses d'ACV et d'endurance.

4. **Normalisation** : encourager le développement de normes spécifiques pour pavés plastiques (tests d'aptitude mécanique, stabilité aux UV, perméabilité et colmatage) afin de faciliter l'intégration dans les marchés publics. (ASTM, 2000, p. 1; ASTM, 2008, p. 1; ASTM, 2009, p. 1; ASTM, 2013, p. 1)

Les pavés écologiques à base de plastiques recyclés montrent un **potentiel intéressant** pour réduire l'empreinte matérielle des aménagements urbains et pour contribuer à la gestion décentralisée des eaux pluviales. Du point de vue thermique, leur usage peut être double : mal conçus, ils risquent d'augmenter la température de surface ; bien conçus (haute réflectance, porosité contrôlée), ils peuvent devenir des éléments efficaces de stratégies « cool pavements ». Sur le plan hydraulique, ils peuvent atteindre des niveaux d'infiltration comparables aux systèmes perméables classiques mais exigent une attention particulière au colmatage et au programme de maintenance. Enfin, l'adoption doit s'appuyer sur des normes, une ACV rigoureuse et des essais in situ contextuels.

## Conclusion et Recommandations

### Conclusion

L'étude menée sur la performance thermique et hydraulique des pavés écologiques à base de plastiques recyclés, comparée à celle des pavés classiques en béton, met en évidence l'intérêt croissant des matériaux issus du recyclage pour la conception d'infrastructures urbaines durables et résilientes. Les résultats obtenus montrent que les pavés écologiques présentent des **performances thermiques et hydrauliques distinctes**, directement liées à leur composition physico-chimique, leur porosité, et leur structure interne.
Sur le plan **thermique**, les pavés à base de plastiques recyclés ont affiché une **conductivité thermique plus faible** (0,22–0,35 W/m·K) que les pavés classiques (1,15–1,25 W/m·K).

D'un point de vue **hydraulique**, les pavés à base de plastiques recyclés ont démontré une **perméabilité initiale élevée** (3,5–4,2 × 10⁻³ m/s), supérieure à celle des pavés classiques (2,0–2,5 × 10⁻³ m/s). Toutefois, une **légère diminution de la perméabilité** a été observée après 50 cycles d'exposition (–18 %), indiquant la nécessité d'un entretien périodique pour maintenir la performance hydraulique à long terme.

Sur le plan **mécanique et structurel**, les pavés en plastique recyclé présentent une résistance à la compression moyenne (25–30 MPa) inférieure à celle des pavés en béton (35–40 MPa), mais suffisante pour des usages piétonniers, des pistes cyclables et des zones à trafic léger. Leur **faible masse volumique** (1,8–2,0 g/cm³) facilite la pose et réduit la charge sur les sous-couches, contribuant à la durabilité des structures urbaines.

Les résultats globaux démontrent que les **pavés écologiques à base de plastiques recyclés** constituent une alternative techniquement **viable et écologiquement pertinente** pour l'aménagement urbain durable, notamment dans les contextes tropicaux et sahéliens où la gestion thermique et hydrique est cruciale. En intégrant des déchets plastiques post-consommation dans la fabrication de matériaux de voirie, cette technologie contribue à la **réduction de la pollution plastique**, à la **valorisation des déchets urbains**, et à la mise en œuvre d'une économie circulaire locale.

## Recommandations

### 1. Renforcement des essais et normalisation

Il est recommandé de poursuivre les essais à plus grande échelle pour mieux comprendre la **durabilité des performances thermiques et hydrauliques** des pavés écologiques dans des conditions climatiques réelles (pluie, chaleur, UV). Des protocoles normalisés devraient être développés pour **homologuer** ces matériaux selon des normes nationales et internationales (ASTM, EN, ISO).

### 2. Intégration dans les politiques publiques d'aménagement

Les collectivités locales et les agences d'aménagement urbain devraient **intégrer les pavés écologiques dans leurs programmes de voirie durable**, notamment dans les zones résidentielles, les espaces publics, les trottoirs et les zones piétonnes. Une incitation fiscale ou un label écologique pourrait encourager les entreprises à adopter ces matériaux.

### 3. Optimisation de la formulation

Les résultats suggèrent la possibilité d'améliorer la **résistance mécanique et la stabilité dimensionnelle** des pavés plastiques en ajustant les proportions de polymères, de charges minérales (sable, verre broyé) et de liants thermoplastiques. Une attention particulière doit être portée à la **compatibilité entre types de plastiques** (PET, HDPE, LDPE) et à la maîtrise du cycle de fusion pour assurer l'homogénéité du mélange (B. H. Ryu, et al., 2020, p. 6356).

### 4. Suivi environnemental et analyse du cycle de vie (ACV)

Il est fortement conseillé de compléter l'évaluation technique par une **analyse environnementale complète (ACV)**, intégrant les émissions de CO₂, la
consommation d'énergie, la recyclabilité en
fin de vie et les bénéfices liés à la réduction
des déchets plastiques (Santamouris, 2022 ;
UNEP, 2022). Ces indicateurs permettront
d'appuyer la **reconnaissance
institutionnelle** des pavés écologiques
comme solution à faible empreinte carbone.

5. Sensibilisation et formation des acteurs

La réussite de la diffusion de ces
technologies repose également sur la
**formation des techniciens municipaux, artisans, ingénieurs et urbanistes** aux
techniques de fabrication, de pose et
d'entretien. Des programmes pilotes dans
les villes sahéliennes (Maroua, Garoua,
N'Djamena) pourraient démontrer la
faisabilité technique et socio-économique
de ces pavés écologiques (Dzokom, 2024).

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