La durabilité au service de la circulation routière.

Recyclage à froid in place avec des machines du Wirtgen Group à San José

San José | Californie, États-Unis

La ville californienne de San José mise depuis dix ans sur le recyclage à froid pour la réhabilitation de ses routes. Le procédé développé par Wirtgen est d’ailleurs imposé dans les appels d’offres. Lors de la réhabilitation de la Monterey Road, l’entreprise de construction routière MCK Services, Inc. a mis en œuvre un recycleur à froid de Wirtgen. Le W 380 CRi a enlevé le revêtement endommagé sur une longueur de 42 km et une profondeur de 10 cm, avant de mélanger les fraisats avec de la mousse de bitume et d’acheminer l’enrobé vers un finisseur Vögele. Le SUPER 2000-3i s’est alors chargé de la pose de la couche recyclée à froid. Juste derrière, une couche de roulement de 5 cm d’épaisseur a été posée, contenant une partie de granulat de caoutchouc. Des compacteurs Hamm avaient pour mission le compactage de la route.

Un total de 550 km déjà recyclés à froid à San José

« Comme beaucoup de villes, nous cherchons des solutions pour faire notre travail le plus efficacement et rentablement possible. Dans le même temps, nous nous efforçons également d’agir pour l’environnement », affirme Rick Scott, directement adjoint pour la réfection des infrastructures de l’autorité des transports de San José, expliquant le choix du procédé de recyclage à froid. Le responsable du bureau des travaux publics de San José, Frank Farshidi se dit lui aussi convaincu par le recyclage à froid : « C’est un procédé unique. L’asphalte existant de nos routes est recyclé directement sur place, sans qu’il soit besoin de le transporter ailleurs. L’entreprise contractante peut donc exécuter le chantier sous forme mobile. Elle recycle le revêtement à 100 %, ce que nous apprécions beaucoup. En effet, nous voulons économiser de l’énergie et construire de façon durable et écologique. Avec cette technologie, nous remplissons les deux critères. En sept ans, nous avons réhabilité près de 550 kilomètres de routes dans San José à l’aide du procédé de recyclage à froid. »

Sur le chantier de la Monterey Road, l’entreprise de construction routière MCK Services a mis en œuvre un W 380 CRi. Ce recycleur à froid de Wirtgen est conçu pour fraiser la chaussée en un seul passage et mélanger l’asphalte avec un ou plusieurs liants, du ciment ou de la chaux, une émulsion de bitume ou une mousse de bitume, avant de poser le nouvel enrobé. Son rendement peut atteindre 800 t/h. De plus, la série CR se distingue par la possibilité de recycler l’asphalte à une profondeur complète : c’est la technique de recyclage en profondeur (FDR pour Full Depth Reclamation en anglais).

Une vue routinière à San José : un W 380 CRi réhabilite une voie de circulation sur une profondeur de 10 cm.

Réfection durable des routes : le recyclage à froid à la mousse de bitume

Procédé établi dans le monde entier, le recyclage à froid à la mousse de bitume suscite l’intérêt croissant des administrations et des entreprises de construction routière pour la réfection des routes. Il permet de réaliser des couches flexibles et durables constituant dans le corps de chaussée une assise parfaite pour la pose ultérieure d’enrobé sur une épaisseur de couche réduite.

La mousse de bitume est produite à l’aide d’une technique ultramoderne à partir de bitume chauffé à environ 175 °C. L’adjonction du liant dans un mélange de granulats minéraux s’effectue sur place dans les recycleurs à froid Wirtgen W 240 CR(i) et W 380 CR(i) avec une grande précision, par des systèmes d’injection régulés par microprocesseurs. Le nouveau MSB est ainsi produit directement sur place : les travaux peut donc être exécutés sous forme de chantier mobile.

La montée en mousse est réalisée dans des chambres d’expansion de la barre d’injection, directement dans la chambre de malaxage du recycleur à froid Wirtgen, où de l’air et de l’eau sont injectés à environ 5 bars et une température de 160 ºC à 180 ºC dans le bitume chaud.

42 km de route sur une surface de 205 000 m² recyclés

Recyclage à froid avec ciment répandu au préalable et finisseur

Sur un théâtre de réfection par recyclage à froid, le recycleur à froid n’est pas le seul à entrer en scène, il est accompagné d’autres machines. Ainsi, un épandeur de liants intervient souvent pour répandre du ciment, et un autre camion-citerne fournit l’eau pour le mélange. C’est en tous cas ainsi que s’est déroulé le chantier de San José. En effet, l’analyse en laboratoire effectuée en amont avait révélé qu’une association de mousse de bitume et de ciment serait nécessaire pour la stabilisation durable de la Monterey Road.

La formulation a été élaborée par MCK Services à l’aide de son propre équipement de laboratoire. Chaque chantier de recyclage à froid est unique et pose des conditions différentes en termes de composition et de courbe granulométrique des granulats d’enrobé. Le laboratoire mobile pour la mousse de bitume WLB 10 S de Wirtgen produit la mousse de bitume requise de la même manière que le CR le fait sur le chantier. Cela permet de déterminer au préalable les bonnes proportions d’eau, de ciment, de mousse de bitume et des éventuels autres additifs, afin de garantir un matériau stabilisé au bitume (MSB) doté des meilleures propriétés.

Le W 380 CRi achemine l’enrobé recyclé à froid tout juste préparé vers un finisseur Vögele de type SUPER 2000-3i, qui le pose immédiatement.

Un finisseur Vögele pose une couche recyclée à froid

Sur le chantier, le recycleur à froid Wirtgen W 380 CRi a enlevé l’ensemble de l’asphalte endommagé ainsi que le ciment Portland répandu au préalable, et les a mélangés sous adjonction de mousse de bitume. Les paramètres étaient les suivants : la route endommagée a été fraisée sur une profondeur de 10 cm, puis mélangée dans la chambre de malaxage variable avec 2,5 % de bitume de type PG 64-10 préalablement monté en mousse et 1,5 % de ciment Portland.

Puis, l’enrobé a été acheminé par le convoyeur à bande du recycleur à froid Wirtgen vers un finisseur Vögele, qui l’a posé. Le SUPER 2000-3i est une machine de la gamme 10 pieds (3 m) et a été associée à la table VR 600. Il a assuré la pose à la même hauteur de l’enrobé recyclé à froid.

Planéité et qualité de surface optimales : la technique de compactage de Hamm est garante d’un résultat de qualité.

La haute technologie de Hamm pour la touche finale

Derrière le finisseur, des compacteurs Hamm ont compacté la couche nouvellement posée. Un compacteur à pneumatiques GRW 280i a réalisé le compactage statique, tandis que les rouleaux tandem de type HD+ 120i VV HF, HD+ 110i VV HF et HD+ 90i VV HF ont travaillé avec des vibrations haute fréquence dans les deux cylindres (c’est la signification du suffixe VV HF).

Avant la réouverture provisoire à la circulation du tronçon recyclé, MCK Services a scellé et étanchéifié la surface en appliquant un fin voile d’émulsion de bitume, une technique appelée « fog sealing ». Cette dernière étape a été réalisée par un rouleau combiné avec des pneus en caoutchouc et un rouleau lisse de Hamm, un HD 14i VT. La pose de la couche de roulement est intervenue plus tard.

Procédé de recyclage à froid avec chargement arrière intégré

Si nécessaire, lors du recyclage à froid avec chargement arrière intégré, on procède à un épandage préalable de ciment. Le rotor de fraisage et de malaxage du recycleur concasse les couches d’enrobé. Dans le même temps, le ciment y est incorporé et les rampes d’injection injectent dans la chambre de malaxage de l’eau ainsi qu’une émulsion de bitume ou, comme cela été le cas à San José, de la mousse de bitume provenant des camions-citernes d’eau, d’émulsion de bitume ou de bitume raccordés. Les finisseurs posent alors ce nouveau matériau homogène et en assurent le précompactage. Les compacteurs se chargent ensuite du compactage final.

Tolles Produkt

« Ce procédé permet des économies considérables de temps, d’énergie et de coûts. Et il supprime les frais d’élimination. »

Rick Scott, directeur adjoint
Autorité des transports de San José

Une situation gagnant-gagnant pour les contribuables et l’environnement

« Ce procédé permet des économies considérables de temps, d’énergie et de coûts. Il n’engendre aucune évacuation d’asphalte et nous pouvons réutiliser les additifs minéraux disponibles. Il n’y a donc aucun coût d’élimination », indique le donneur d’ordre Rick Scott. « Pour le public aussi, cette technique n’a que des avantages : la route est à nouveau praticable en très peu de temps. »

Le vice-président de MCK Services, John Moffat, est convaincu par le procédé : « Le recyclage à froid avec des machines modernes comme le W 380 CRi engendre beaucoup moins de coûts, ce qui est positif pour le contribuable. Ces 10 dernières années, MCK a recyclé près de 2,3 millions de mètres carrés de chaussées. Par rapport aux procédés de réfection conventionnels, nous avons pu réduire nos coûts de 40 %. Rien que sur ce projet, nous avons recyclé 205 000 mètres carrés et réutilisé 100 % de la chaussée existante. »

Pour John Moffat, l’avenir appartient au recyclage à froid in situ, notamment aussi car ce procédé réduit considérablement la logistique des matériaux : à San José, l’entreprise a mis en œuvre seulement 5 camions, au lieu des 30 habituels avec une méthode conventionnelle, réduisant nettement les émissions de CO₂.

« Au départ, la durée planifiée du chantier était de 70 jours ouvrés. Nous avons finalement mis moins de 30 jours. Cela signifie aussi que les travaux ont moins impacté que prévu le trafic automobile. »

Richard Look, inspecteur en chef
Autorité des transports de San José

Réhabilitation sur 42 km de longueur

Le projet consistait à rénover la voie de circulation sur un tronçon de 42 km. « Au départ, la durée planifiée du chantier était de 70 jours ouvrés », indique Richard Look, inspecteur en chef de l’autorité des transports de San José. « Nous avons finalement mis moins de 30 jours. Cela signifie aussi que les travaux ont moins impacté que prévu le trafic automobile. Nous n’aurions pas pu rêver mieux comme entreprise contractante pour ce projet. MCK Services possède un énorme savoir-faire en matière de recyclage à froid, des collaborateurs de confiance et une technique de machine de pointe. On ressent l’étroite coopération entre l’entreprise et le fabricant Wirtgen Group. C’est un réel avantage. »

« Quand on regarde un tronçon plus ancien de 2011 qui a été réhabilité par recyclage à froid, on voit la durabilité », confie Frank Farshidi, responsable du bureau des travaux publics de San José. « Même au bout de 10 ans, la surface ne présente aucune fissure et nous n’avons rencontré aucun problème de qualité avec la chaussée. Les carottages que nous effectuons pour évaluer la résistance et la durabilité confirment également cette bonne impression. Après toutes nos bonnes expériences, je ne peux que conseiller aux autres villes et communes d’envisager le recyclage à froid. »

« Après toutes nos bonnes expériences, je ne peux que conseiller aux autres villes et communes d’envisager le recyclage à froid. »

Frank Farshidi, responsable
Bureau des travaux publics de San José