Dans un monde où les ressources naturelles diminuent et où la demande augmente, les citoyens et les industries cherchent des moyens de tirer le meilleur parti de moins. Cela inclut les services routiers locaux et les points d’État, dont beaucoup choisissent de nouvelles techniques pour réduire les coûts, recycler les matériaux de revêtement et conserver nos ressources non renouvelables, tout en améliorant la performance des routes.

Selon la National Asphalt Pavement Association, les États-Unis comptent plus de 2,7 millions de kilomètres de routes et d’autoroutes pavées, dont 94% sont recouvertes d’asphalte. Pour répondre à ce besoin, notre pays abrite 3 500 usines d’asphalte, qui produisent ensemble plus de 400 millions de tonnes d’asphalte chaque année. Une boue d’asphalte traditionnelle contient environ 5% de ciment d’asphalte – dérivé du pétrole naturel – mélangé à environ 95% d’agrégats: pierre, sable et gravier. Chauffé jusqu’à congeler, il est utilisé dans la méthode la plus courante de revêtement routier – moulin et recouvrement. Les préoccupations concernant l’utilisation généralisée de l’asphalte dans toutes les industries impliquent une dépendance vis-à-vis de l’épuisement de l’approvisionnement en pétrole brut lui-même, des forages et de la fracturation controversée nécessaires pour le récupérer, et du lien établi entre sa surutilisation et le réchauffement climatique.

Entrer: Recyclage à froid Sur place.

Le recyclage à froid sur place (CIR) gagne en popularité en tant que technique de revêtement de route innovante pour diverses raisons. C’est un moyen de revêtement routier plus rapide et plus économique qui réduit les retards pendant la construction, réduit le temps de projet et le coût du projet. Il économise sur les matériaux en réutilisant les matériaux existants, conserve les ressources naturelles non renouvelables telles que le pétrole et les agrégats et économise sur la consommation d’énergie grâce au processus « à froid » qui ne nécessite qu’une quantité minimale de chaleur. Le CIR préserve également la géométrie de la chaussée existante, ne perturbe pas les sols sous-nivelés et aide à atténuer ou à éliminer la détresse de la surface de la chaussée, ce qui améliore en fin de compte la performance du transport en commun. Cette méthode de pavage in situ réutilise 90 à 100% de la chaussée existante et peut prolonger le cycle de vie d’une chaussée jusqu’à 10 ou 15 ans.

Comment se fait le recyclage à froid sur place?

Étape 1: Un « train » d’équipements à plusieurs unités est la configuration la plus courante pour les projets CIR. Ces machines indépendantes fonctionnent de concert et comprennent une fraiseuse, un concasseur, une fraiseuse modifiée avec injecteurs d’agent stabilisant, des camions-citernes d’agent stabilisant, un finisseur d’asphalte et des machines de compactage.

Étape 2: La chaussée existante est partiellement fraisée, généralement à une profondeur de 2 à 5 pouces, en fonction de la profondeur du matériau asphalté existant. Pour les situations nécessitant une correction de pente plus avancée, un pré-fraisage est recommandé.

Étape 3: Les matériaux fraisés sont broyés, parfois tamisés à la taille et mélangés à un agent stabilisant ajouté, généralement de l’asphalte moussé.

Étape 4: Le mélange recyclé est immédiatement pavé sur la chaussée à l’aide d’une machine à paver traditionnelle.

Étape 5: La nouvelle surface est compactée à l’aide d’une combinaison de rouleaux pneumatiques et vibrants.

Étape 6: Le CIR a le temps de guérir, ce qui peut prendre de plusieurs jours à quelques semaines, selon les conditions. Les projets DOT nécessitent généralement un séchage à une teneur en humidité de 2,5%, ce qui prend souvent au moins une semaine. Heureusement, les véhicules sont autorisés à circuler en surface tout au long du processus de durcissement, ce qui ne constitue donc pas un obstacle majeur à la circulation.

Étape 7: Une fois le durcissement terminé, une fine couche d’asphalte est posée sur le dessus comme couche d’usure.

Comment le froid en place réduit-il les coûts?

Le CIR a un grand potentiel pour réaliser des économies tout en améliorant la qualité des routes. On estime que le froid sur place permet d’économiser jusqu’à 50% des coûts de resurfaçage par rapport aux méthodes traditionnelles de laminage et de recouvrement. Cela se fait en utilisant de l’asphalte récupéré sur place, éliminant ainsi la nécessité de disposer des anciens matériaux ailleurs. Cela réduit également les besoins en transport et en personnel pour déplacer les matériaux vers et depuis le site du projet.

En quoi le froid en place est-il plus écologique?

La recherche sur les avantages environnementaux du CIR par le Centre de ressources sur les matériaux recyclés de l’Université du Wisconsin-Madison College of Engineering a révélé que le recyclage à froid sur place permet d’économiser, en moyenne, 23% à la fois en consommation d’énergie et en émissions de dioxyde de carbone et 20% en consommation d’eau liée au pavage par rapport à la méthode Mill and Overlay. En outre, le CIR a réduit la consommation globale d’agrégats vierges de 37 %. Les États-Unis utilisent environ 1.3 milliards de tonnes d’agrégats chaque année — dont la majorité est constituée de matériaux vierges — et 58% de ceux-ci sont utilisés pour des projets de construction de routes. Par la simple réutilisation des matériaux existants, le CIR diminue considérablement le besoin de nouvel asphalte et de granulats associés, ce qui permet d’économiser des matériaux, des coûts et du transport.

Comment le froid sur place est-il le plus efficace?

Bien que le CIR présente de nombreux avantages, ce n’est pas la solution pour tous les projets de pavage de chaussée. Il a connu le meilleur succès sur les routes à volume faible à modéré qui ne présentent pas de problèmes structurels sous-jacents majeurs. Cependant, il peut également fournir une multitude de solutions. Le CIR peut corriger les défauts profonds de l’asphalte tels que l’orniérage, la fatigue ou la fissuration des alligators. Il peut également traiter les coupures d’utilité qui ne peuvent généralement pas être corrigées par un simple traitement de surface ou une superposition. Le froid en place permet également des corrections mineures au profil d’une surface de route, mais uniquement si le matériau est ajouté à l’avance ou retiré par pré-fraisage. Il réduit également la fissuration réfléchissante, qui est une fissuration liée à des contraintes concentrées et répétées, souvent au même endroit et de forme similaire à la fissure de la chaussée plus ancienne en dessous. Les fissures réfléchissantes permettent à l’eau de pénétrer dans le corps de la chaussée, accélérant le taux de détérioration.

Expérience de projet froid sur place

MSA a participé à plusieurs projets de recyclage froid sur place, concevant récemment un projet de CIR de 16 milles le long de la rue 93 dans le comté de Trempealeau, au Wisconsin, et effectuant la gestion de la construction de l’a 4.projet CIR de 9 milles sur le CTH F dans le comté de Marathon, Wisconsin.

Le premier projet CIR d’importance conçu par la MSA a impliqué le CTH H dans le comté de Sauk, dans le Wisconsin – un projet rural du département des autoroutes du comté. La réhabilitation de la chaussée s’est étendue sur 12,2 kilomètres le long de la CTH H et a impliqué la pulvérisation et le relais de la surface de conduite existante à l’aide d’un recyclage à froid sur place. Quelques segments spécifiques qui traversaient les communautés de Reedsburg et du Wisconsin Dells impliquaient le fraisage et la superposition de la chaussée pour correspondre à la bordure et à la gouttière adjacentes, avec la mise à niveau supplémentaire de la protection des poutres tout au long. Ce fut l’un des tout premiers projets dans l’État du Wisconsin à utiliser le procédé CIR — et plus particulièrement — une machine CIR spécialisée qui combinait plusieurs des fonctions du procédé en une seule machine. Le projet a remporté un Prix d’excellence en pavage d’asphalte 2016 du ministère des Transports du Wisconsin.

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