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Centrale mobile spéciale d’enrobage à froid en tournée au Royaume-Uni
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| Les émulsions bitumineuses pour les enrobés à froid : le choix environnemental |
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Mr Rafael Renaudeau, Nynas
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La faible consommation d’énergie et des taux de recyclage élevés expliquent l’engouement croissant pour les enrobés à l’émulsion de bitume
Cela fait plus de 20 ans que les enrobés à froid figurent à l’ordre du jour quand on traite de l’entretien des chaussées en Europe et une dizaine d’années qu’ils sont utilisés dans la pratique. Toutefois, les volumes mis en œuvre restent faibles par rapport à ceux des enrobés à chaud. Ceci pourrait être en passe de changer, avec les pressions environnementales et économiques qui font des enrobés à froid un choix de plus en plus pertinent.
Les enrobés traditionnels sont composés de granulats et de liants bitumineux. Ces derniers sont, solides à température ambiante, doivent donc être chauffés à 180ÞC pour permettre l’enrobage des granulats. Pour maintenir la température à un niveau élevé et éliminer la présence d’eau, les granulats doivent être eux aussi préchauffés à 200ÞC.
La fabrication d’enrobés à chaud est donc une opération coûteuse en énergie.
A l’inverse, la fabrication d’enrobés à l’émulsion repose sur le mélange à froid des granulats avec une émulsion de bitume dans de l’eau. Cette émulsion est naturellement liquide à température ambiante : il n’est donc pas nécessaire de chauffer le mélange. Le traitement doit rester doux afin de veiller à ce que la rupture de l’émulsion en ses éléments constitutifs (le bitume et l’eau) n’intervienne pas avant l’application des enrobés sur la chaussée.
Une centrale spécifique d’enrobage à froid permet le mélange des différentes fractions granulaires avant l’injection de liant dans le malaxeur. Un malaxage délicat assure ensuite un enrobage homogène du squelette minéral par l’émulsion sans que celle-ci ne se rompe.
Le matériau peut être utilisé en couches de liaison, couches de roulement et même en couches supplémentaires sur toutes les routes, hormis celles soumises aux trafics les plus intenses.
L’enrobé à froid peut être appliqué exactement de la même manière que l’enrobé à chaud, c’est-à-dire au finisseur, toutefois le compactage est tout particulièrement important pour la performance finale. Spécialiste européen du bitume, Nynas Bitumen, a conçu un procédé et une gamme d’émulsions de bitume et d’additifs (NYREC®, NYMIX® et NYBREAK®)de bitume pour enrobés à froid tels que seul le compactage (pneu ou cylindre) engendre la rupture de l’émulsion et le départ de l’eau.
En règle générale, le trafic peut être ouvert dès la fin de l’application des enrobés à froid même si la cohésion et les propriétés mécaniques continuent de se renforcer au fil du temps. Une fois posée, cette couche affiche un aspect et des performances mécaniques différentes de ceux des enrobés à chaud si évalués selon les critères habituels, ce qui a freiné l’adoption de cette technique en Europe, à en croire Rafael Renaudeau, chef de produit Nynas pour les techniques d’entretien à froid. « Les enrobés à froid sont souvent évalués au moyen de méthodes conçues pour l’évaluation d’enrobés à chaud mais qui ne reflètent pas les véritables performances des produits à l’émulsion », explique-t-il.
Les mesures de performance types portent sur la rigidité et la teneur en vides, or aucun de ces deux paramètres ne constitue une mesure véritable du comportement d’une couche de chaussée en enrobés à froid. Des efforts sont désormais engagés pour y remédier. Nynas développe un protocole de formulation et d’évaluation des enrobés à l’émulsion de bitume et l’USIRF, (Union des Syndicats de l’Industrie Routière Française) élabore des méthodes d’évaluation qui pourraient servir de base à des spécifications futures.
Le deuxième obstacle majeur à surmonter pour promouvoir les enrobés à froid est, selon M. Renaudeau, d’ordre financier. « Beaucoup d’entrepreneurs ont engagé des investissements lourds dans des centrales d’enrobage à chaud : ils veulent les optimiser et ont du mal à envisager la possibilité des enrobés à froid », explique-t-il. « Les enrobés à froid se généraliseront lorsque les administrations centrales et/ou les maîtres d’ouvrage de l’Europe entière imposeront de fortes pressions juridiques en faveur de technologies plus respectueuse de l’environnement ».
Passer des enrobés à chaud aux enrobés à froid pourrait entraîner de formidables réductions des factures énergétiques et des émissions de CO2. En effet, la quantité d’énergie nécessaire pour fabriquer des enrobés à l’émulsion est minime par rapport à celle nécessaire pour produire des enrobés à chaud. Il peut suffire, selon le matériel utilisé, d’environ 0,1 litre de fuel pour produire une tonne d’enrobé à l’émulsion, par rapport aux 10 à 14 litres de fuel par tonne nécessaires pour le mélange à chaud.
Un autre facteur environnemental en faveur de l’utilisation des techniques à l’émulsion est la nécessité de valoriser au maximum les fraisats d’agrégats (RAP) Le procédé Nynas de fabrication d’enrobés à froid comprend des formules d’émulsions spécialement conçues pour être utilisées avec lesdits fraisats (NYREC).
« La réactivité des matériaux recyclés peut être extrêmement variable. Nous devons donc adapter les émulsions en conséquence, » explique Mr Renaudeau. « Les performances du matériau fini doivent rester constantes même si les matériaux recyclés varient. L’émulsion est donc conçue pour faire face à ces variations. »
Nynas estime qu’en Europe, près de 10 % des enrobés, aussi bien à froid qu’à chaud, sont actuellement produits à partir de fraisats d’agrégats. Il est probable que les pressions environnementales et législatives contraignent les autorités à accroître considérablement ce pourcentage dans un avenir proche.
Les enrobés à froid à l’émulsion permettent d’incorporer une proportion bien plus importante de matériaux recyclés qu’avec les mélanges à chaud. En fait, une couche de liaison en enrobés à froid peut être produite à partir de 100 % de fraisats d’agrégats. Les émulsions peuvent également utilisées avec des matériaux potentiellement contaminés par du goudron et limiter le risque de pollution par lixiviation.
« Les produits à l’émulsion sont prêts et ont prouvé qu’ils sont performants », a affirmé Mr Renaudeau. « D’après moi, toute l’industrie devrait se pencher plus avant sur les émulsions. »
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Perspective européenne
La France est de loin le plus gros marché actuel pour les enrobés à base d’émulsion où chacun des grands entrepreneurs a mis au point ses procédés propres. L’Espagne les a également adoptés et plus d’un million de tonnes d’enrobés à l’émulsion a été posé en Scandinavie et dans les pays baltes ces 10 dernières années.
D’après Rafael Renaudeau, chef de produit Nynas pour les techniques d’entretien à froid, l’emploi des enrobés à froid est destiné à se généraliser en France, au Royaume-Uni, en Espagne et au Portugal ainsi qu’en Europe de l’Est. « Il s’agit d’une région très dynamique », fait-il remarquer. « L’industrie routière se développe rapidement et se montre très ouverte aux innovations. »
Il ajoute qu’en raison de l’ambition manifestée par le gouvernement sur les questions environnementales, à court terme, le Royaume-Uni est le marché au plus fort potentiel de croissance.
Nynas a récemment importé au Royaume-Uni une centrale mobile de mélange à froid en provenance de Lituanie pour démontrer le potentiel des matériaux aussi bien aux entrepreneurs qu’aux autorités locales. Des démonstrations et des essais ont eu lieu en trois endroits différents. Les clients ont ainsi pu découvrir la centrale et assister à l’application des enrobés, soit en couche de liaison, soit en couche de roulement.
La possibilité de stocker les matériaux enrobés à froid destinés à des opérations d’entretien a particulièrement impressionné les clients britanniques.
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