Introduction
AustStab est le Association australienne de recyclage et de stabilisation des chaussées. Il s'agit d'une association industrielle à but non lucratif visant à promouvoir une approche unifiée du recyclage et de la stabilisation des chaussées routières et à élaborer des normes nationales de recherche et de performance.
AustStab a organisé la 2e Conférence australienne sur le recyclage et la stabilisation des chaussées le 22 août 2023. Le thème était : Des chaussées durables pour les générations futures. L'événement a bénéficié d'une forte participation du secteur et s'est révélé très convivial et instructif. La liste complète des présentations et les biographies des intervenants sont disponibles ci-dessous. ici. Dans cet article, nous résumerons quelques-unes des présentations les plus remarquables.
Points clés / Résumé
Les routes australiennes ne sont ni résilientes ni durables. Un changement d'approche rapide s'impose. Les experts s'accordent à dire que le recyclage et la stabilisation des chaussées constituent la solution d'avenir, présentant plusieurs avantages clés par rapport aux chaussées granulaires non liées classiques :
- Coût total de possession réduit (faibles coûts de construction, durée de vie plus longue)
- Résilient (aux inondations [changements climatiques] et aux charges élevées sur les roues)
- Véritablement durable (taux élevé de recyclage, faible émission de carbone, aucun déchet en décharge)
Il existe différentes approches de stabilisation (objectifs, méthodes, mécanismes de liaison). L'approche optimale dépend du projet et du contexte.
La première présentation principale a été donnée par Michael Caltabiano, directeur général de l'Organisation nationale de recherche sur les transports (NTRO). L'Australian Road Research Board (ARRB) est en cours de transition pour devenir la NTRO, élargissant ainsi son champ d'action à tous les modes de transport : routier, ferroviaire, portuaire et aéroportuaire.
Michael a présenté l'étude de cas sur la réponse aux inondations, dans le cadre de laquelle le ministère des Transports et de la Planification de l'État de Victoria a fait appel à NTRO pour réaliser des évaluations de la performance des actifs à l'aide des technologies de pointe de NTRO. Technologie iPAVe. En 2021 et 2022, NTRO a mené des enquêtes sur l'ensemble du réseau routier, évaluant l'état des routes (rugosité, ornières, fissures, résistance/déformation et profil). Plusieurs millions de dollars ont été investis suite à l'enquête iPAVE de 2021, ce qui a permis d'augmenter le pourcentage de routes en ‘ bon ’ ou « très bon » état, passant de 21 % à 191 % en 2022. Le 22 octobre, le réseau routier de l'État de Victoria a été touché par des inondations.
Les enquêtes iPAVe de 2023 ont révélé une dégradation inquiétante des routes touchées par les inondations, au-delà des problèmes visibles (nids-de-poule, etc.). En 2023, aucune route n'était jugée en ‘ bon ’ ou ‘ meilleur ’. De plus, le pourcentage de routes classées en « passable » ou « meilleur » a chuté de 701 % en 2022 à seulement 91 % en 2023. De toute évidence, malgré d'importants investissements récents, le réseau n'était pas suffisamment résilient.
Michael a présenté sa vision pour atteindre l'objectif de 1001 routes recyclées (TP3T), reposant sur une prise de décision plus éclairée et fondée sur les données concernant notre patrimoine routier. Il a expliqué que les technologies de recyclage et de stabilisation des chaussées seront essentielles à la mise en place d'infrastructures de transport durables et résilientes, indispensables à l'Australie. Il a souligné que les chaussées granulaires non liées classiques ne sont pas résilientes, comme en témoignent les récents incidents majeurs survenus sur des chaussées neuves soumises à des charges élevées. Face aux prévisions d'augmentation des charges par essieu et de la fréquence et de la gravité croissantes des inondations, il a encouragé le secteur à mettre l'accent sur les avantages techniques de la stabilisation pour le marché routier.
Charles Webster, conférencier principal, est le responsable du programme d'alliance pour le Alliance de maintenance du Nord-Est (NEMA). La NEMA gère le réseau VicRoads (ministère des Transports et de l'Aménagement du territoire) dans le Hume région, l'une des cinq régions supervisées par Routes régionales Victoria.
En octobre 2022, l'État de Victoria a subi d'importantes inondations, notamment dans le nord et le nord-est. Face à ces inondations, une intervention d'urgence massive a été nécessaire pour gérer le grand nombre de routes fermées. Une étroite coordination a été mise en place avec les services d'urgence pendant la phase aiguë des inondations, et un important contingent de personnel a été mobilisé rapidement pour faire face à la situation. Après cette première phase, l'équipe s'est concentrée sur le rétablissement et la réparation des dégâts survenus sur l'ensemble du réseau routier de 4 000 km.
Les travaux de rectification comprenaient 254 000 m2 Des travaux de stabilisation granulaire ont été réalisés dans les zones de chaussée, avec un ciment 2% stabilisé in situ sur une profondeur de 200 mm. Le procédé a été concluant. Cependant, une comparaison avec des projets récents du programme “ Heavy Patch ” de Nouvelle-Galles du Sud suggère qu'un traitement de stabilisation plus intensif permettrait d'allonger considérablement la durée de vie de la chaussée, moyennant une augmentation marginale du coût de construction.
Charles a souligné que des chaussées résilientes étaient possibles, mais dépendaient de la maîtrise des fondamentaux. La première barrière contre l'eau résidait dans un bon entretien : joints d'étanchéité, drains et tonte. Les chaussées stabilisées sont bien plus résistantes aux infiltrations d'eau que les chaussées granulaires et constituent une protection secondaire efficace.
Kenny Festing de Consultants en ingénierie Apexx Il a présenté les résultats de son mémoire de maîtrise en technologie des chaussées, intitulé : “ L’utilisation de matériaux stabilisés dans les structures de chaussée peut-elle être intégrée à un cadre de sélection global des chaussées applicable au contexte australien ? ”. Le contexte et les avantages pour l’industrie des chaussées sont les suivants :
- La stabilisation des chaussées continuera de gagner en popularité à mesure que les gestionnaires d'infrastructures routières rechercheront des moyens plus économiques d'entretenir leurs réseaux.
- L’économie circulaire, un moteur de plus en plus important : moins de matériaux extraits, plus de réutilisation bénéfique.
- Le volume de trafic continue d'augmenter – la stabilisation présente un avantage important en atténuant les impacts sur les usagers de la route.
Kenny a commencé par une série de diapositives ‘ Stabilisation 101 ’, abordant brièvement la définition de la stabilisation, les normes, les techniques, les couches de chaussée, les catégories de stabilisation, les liants et les structures.
Il a ensuite résumé les résultats des enquêtes de 2001 et 2022 sur les méthodes de stabilisation et la performance des routes gérées par les collectivités locales en Australie. En 2001, il avait été constaté qu'il existait une hésitation générale quant au choix des matériaux de chaussée stabilisée, ce qui entraînait de mauvais résultats. L'enquête de 2022 a confirmé que les processus de sélection variaient considérablement.
- ‘Des ’ experts en chaussées » réalisent une conception détaillée en utilisant les spécifications d'Austroads, complétées par des publications sectorielles.
- ‘Les ’ médecins généralistes » adoptent des modèles historiques ou s'appuient sur les connaissances locales, ce qui aboutit souvent à des résultats sous-optimaux.
L’objectif était donc de développer une méthodologie utilisable aussi bien par les experts que par les praticiens. Un cadre de sélection à trois niveaux a été modélisé.
Pour illustrer la méthodologie, il a présenté un exemple concret : celui d’un conseil local dont la route rurale, déjà inondée, présente des signes de fissuration par fatigue dans les ornières et ne peut plus faire l’objet d’activités d’entretien telles que la réparation et le rebouchage des nids-de-poule.
Points clés / Résumé
- La stabilisation est reconnue comme un traitement efficace pour la réhabilitation des chaussées routières depuis les années 1950. Sa popularité ne cesse de croître, notamment grâce à l'économie circulaire.
- La stabilisation offre une solution économique pour la réhabilitation des chaussées tout en réutilisant autant que possible le matériau d'origine.
- Austroads et les organismes professionnels publient une abondante documentation technique relative à la conception des chaussées stabilisées. La documentation australienne est parmi les plus complètes et détaillées au monde. Cependant, ces informations sont techniques et pointues, et les démarches préliminaires pour le choix d'un profil de chaussée stabilisée sont peu documentées.
- La stabilisation est souvent perçue (à tort) comme ‘ trop coûteuse ’ ou ‘ trop complexe ’, ce qui conduit les concepteurs de chaussées à la négliger au profit d'options moins adaptées. Il est possible de simplifier le processus afin de rassurer les usagers et de faciliter le choix de la solution.
- Les outils de sélection élaborés ne visent pas à remplacer les directives techniques détaillées disponibles, mais simplement à les compléter afin d'améliorer l'adoption de la stabilisation comme pratique.
Centre national d'excellence en matière de gestion des actifs (NACOELe projet O24 vise à démontrer que les mélanges de matériaux hôtes recyclés peuvent répondre aux exigences de formulation des enrobés bitumineux expansés et des stabilisateurs cimentaires. Une présentation du projet a été faite par le Dr James Grenfell, de l'Organisation nationale de recherche sur les transports (NTRO), et Meera Creagh, du ministère des Transports et des Routes principales du Queensland (TMR).
La vision de TMR est de devenir une organisation zéro déchet et un chef de file en matière de durabilité dans le secteur des transports grâce aux pratiques de l'économie circulaire. Meera a présenté les grandes lignes. Stratégie de valorisation des déchets en ressources de TMR, qui vise à :
- Réduire au minimum l'élimination des déchets en décharge
- Améliorer l'efficacité des ressources grâce aux pratiques de l'économie circulaire
- Faciliter la croissance du marché
- Réduire les émissions de gaz à effet de serre liées à la production de déchets et à l'utilisation des ressources
La stabilisation représente une part importante des travaux sur les réseaux ruraux et urbains du Queensland. TMR vise à améliorer l'utilisation des matériaux recyclés dans les travaux de stabilisation.
Le projet a sélectionné 3 types de mélanges de matériaux recyclés pour des études en laboratoire :
- Mélange de matériaux recyclés : 100%RCC
- Recycled maximum blend: 40%RCC, 20%RAP, 20%CB, and 20%RCG
- Recycled minimum blend: 70%RCC, 10%RAP, 10%CB, and 10%RCG
Où:
- RCC : béton concassé recyclé
- RAP : revêtement d’asphalte recyclé
- CB : brique concassée
- RCG : verre concassé recyclé
Deux types de liants ont été étudiés : la stabilisation cimentaire et la stabilisation au bitume expansé.
On a appliqué une quantité suffisante de liant pour obtenir des matériaux faiblement liés (résistance à la compression uniaxiale à 28 jours de 1,0 à 2,0 MPa). Les essais en laboratoire ont été réalisés comme suit :
Des essais ont confirmé que la stabilisation au bitume expansé et la stabilisation cimentaire sont des méthodes réalisables et viables pour améliorer les propriétés techniques des mélanges de matériaux recyclés.
Le projet, qui en est à sa troisième année, fera ensuite l'objet d'un essai sur le terrain sur une section moyennement chargée de la Brisbane Valley Highway. Cet essai utilisera un enrobé compacté au rouleau (RCC) 100% légèrement lié, car :
- 100% RCC est un mélange produit commercialement
- Le sud-est du Queensland utilise beaucoup de matériaux légèrement liés.
- Coûts du ciment par rapport au bitume (c.-à-d. que les coûts de stabilisation cimentaire sont nettement inférieurs).
Cette conférence inaugurale a été donnée par Tony Aloisio, ancien directeur de écologiQ, Grands projets routiers dans l'État de Victoria. Après une série de présentations techniques par d'autres intervenants, Tony a adopté une perspective plus globale. Ses thèmes principaux étaient :
- Évolution
- Circularité
- Visibilité
Tony a expliqué que la transition vers une économie circulaire ne sera pas une révolution, mais une évolution qui s'accélère. La technologie existe déjà. En tant que société, nous devons accélérer cette transition. Le recyclage et la stabilisation des chaussées constituent une solution véritablement circulaire. Face à la rareté des financements et des matériaux, à la dégradation des réseaux routiers et au contexte du changement climatique, nous disposons aujourd'hui d'une opportunité unique pour passer rapidement des méthodes traditionnelles de construction routière à des méthodes durables. Les inondations récentes ont notamment renforcé cette nécessité. ‘La Niña ’ triple trempage » La question de la résilience des routes est devenue un sujet brûlant. Il est temps d'agir, tant que le pays y porte un intérêt particulier.
Tony a souligné que les acteurs du secteur sont conscients depuis longtemps des avantages de la stabilisation en matière de développement durable, mais que l'industrie n'a pas encore suffisamment communiqué sur ces avantages auprès des décideurs et du grand public. Il a exhorté l'auditoire à redoubler d'efforts pour mieux faire connaître aux décideurs et aux influenceurs les solutions de chaussées circulaires offertes par la stabilisation.
Observations générales et contexte rénolithique
Les différentes études de cas ont démontré l'efficacité de divers liants dans certains scénarios :
- Citron vert
- Ciment/mélanges cimentaires
- Bitumineux
La chaux est très efficace pour la stabilisation des sous-couches dans les sols à forte plasticité, mais elle ne permet pas d'atteindre des résistances élevées et ne convient pas aux matériaux granulaires et à faible plasticité.
Les mélanges cimentaires sont une solution viable et économique pour une large gamme de matériaux et d'applications. Leur principal inconvénient réside dans leur sensibilité au retrait, notamment à des teneurs élevées en liant.
Les liants bitumineux sont efficaces dans les matériaux granulaires à faible plasticité, ce qui les rend idéaux pour certaines applications telles que la réhabilitation des chaussées aéroportuaires australiennes. Les coûts initiaux et de cycle de vie des fondations traitées à la mousse (FTB) et des fondations traitées à l'émulsion (ETB) sont plus avantageux que ceux des fondations granulaires classiques, mais généralement moins intéressants que la stabilisation cimentaire.
Renolith Renolith est compatible avec la chaux, mais est le plus souvent utilisé avec du ciment ou des mélanges cimentaires. Ce produit nanotechnologique (adjuvant) prévient la fissuration par retrait et améliore considérablement les performances des matériaux stabilisés. Il permet ainsi une teneur en liant plus élevée (ciment, ajouts cimentaires, mélanges) et une résistance accrue, aboutissant à des chaussées minces, économiques et résilientes.
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