Reconstruction réussie de l'autoroute de Kola avec Renolith
Rénovation réussie de l'autoroute de Kola : conception innovante de la chaussée avec le projet Renolith Home. L'autoroute R21 (désignée M18 jusqu'en 2018), ou autoroute de Kola, est une importante voie rapide russe reliant Saint-Pétersbourg à Mourmansk. Saint-Pétersbourg est la deuxième plus grande ville de Russie. Mourmansk est la plus grande ville du monde située au nord du cercle polaire arctique. Longue de 1 592 km, cette autoroute fait partie de la route européenne E105. Elle constitue le principal axe routier de la République de Carélie et de l'oblast de Mourmansk. Construite initialement en 1986, l'autoroute de Kola avait atteint sa durée de vie nominale en 2006. Une rénovation s'avérait nécessaire sur de nombreux tronçons. Deux options de conception de chaussée souple ont été envisagées pour les couches de base : une couche granulaire non liée et une couche liée. Option 1 : Couche granulaire non liée. Cette option consistait en une base en pierre concassée (2 couches, 23 cm d'épaisseur au total) sur une sous-couche de sable. L'épaisseur totale était de 59 à 79 cm pour atteindre la résistance et le module de résilience requis, conformément à la norme BCH 46-83. Le coût indicatif était de 3 820 roubles/m². Option de conception 2 – Couche liée : Les variantes de conception avec couche liée consistaient en une couche de base/sous-base en sable moyen lié au ciment et renforcée par un adjuvant Renolith (également appelé NTS ou ‘ NanoTerraSoil ’). Les épaisseurs des couches ont été calculées pour atteindre la résistance et le module de résilience requis, conformément à la norme ODN 218.046-2002. Différentes épaisseurs de couche liée ont été conçues en fonction des conditions de trafic sur chaque section. Le coût de la couche liée a été estimé entre 1 229 et 1 955 roubles/m², selon l'épaisseur et la classe de résistance. * Norme GOST 23558-94 : Mélanges de pierre concassée, de gravier et de sable, et sols traités par des liants inorganiques pour la construction de routes et d’aérodromes. 4.1.1 La résistance du matériau traité et du sol renforcé à l’âge de conception est caractérisée par la marque. Le rapport entre la classe de résistance et la résistance à la compression et à la traction en flexion doit être conforme aux exigences spécifiées [ci-dessous]. Différentes options de couche de roulement étaient disponibles : gravier noir sur émulsion de bitume recyclé et d’ardoise avec double traitement de surface ; triple traitement de surface ; béton bitumineux dense. Évaluation : Un groupe de travail composé d’experts reconnus a été constitué pour évaluer la technologie. Ce groupe de travail a examiné la chaussée d’essai construite sur le terrain d’essai du MADI, à Moscou. https://renolith.com.au/madi-trials/ Décision de conception L'option de conception liée (sable + ciment + Renolith) a été sélectionnée pour plusieurs raisons : des économies importantes sur les coûts de construction (~50% au total), des coûts d'entretien réduits, une durée de vie prévue du revêtement plus longue, une résistance élevée au gel, grâce à une absorption d'eau extrêmement faible, la capacité de poursuivre la construction à des températures basses (jusqu'à -10°C). La construction des fondations a été approuvée conformément à la norme GOST 81329147-012-2008 relative à l'aménagement des fondations renforcées par un mélange de ciment polymère avec additif polymère “ Nano Terra Soil ” [Renolith]. Cette norme spécifie : le sol doit être adapté à la production du mélange de béton de ciment polymère et conforme aux normes GOST 8736, GOST 25100 et GOST 23735. Conformément à la norme GOST 23558, le sol ne doit pas contenir plus de 21 g/m³ d'humus, plus de 10 g/m³ de gypse ni plus de 20 g/m³ de mottes d'argile de plus de 5 mm. Le ciment doit être conforme à la norme GOST 10178, avec une classe minimale de 300 pour les bases et de 400 pour les revêtements, et appartenir aux types PC 300, PC 400, PC 400-D0-N, PC 400-D20-N, PC 500-D0-N et PC 500-D20-N. L'eau doit être conforme à la norme GOST 23732. La teneur maximale en sel ne doit pas dépasser 10 000 mg/l, dont 2 700 mg/l pour les ions SO₄²⁻ et 3 500 mg/l pour les ions Cl⁻. L'additif NTS (également appelé Renolith) doit être conforme à la norme internationale GOST WTO 01393728-011-2008 – Additif polymère Nano Terra Soil – Spécifications. Cet additif s'utilise uniquement à des températures positives. Pour la production du béton polymère, une centrale à malaxage automatisée Bertoli ECOTECH 150 à action continue avec malaxeur à force forcée doit être installée. Les travaux de mise en œuvre du béton polymère peuvent débuter après l'établissement de températures moyennes positives et constantes sur le chantier, ainsi que le dégel et le séchage de la couche de travail de la plateforme routière. Les travaux s'achèvent environ 18 jours avant l'établissement de températures négatives constantes. Dans tous les cas, avant le gel, le matériau armé doit avoir atteint une résistance de 70%. La construction s'est déroulée globalement conformément à la norme GOST 81329147-012-2008, avec la précision suivante : une variante ‘ double concentré ’ (à teneur réduite en eau) de l'additif NTS/Renolith a été développée et utilisée pour ce projet afin de réduire les coûts logistiques (transport). Cette formule double concentrée a ensuite été commercialisée sous la marque ‘ NTS-50 ’, puis ‘ Renolith 2.0 ’. À un moment donné du chantier, une vague de froid de -25 °C a été enregistrée. Aucun dommage n'a été constaté sur la chaussée fraîchement posée. En service : En 2023, l'autoroute de Kola était toujours en service et en bon état général. Autoroute R21/E105 de Kola – près de Saint-Pétersbourg – Google Street View, juillet 2018. Autoroute R21/E105 de Kola – à 500 km au sud de Mourmansk – Google Street View, juin 2013. Autoroute R21/E105 de Kola – près de Mourmansk – Google Street View, août 2021. Conclusion : Pour la reconstruction de l'autoroute de Kola, une chaussée souple composée d'une couche de base/sous-base liée et d'une fine couche de roulement en asphalte a été choisie. Cette approche a permis de réduire les coûts de construction et d'entretien. L'ajout d'enrobé NTS (également appelé Renolith) était essentiel pour atteindre les critères de résistance à la traction, de module et de résistance au gel. La construction s'est déroulée avec succès, malgré des températures extrêmement basses. La chaussée reste en service sans signe significatif de détérioration après plus de 14 ans. Extraits des tests, normes et certificats spécifiques à NTS/Renolith en Russie (traduction anglaise) Norme internationale GOST OMC 01393728-011-2008 – Additif polymère Nano Terra Soil – Spécifications, 2008. Cette norme s'applique à l'additif polymère “ Nano Terra Soil ” – NTS [également appelé Renolith] (ci-après dénommé « additif »), destiné à la stabilisation (renforcement) des sols avec du ciment et de l'eau, conformément aux solutions de conception pour la construction, la reconstruction et la réparation : routes et ouvrages d'art ; aérodromes ; zones à usages divers ; routes et chantiers temporaires pendant les travaux de construction et d'installation. Les exigences de cette norme doivent être respectées lors de l'élaboration de la documentation technique et de conception relative à la fabrication et à l'utilisation de l'additif. L'additif est composé de polymères : un mélange de latex et de cellulose dissous dans l'eau. Il s'agit d'un additif non toxique et respectueux de l'environnement.
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