Retraitement vs Renforcement

C ollection

T31

Technique C i m b é to n

Étude comparative en technique routière Retraitement des chaussées en place vs Renforcement

Méthode graphique de comparaison économique et environnementale RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT IMPACT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ

IMPACT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT

3

4 Impact total matériau retraité (/m3)

Impact liant fabrication + transport (/m3 de matériau)

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 3530 1 2 3 4 5 6 7 10 20

7

8 Impact total (/m2)

Impact total renforcement (/0,4m3)

Renforcement (cm) 10 1315 20 25 30 35 40 160 140 120 100 80 60 40 Dosage Distance liant (%) équivalente (km)

20 8

10

Impact total renforcement (/m3)

Impact matériau renforcement fabrication + transport (/m3)

5

20

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 2,4 2,2 2 1,8 1,6 Impact transport matériau renforcement (/m3)

2

1

5

6

IMPACT LIANT FABRICATION + TRANSPORT

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT

IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

©J.Abdo - Cimbéton

130 Quantité liant (kg/m de matériau) 3

Étude comparative en technique routière Retraitement des chaussées en place vs Renforcement

Méthode graphique de comparaison économique et environnementale

2

Ce document a été rédigé par Joseph ABDO, directeur délégué Routes Cimbéton, et validé par un Groupe de Travail constitué de :

Ludovic CASABIEL

CIMENTS VICAT



David CUINET

LAFARGE CIMENTS



Frédéric DIDIER

HOLCIM CIMENTS



Antoine GARRIDO

CIMENTS CALCIA

3

Avant-propos

l Si le réseau des routes principales est régulièrement entretenu en France, il n'en va pas de même de l'énorme réseau de routes secondaires : 1 000 000 de km de rues, de routes et de chemins ruraux, représentant un capital investi de 100 milliards d’euros. Ce réseau se caractérise par des chaussées de faible largeur (de 3 à 6 mètres) et par un trafic généralement inférieur ou égal à t3, c’est-à-dire à 150 poids lourds par jour.

De structure ancienne, ces routes vieillissent et se dégradent : chaque année, 5 % en moyenne doivent faire l'objet de travaux. Parfois, cette usure n'est que superficielle : fissures longitudinales hors des traces de pneus, fissures transversales, arrachements de surface, orniérage à petit rayon. La rénovation de la couche de surface par un enduit superficiel ou un enrobé mince suffit, dans ce cas, à assurer l'étanchéité de surface et à améliorer l'adhérence de la chaussée tout en protégeant sa structure. Mais, très souvent, c'est la structure même de la chaussée qui est atteinte : les causes en sont l'âge, bien sûr, mais aussi l'hétérogénéité des matériaux utilisés - briques, gravats, pierres -, les remontées en place d'un sol souvent argileux ou limoneux, et surtout l'effet dévastateur du trafic de poids lourds ou d'engins agricoles en période de dégel, après un hiver rigoureux. La dégradation structurelle d'une chaussée se reconnaît à des symptômes tels que : • les fissures longitudinales dans les traces de pneus ; • les fissures transversales importantes ; • les déformations permanentes et les nids-de-poule ; • le faïençage ; • les affaissements et les flaches ; • les orniérages à grand rayon. Pour entretenir la structure de la chaussée dégradée, il existe deux solutions techniques : Le renforcement épais, c'est-à-dire le rechargement de l'ancienne chaussée par une couche épaisse de matériau, éventuellement après rabotage d’une certaine épaisseur de l’ancienne chaussée. Cette solution présente néanmoins quelques inconvénients : réduction du tirant d'air des ouvrages et de la largeur de roulement, présence de seuils en zone urbaine, sans compter la difficulté croissante pour trouver des ressources en granulats proches du chantier. Le retraitement en place au ciment ou aux liants hydrauliques routiers : cette technique repose sur l'exploitation optimale du "gisement” de matériau représenté par la chaussée à restructurer et sur son retraitement "en place”, c'est-à-dire sur le site même. Elle consiste tout d'abord à défoncer l'ancienne chaussée et à la remettre au profil. Ensuite, on incorpore à ce matériau de base un ciment ou un liant hydraulique routier, éventuellement un correcteur granulométrique, et de l'eau, puis on malaxe l'ensemble

4

jusqu'à obtention d'un matériau homogène. Enfin, on nivelle et on compacte la nouvelle assise de chaussée, sur laquelle on applique ultérieurement une couche de surface. Ces deux techniques présentent des avantages et des inconvénients, tant sur le plan technique, économique qu’environnemental. La technique du renforcement fait appel à des matériaux élaborés et nobles à base de granulats (matériaux non traités, matériaux traités avec un liant bitumineux ou hydraulique). Dans le cas d’un renforcement en matériaux non traités, dont l’extraction et la fabrication n’ont que peu d’impact en matière économique et environnementale, la technique d’entretien peut être handicapée par les impacts générés : - par le transport des granulats (un produit pondéreux) de la carrière jusqu’au chantier, - par le transport des matériaux rabotés, du chantier jusqu’au site de recyclage. Dans le cas d’un renforcement en matériaux traités avec un liant (bitumineux ou hydraulique), la technique d’entretien peut être handicapée par les impacts générés : - par la fabrication et le transport du liant de l’usine de production jusqu’à la centrale de malaxage, - par la fabrication et le transport des granulats (un produit pondéreux) de la carrière à la centrale de malaxage, - par la centrale de malaxage, en particulier dans le cas d’une centrale d’enrobage dont la température de fabrication des mélanges est généralement de l’ordre de 150°C, - par le transport des matériaux traités de la centrale de malaxage jusqu’au chantier, - par le transport des matériaux rabotés (un produit pondéreux) du chantier jusqu’au site de recyclage. La technique du retraitement des chaussées en place aux liants hydrauliques ne nécessite, en général, que l’apport d’un liant hydraulique, dont la fabrication représente un impact non négligeable tant sur le plan économique qu’environnemental, mais ce liant est utilisé en faible dosage et les quantités à fabriquer et à transporter sont faibles, comparées à celles des matériaux élaborés. Ainsi, en fonction du contexte propre à chaque projet (distance carrière-centrale, distance centrale-chantier ou distance carrière-chantier, distance chantier-décharge, dosage du liant et distance usine-chantier), l’une ou l’autre technique peut s’imposer sur le plan économique et/ou sur le plan environnemental. Cet ouvrage présente une méthode graphique qui permet l’évaluation et la comparaison d’ordre économique ou environnemental (Énergie et CO2) entre la technique de retraitement en place des chaussées et la technique de renforcement.

5

Cette méthode présente un double avantage : - elle permet à l’utilisateur de choisir, en fonction des données locales de ses projets, les valeurs des paramètres à chaque étape de l’étude, - elle aide à estimer et à comparer, rapidement et visuellement, selon une progression cumulative, laquelle des deux techniques Retraitement en place des chaussées ou renforcement est la plus adaptée sur le plan économique ou environnemental. Cette méthode de comparaison prend en compte les impacts de fabrication (liant, granulats), de transport (liant, granulats, matériaux rabotés excédentaires) et de mise en oeuvre des matériaux (matériau retraité, matériaux élaborés). Elle ne prend pas en compte la couche de surface qui est supposée, dans ce document, identique dans les deux techniques (même nature et même épaisseur). En outre, elle n’intègre pas certains facteurs qui auraient avantagé la technique de retraitement en place des chaussées et qui sont : le coût de mise en décharge des matériaux excédentaires, le coût d’entretien du réseau routier qui aurait été dégradé par le trafic occasionné par le chantier (transport des matériaux) et le coût sociétal pour les riverains lié à ce trafic (risques d’accidents, nuisances…). Vous trouverez, dans ce document, une série de diagrammes que vous pourrez, à loisir, photocopier afin de réaliser vos études spécifiques. L’élaboration du diagramme Economique est une adaptation de l’abaque publié dans l’annexe 4 du guide technique « Traitement des sols à la chaux et aux liants hydrauliques » (GTS – SETRA/LCPC – 2000). Les diagrammes Environnement (Énergie et CO2) ont été conçus selon la même méthode, mais sont totalement inédits. Nous sommes persuadés que la méthodologie que nous avons élaborée saura vous aider efficacement dans les choix que vous aurez à faire concernant vos projets de réhabilitation des structures routières. Joseph ABDO Directeur délégué Routes - Cimbéton

6

Sommaire

1 - Principes fondamentaux de la méthode graphique 1.1 - Les 3 graphiques comparatifs 1.1.1 - Le graphique Comparaison Economique 1.1.2 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur Energie 1.1.3 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur CO2 1.2 - Le découpage en 2 zones comparatives 1.2.1 - La Zone 1 1.2.2 - La Zone 2 1.3 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 1.3.1 - Quadrant 1 1.3.2 - Quadrant 2 1.3.3 - Quadrant 3 1.3.4 - Quadrant 4 1.4 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 1.4.1 - Quadrant 5 1.4.2 - Quadrant 6 1.4.3 - Quadrant 7 1.4.4 - Quadrant 8 1.5 - Conclusion

2 - Comparaison économique

9 10 10 10 11 11 12 13 15 15 16 18 19 20 20 21 22 23 24

25

2.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 2.1.1 - Quadrant 1 2.1.2 - Quadrant 2 2.1.3 - Quadrant 3 2.1.4 - Quadrant 4 2.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 2.2.1 - Quadrant 5 2.2.2 - Quadrant 6 2.2.3 - Quadrant 7 2.2.4 - Quadrant 8 2.3 - Conclusion

7

26 26 27 28 29 30 30 31 32 33 33

3 - Comparaison environnementale – Indicateur Energie 3.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 3.1.1 - Quadrant 1 3.1.2 - Quadrant 2 3.1.2.1 - L’Energie transport du liant 3.1.2.2 - L’Energie de fabrication du liant 3.1.3 - Quadrant 3 3.1.4 - Quadrant 4 3.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 3.2.1 - Quadrant 5 3.2.2 - Quadrant 6 3.2.3 - Quadrant 7 3.2.4 - Quadrant 8 3.3 - Conclusion

4 - Comparaison environnementale – Indicateur CO2 4.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 4.1.1 - Quadrant 1 4.1.2 - Quadrant 2 4.1.2.1 - L’impact CO2 transport du liant 4.1.2.2 - L’impact CO2 de fabrication du liant 4.1.3 - Quadrant 3 4.1.4 - Quadrant 4 4.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 4.2.1 - Quadrant 5 4.2.2 - Quadrant 6 4.2.3 - Quadrant 7 4.2.4 - Quadrant 8 4.3 - Conclusion

5 - Conclusion générale

37 38 38 39 40 41 41 42 43 43 44 45 46 47

52 53 53 54 55 56 56 58 58 58 60 61 62 62

67

8

Chapitre

1

Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison 1.1 - Les 3 graphiques comparatifs 1.1.1 - Le graphique Comparaison Economique 1.1.2 - Le graphique Comparaison Environnementale Indicateur Energie 1.1.3 - Le graphique Comparaison Environnementale Indicateur CO2

1.2 - Le découpage en 2 zones comparatives 1.2.1 - La Zone 1 1.2.2 - La Zone 2

1.3 - Étude de la Zone 1 Retraitement des chaussées en place 1.3.1 - Quadrant 1 1.3.2 - Quadrant 2 1.3.3 - Quadrant 3 1.3.4 - Quadrant 4

1.4 - Étude de la Zone 2 - Renforcement 1.4.1 - Quadrant 5 1.4.2 - Quadrant 6 1.4.3 - Quadrant 7 1.4.4 - Quadrant 8

1.5 - Conclusion

9

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.1 - Les 3 graphiques comparatifs Ce document comprend 3 différents graphiques. 1.1.1 - Le graphique Comparaison Economique RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ÉCONOMIQUE

3 Coût total matériau retraité (€/m3) 0 2 4 6 8 10 12 14€/m3

Coût liant fabrication + transport (€/m3 de matériau) 40

36

32

28

24

20

Coût total (€/m2)

12

8

7

Coût total renforcement (€/0,4m3)

Coût total renforcement (€/m3)

40

40

40

100

36

36

36

90

32

32

32

80

28

28

28

70

24

24

24

60

20

20

20

50

16

16

16

40

12

12

12

30

8

8

8

20

4 16

COÛT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (€/m3)

8

4

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 1 2 3 4 5 6 10

4

4 10 Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 10 8 160 140 120 100 80 60 40 20 5 Dosage Distance liant (%) équivalente (km) 10

Coût matériau renforcement fabrication + transport (€/m3)

4

30 7

20 30

15

40

20

50

20

30

40

50

60

70

80

90

90

80

25

0,15

60

30

70

70

35

0,20

80

40 0,25

90 100

120

50

2,4 2,2 2 1,8 1,6

50

55 60

0,35

130

60

45

0,30

110 200 180 160 140 120 100 210 190 170 150 130 110 90 Quantité liant (kg/m3)

10 6 2 84 0

0,40 0,45 0,50 €/m3.km

40

70

0

10

20

Coût transport matériau renforcement (€/m3)

2

1

5

6

COÛT LIANT FABRICATION + TRANSPORT (€/t)

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

COÛT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3.km)

COÛT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3)

30 ©J.Abdo - Cimbéton

COÛT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

1.1.2 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur Energie RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : ÉNERGIE

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

3 Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

50 40 30 20 10 0

Énergie liant fabrication + transport (Mj/m3 de matériau)

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (Mj/m3)

8

4 Énergie totale (Mj/m2)

7

Énergie totale renforcement (Mj/0,4m3)

Énergie totale renforcement (Mj/m3)

1000

1000

1000

2500

900

900

900

2250

800

800

800

2000

700

700

700

1750

600

600

600

1500

500

500

500

1250

400

400

400

1000

300

300

300

750

200

200

200

100

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 5 1 2 3 4 10

500 Énergie matériau renforcement 100 fabrication + transport (Mj/m3) 250 Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 8 160 140 120 100 80 60 40 20 100 Dosage Distance équivalente liant (%) (km) 200 1 1,5 2250 300 100

40 6

30 7

20 30

2

40

400

2,5

50

500

3

60

700

4

80

100 110

900

5

1000 6

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Quantité liant (kg/m3)

1500

1100

120

8000

1750

800

90

9000

2000

600

3,5

70

10000

125 100 75 50 25 0

1200 7

130

1300

2,4 2,2 2 1,8 1,6

1250 0 250 500 750 1000 Énergie transport matériau renforcement (Mj/m3)

2

1

5

6

ÉNERGIE LIANT FABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3.km)

ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3)

10

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.1.3 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur CO2 RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : CO2

3

4

Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

10 7,5 5 2,5 0

Impact CO2 éq. total (kg CO2 éq./m2) 100

100

250

90

90

225

80

80

80

200

70

70

70

175

60

60

150

50

50

125

40

40

100

30

30

75

20

20

50

10

10

25

40 30 20 Impact CO2 liant fabrication + transport (kg CO2 éq./m3) 70

60

10 50

40

30

20

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3)

90

50

80

7

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./0,4m3)

100

60

100 90

10

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 1 2 3 4 5 10

40 6

30 7

20

Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 8 160 140 120 100 80 60 40 Dosage Distance liant (%) équivalente (km)

10 12,5

0,075

15

70

0,1

17,5

0,125

22,5

0,15

27,5

80

20

90

110

25

120

800 600

500

400

300

200 100 Quantité liant (kg/m3)

130

75 100 125 150 175 200 225

5

60

100

50

7,5

50

900

Impact CO2 matériau renforcement fabrication + transport (kg CO2 éq./m3) 25

0,05

40

1000

4 3 2 1

20 2,5

30

700

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

8

225

30 0,175 2,4 2,2 2 1,8 1,6

0,2 0,25 0,3 0,225 0,275 0,325

32,5

0 25 50 75 100 125 150 175 200 Impact CO2 transport matériau À renforcement (kg CO2 éq./m3)

2

1

5

6

IMPACT CO2 LIANT FABRICATION + TRANSPORT (kg CO2 éq./t)

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

IMPACT CO2 TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3.km)

IMPACT CO2 FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

©J.Abdo - Cimbéton

IMPACT CO2 ÉQ. MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (kg CO2 éq./m3)

1.2 - Le découpage en 2 zones comparatives Chacun des 3 graphiques proposés dans ce document est divisé en 2 zones (la Zone 1 en vert à gauche et la Zone 2 en rouge à droite), chaque zone représentant une technique spécifique qui est, elle-même, répartie en 4 Quadrants. RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT IMPACT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ

IMPACT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT

3

4

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 1 2 3 4 5 6

10

7

8

30 7

20

20 8

Renforcement (cm) 10 15 20 25 30 35 40 160 140 120 100 80 60 40 Dosage Distance lant (%) équivalente (km) 10

5

20

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

2

1

5

6

IMPACT LIANT FABRICATION + TRANSPORT

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT

IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

11

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.2.1 - La Zone 1

Elle couvre la moitié gauche des graphiques et concerne la technique de Retraitement des matériaux en place. IMPACT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ 3

4

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 1 2 3 4 5 6 10

30 7

20 8

20

10

Dosage liant (%)

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

2

1

IMPACT LIANT FABRICATION + TRANSPORT

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER

Dans cette zone, le paramètre spécifique et prépondérant est le liant, qu’il faut fabriquer, transporter jusqu’au chantier où le processus de mise en oeuvre (épandage en petites quantités, de l’ordre de 30 kg/m2, malaxage, arrosage, nivellement, compactage et cure) est mené jusqu’à son terme. Ceci permet d’obtenir un matériau traité pour une utilisation en couche d’assises (impact évalué au m2 de matériau traité). Dans la Zone 1, il est donc judicieux que l’étude de comparaison débute par le dosage du liant.

12

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.2.2 - La Zone 2 Elle couvre la moitié droite des graphiques et concerne la technique de Renforcement. IMPACT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT 8

7

Renforcement (cm) 10 15 20 25 30 35 40 160 140 120 100 80 60 40 Distance équivalente (km) 5

20

5

6

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT

IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

Dans cette zone, le paramètre prépondérant est la distance équivalente, qui est soit la somme des distances carrière-chantier et chantier-décharge (cas d’un renforcement avec un matériau non traité), soit la somme des distances carrière-centrale, usine liant-centrale, centrale-chantier et chantier-décharge (cas d’un renforcement avec un matériau traité).

13

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

En effet, la technique de renforcement avec un matériau non traité nécessite : • l’extraction et la fabrication des granulats, • le transport des granulats (matériau pondéreux), de la carrière jusqu’au chantier, • la mise en oeuvre des granulats (nivellement, arrosage, compactage), • et éventuellement la mise en décharge des matériaux rabotés. En outre, la technique de renforcement avec un matériau traité nécessite : • l’extraction et la fabrication des granulats, • le transport des granulats (matériau pondéreux) de la carrière jusqu’à la centrale de malaxage, • la fabrication du liant, • le transport du liant de l’usine de fabrication jusqu’à la centrale de malaxage, • la fabrication du matériau traité à la centrale de malaxage, • le transport du matériau traité de la centrale de malaxage jusqu’au chantier, • et enfin la mise en oeuvre du matériau traité (nivellement, arrosage, compactage), • et éventuellement la mise en décharge des matériaux rabotés. Dans la Zone 2, il est donc judicieux que l’étude de comparaison débute par la distance équivalente.

14

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.3 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 1, 2, 3 et 4, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 1.3.1 - Quadrant 1

Il permet de calculer la quantité de liant nécessaire par m3 de matériau pour obtenir les performances recherchées du matériau retraité, dans le cadre du projet étudié. Dans ce Quadrant figurent une famille de droites (passant par l’origine) qui représentent différentes densités sèches, correspondant à une large gamme de matériaux qu’on peut rencontrer dans les structures de chaussées (figure 1). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît la densité sèche du matériau et le dosage en liant, il suffit de tracer une verticale descendante à partir du chiffre du dosage liant jusqu’à l’intersection avec la droite de densité sèche choisie : on lit alors directement, sur l’axe vertical de ce Quadrant, la quantité de liant au m3 de matériau qu’il faut prévoir afin de retraiter ce matériau.

10

1

2

3

4

5

6

7

8 Dosage liant (%)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

Quantité liant (kg/m3)

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

Figure 1 : zone matériau retraité - Quadrant densité sèche matériau

15

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

Si, pour un projet donné, on connaît la nature du matériau à retraiter mais pas sa densité sèche, on peut se référer aux valeurs indicatives du tableau 1. Matériaux Limon Argile Sable sable homéométrique sable gradué Sol graveleux

Densité sèche 1,6 - 1,8 1,7 - 1,8 1,4 - 1,9 1,4 - 1,6 1,6 - 1,9 1,8 - 2,2

Tableau 1 : densité sèche de différents types de matériaux

1.3.2 - Quadrant 2

La quantité de liant pour un m3 de matériau ayant été déterminée par le Quadrant 1, le Quadrant 2 permet alors de calculer son impact sur le plan économique ou sur le plan environnemental (Energie ou CO2). Dans ce Quadrant figurent des droites (passant par l’origine) qui, selon le graphique utilisé, seront d’ordre économique ou d’ordre environnemental (Energie ou CO2). Chacune de ces droites a une valeur d’impact qui prend en compte la fabrication et le transport du liant entre l’usine et le chantier (figure 2). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît l’impact total (fabrication + transport) d’une tonne de liant, il suffit de prolonger horizontalement la droite du Quadrant 1 jusqu’à l’intersection avec la droite correspondant à l’impact choisi : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 2, l’impact du liant par m3 de matériau retraité. Impact liant fabrication + transport (/m3 de matériau)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Quantité liant (kg/m3 de matériau)

2 IMPACT LIANT FABRICATION + TRANSPORT

Figure 2 : zone matériau retraité - Quadrant impact liant

16

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

Si l’on ne connaît pas l’impact total de la tonne de liant ou si l’utilisateur souhaite la déterminer de façon précise, compte tenu des données locales en sa possession, on peut se référer au diagramme de la figure 3. Celui-ci permet, connaissant la distance de transport entre l’usine de liant et le chantier, l’impact transport en /t.km, ainsi que l’impact fabrication d’une tonne de liant, de déterminer successivement l’impact transport, puis l’impact total fabrication + transport. Ce dernier impact sera alors reporté sur le Quadrant 2, ce qui permettra de déduire l’impact du liant par m3 de matériau retraité. RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT IMPACT LIANT (TRANSPORT + FABRICATION) IMPACT TRANSPORT LIANT (/t.km)

IMPACT FABRICATION LIANT (/t)

Impact transport liant (/t)

900 800 700 600 500 400 300 200 100 Distance de transport (km) 250

0

Impact total liant fabrication + transport (/t)

Figure 3 : diagramme d’évaluation de l’impact du liant (fabrication + transport)

17

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.3.3 - Quadrant 3

Il concerne l’impact de la mise en oeuvre. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses, relatives aux impacts de l’atelier de mise en oeuvre (épandeur, malaxeur, arroseuse, compacteur, niveleuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts des Quadrants 2 et 3 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts qu’elles représentent (figure 4). La valeur de l’impact du liant au m3 de matériau retraité ayant été déterminée par le Quadrant 2, il suffit de prolonger verticalement, vers le haut, la droite obtenue jusqu’à l’intersection avec la droite représentant l’impact de l’atelier de mise en oeuvre : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 3, l’impact cumulé total d’un m3 de matériau retraité.

IMPACT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ

3 Impact total matériau retraité (/m3)

Impact liant fabrication + transport (/m3 de matériau)

Figure 4 : zone matériau retraité - Quadrant impact mise en œuvre

18

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.3.4 - Quadrant 4

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact au m3 de matériau retraité à l’impact au m2 de matériau retraité (figure 5). 4 Impact total matériau retraité (/m3)

Impact total (/m2)

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

40 35 30

20

10

Figure 5 : zone matériau retraité - Quadrant impact total (/m3 et /m2)

19

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.4 - Etude de la Zone 2 - Renforcement Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 5, 6, 7 et 8, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 1.4.1 - Quadrant 5

Il mesure l’impact du transport des matériaux qui sont : - les granulats, de la carrière au chantier si le renforcement se fait avec un matériau non traité, - le matériau traité, de la centrale de malaxage au chantier si le renforcement se fait avec un matériau traité. - les matériaux rabotés (dont le volume est supposé, dans ce document, équivalent à celui des matériaux rapportés), du chantier à la décharge. Les droites de ce Quadrant passent par l’origine et représentent les impacts économiques ou environnementaux (Energie ou CO2) de différents modes de transports usuels. Pour un projet donné, connaissant la distance carrière-chantier ou centrale de malaxage-chantier ainsi que la distance chantier-décharge (ou site de recyclage), on définit une distance de transport équivalente, somme des distances carrière-chantier ou centrale-chantier et chantier-décharge (ou site de recyclage). Cette distance équivalente déterminée, connaissant l’impact transport au m3.km, ce Quadrant permet la lecture de l’impact transport d’un m3 de matériaux (matériaux rapportés + matériaux rabotés), comme l’indique la figure 6. 160 140 120 100 80 Distance équivalente (km)

60

40

20

Impact transport matériau renforcement (/m3)

5 IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT

Figure 6 : zone renforcement - Quadrant impact transport matériaux

20

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.4.2 - Quadrant 6

Il mesure l’impact de l’extraction et de la fabrication d’un m3 de matériaux. Si le renforcement est envisagé avec un matériau non traité, ce Quadrant représente alors l'impact d'extraction et de fabrication d'un m3 de matériau, le transport ayant été comptabilisé dans le Quadrant 5. En revanche, si le renforcement est envisagé avec un matériau traité en centrale (grave traitée ou bitume, grave hydraulique), le Quadrant 6 représente alors la somme des impacts générés par : - la fabrication et le transport du liant de l'usine de production jusqu'à la centrale de malaxage, - la fabrication et le transport des granulats de la carrière à la centrale de malaxage, - la centrale de malaxage. (les transports centrale-chantier et chantier-décharge ayant été comptabilisés dans le Quadrant 5) Dans ce Quadrant figurent plusieurs droites parallèles, correspondant aux impacts de différentes natures de matériaux (matériau non traité, matériau traité au bitume, matériau traité au ciment, matériau traité au liant hydraulique routier,…). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts des Quadrants 5 et 6 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts qu’elles représentent (figure 7). L’impact transport ayant été déterminé au Quadrant 5 et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, les impacts d’extraction, de fabrication et de transport des constituants du matériau (granulats, liant), le Quadrant 6 permet d’évaluer, de façon cumulée : - l’impact de mise en décharge d’un m3 de matériau raboté, - l’impact d’extraction, de transport des constituants et de fabrication d’un m3 de matériau. Impact matériau renforcement fabrication + transport (/m3)

Impact transport matériau renforcement (/m3)

6 IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

Figure 7 : zone renforcement - Quadrant impact extraction, transport des constituants et fabrication matériau

21

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.4.3 - Quadrant 7

Il mesure l’impact de la mise en oeuvre des matériaux rapportés et, le cas échéant, l'impact du rabotage de l'ancienne structure. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses, relatives aux impacts de l’atelier de mise en oeuvre (niveleuse, arroseuse, compacteur et, éventuellement raboteuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts des Quadrants 5, 6 et 7 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts qu’elles représentent (figure 8). L’impact extraction, fabrication et transport ayant été déterminé au Quadrant 6, et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, l’impact de la mise en oeuvre, le Quadrant 7 permet d’évaluer, de façon cumulée, l’impact total de mise en décharge d’un m3 de matériau raboté et d’extraction, fabrication, transport et mise en oeuvre d’un m3 de matériau rapporté.

IMPACT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT

7 Impact total renforcement (/m3)

Impact matériau renforcement fabrication + transport (/m3)

Figure 8 : zone renforcement - Quadrant impact mise en oeuvre matériau

22

Chapitre

1

• Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1.4.4 - Quadrant 8

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact au m3 de matériau à l’impact au m2 de matériau (figure 9). 8 Impact total Impact total renforcement (/0,4m3) (/m2)

5

10 13 15

Impact total renforcement (/m3)

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 9 : zone renforcement - Quadrant impact total (/m3 et /m2)

Le renforcement d’une chaussée peut prendre plusieurs formes possibles : soit une couche granulaire non traitée (voiries à faible trafic) dont l’épaisseur peut atteindre 30 cm, soit une grave traitée au liant hydraulique (routes à fort trafic) dont l’épaisseur peut atteindre 25 cm, soit un matériau bitumineux dont l’épaisseur peut varier entre 10 et 20 cm, en fonction de l’intensité du trafic. Dans ce Quadrant 8, nous allons donc être amenés à étudier des renforcements dont l’épaisseur peut varier de 10 à 40 cm, en fonction du matériau et du trafic. Pour cela, nous avons volontairement présenté l’axe Renforcement sur la partie 0 - 40 cm, et nous avons opéré une contraction de la partie de l'axe entre 40 cm et 100 cm (zone non utile). Pour que les calculs puissent se faire facilement et correctement, nous avons donc dessiné deux axes d’ordonnées : l’un pointé à 100 cm, l’autre à 40 cm, entre lesquels une transformation par réduction des valeurs a été opérée. Ceci explique la notation sur l’axe des ordonnées faisant passer d’euros par m3 à celui en euros par 0,4 m3. Cette construction géométrique est valable pour les trois paramètres de comparaison : Économie, Énergie et CO2.

23

1.5 – Conclusion L’application de la méthode sur les 4 Quadrants de la Zone 1 et sur ceux de la Zone 2 permet d’effectuer une comparaison entre les impacts, au m2 de chaussée, de la technique de Retraitement des chaussées en place et ceux de la technique de Renforcement (figure 10). 4 Impact total matériau retraité (/m3)

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

8 Impact total renforcement (/0,4m3)

Impact total (/m2)

40 35 30

20

10

5

10 13 15

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 10 : diagramme de comparaison des impacts

24

Impact total renforcement (/m3)

Chapitre

2

Comparaison économique

2.1 - Etude de la Zone 1 Retraitement des chaussées en place 2.1.1 - Quadrant 1 2.1.2 - Quadrant 2 2.1.3 - Quadrant 3 2.1.4 - Quadrant 4

2.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 2.2.1 - Quadrant 5 2.2.2 - Quadrant 6 2.2.3 - Quadrant 7 2.2.4 - Quadrant 8

2.3 - Conclusion

25

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 1, 2, 3 et 4, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 2.1.1 - Quadrant 1

Il permet de calculer la quantité de liant nécessaire par m3 de matériau pour obtenir les performances recherchées du matériau retraité, dans le cadre du projet étudié. Dans ce Quadrant figurent une famille de droites (passant par l’origine) qui représentent différentes densités sèches, correspondant à une large gamme de matériaux qu’on peut rencontrer dans les structures de chaussées (figure 11). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît la densité sèche d’un matériau et le dosage en liant, il suffit de tracer une verticale descendante à partir du chiffre du dosage liant jusqu’à l’intersection avec la droite de densité sèche choisie : on lit alors directement, sur l’axe vertical de ce Quadrant, la quantité de liant au m3 de matériau qu’il faut prévoir afin de retraiter ce matériau.

10

1

2

3

4

5

6

7

8 Dosage liant (%)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

Quantité liant (kg/m3)

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

Figure 11 : zone matériau retraité - Quadrant densité sèche matériau

26

Chapitre

2

• Comparaison économique

Si, pour un projet donné, on connaît la nature du matériau à traiter mais pas sa densité sèche, on peut se référer aux valeurs indicatives du tableau 2. Matériaux Limon Argile Sable sable homéométrique sable gradué Sol graveleux

Densité sèche 1,6 - 1,8 1,7 - 1,8 1,4 - 1,9 1,4 - 1,6 1,6 - 1,9 1,8 - 2,2

Tableau 2 : densité sèche de différents types de matériaux

2.1.2 - Quadrant 2

La quantité de liant pour un m3 de matériau ayant été déterminée par le Quadrant 1, le Quadrant 2 permet alors de calculer son impact sur le plan économique. Dans ce Quadrant figurent des droites (passant par l’origine) qui représentent le coût total (fabrication et transport) d’une tonne de liant (figure 12). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît le coût total (fabrication + transport) d’une tonne de liant, il suffit de prolonger horizontalement la droite du Quadrant 1 jusqu’à l’intersection avec la droite du coût choisi : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 2, le coût du liant par m3 de matériau retraité.

40 36 32 28 24 20 16 Coût liant fabrication + transport (€/m3 de matériau)

12

8

4

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

200 180 160 140 120 100 210 190 170 150 130 110 90 Quantité liant (kg/m3)

130

2 COÛT LIANT FABRICATION + TRANSPORT (€/t)

Figure 12 : zone matériau retraité - Quadrant coût liant

27

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.1.3 - Quadrant 3

Il concerne l’impact de la mise en oeuvre. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses relatives aux coûts de l’atelier de mise en oeuvre (épandeur, malaxeur, arroseuse, compacteur, niveleuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des coûts des Quadrants 2 et 3 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux coûts qu’elles représentent (figure 13). Le coût du liant au m3 de matériau retraité ayant été déterminé par le Quadrant 2, il suffit de prolonger verticalement, vers le haut, la droite obtenue jusqu’à l’intersection avec la droite représentant le coût de l’atelier de mise en oeuvre : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 3, le coût cumulé total d'un m3 de matériau retraité.

COÛT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

3 Coût total matériau retraité (€/m3) 0 2 4 6 8 10 12 14€/m3

40 36 32 28 24 20 16 12 8

Coût liant fabrication + transport (€/m3 de matériau) 40

36

32

28

24

20

4 16

12

8

4

Figure 13 : zone matériau retraité - Quadrant coût mise en œuvre

28

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.1.4 - Quadrant 4

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), du coût au m3 de matériau retraité au coût au m2 de matériau retraité (figure 14). 4 Coût total matériau retraité (€/m3)

Coût total (€/m2)

40

40

36

36

32

32

28

28

24

24

20

20

16

16

12

12

8

8

4

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

4 40 35 30

20

10

Figure 14 : zone matériau retraité - Quadrant coût total (e/m3 et e/m2)

29

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.2 - Etude de la Zone 2 – Renforcement Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 5, 6, 7 et 8, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 2.2.1 - Quadrant 5

Il mesure le coût du transport des matériaux qui sont : - les granulats, de la carrière au chantier si le renforcement se fait avec un matériau non traité, - le matériau traité, de la centrale de malaxage au chantier si le renforcement se fait avec un matériau traité. - les matériaux rabotés (dont le volume est supposé, dans ce document, équivalent à celui des matériaux rapportés), du chantier à la décharge. Les droites de ce Quadrant passent par l’origine et représentent les coûts (exprimés en €/m3.km) de différents modes de transports usuels. Pour un projet donné, connaissant la distance carrière-chantier ou centrale de malaxage-chantier ainsi que la distance chantier-décharge, on définit une distance de transport équivalente, somme des distances carrière-chantier ou centrale-chantier et chantier-décharge. Cette distance équivalente déterminée, connaissant le coût transport au m3.km, ce Quadrant permet la lecture du coût transport d’un m3 de matériaux (matériaux rapportés + matériaux rabotés), comme l’indique la figure 15. 160 140 120 100 80 Distance équivalente (km)

60

40

20

5 10 15 20 25

0,15

30 35

0,20

40 0,25

45 50

0,30

55 60

0,35

70 0,40 0,45 0,50 €/m3.km Coût transport matériau renforcement (€/m3)

5 COÛT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3.km)

Figure 15 : zone renforcement - Quadrant coût transport matériau

30

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.2.2 - Quadrant 6

Il mesure le coût de l’extraction et de la fabrication d’un m3 de matériaux. Si le renforcement est envisagé avec un matériau non traité, ce Quadrant représente alors le coût d'extraction et de fabrication d'un m3 de matériau, le transport ayant été comptabilisé dans le Quadrant 5. En revanche, si le renforcement est envisagé avec un matériau traité en centrale (grave traitée ou bitume, grave hydraulique), le Quadrant 6 représente alors la somme des coûts générés par : - la fabrication et le transport du liant de l'usine de production jusqu'à la centrale de malaxage, - la fabrication et le transport des granulats de la carrière à la centrale de malaxage, - la centrale de malaxage. (les transports centrale-chantier et chantier-décharge ayant été comptabilisés dans le Quadrant 5) Dans ce Quadrant figurent plusieurs droites parallèles, correspondant aux coûts d’extraction, de transport de constituants (non pris en compte dans le Quadrant 5) et de fabrication d’un m3 de différentes natures de matériaux (matériau non traité, matériau traité au bitume, matériau traité au ciment, matériau traité au liant hydraulique routier,…), exprimés en €/m3 (figure 16). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des coûts des Quadrants 5 et 6 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux coûts qu’elles représentent. Le coût transport ayant été déterminé au Quadrant 5 et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, les coûts d’extraction, de fabrication et de transport des constituants du matériau (granulats, liant), le Quadrant 6 permet d’évaluer, de façon cumulée : - le coût de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté, - le coût d’extraction, de transport des constituants et de fabrication d’un m3 de matériau. Coût matériau renforcement fabrication + transport (€/m3) 10

20

30

40

50

60

70

80

90

5 10

90

15 20

80

25 30

70

35 40

60

45 50

50

55 60

40

70

0

10

20

30

Coût transport matériau renforcement (€/m3)

6 COÛT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3)

Figure 16 : zone renforcement - Quadrant coût extraction et fabrication matériaux

31

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.2.3 - Quadrant 7

Il mesure le coût de la mise en oeuvre des matériaux rapportés et, le cas échéant, le coût du rabotage de l'ancienne structure. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses, relatives aux coûts de l’atelier de mise en oeuvre (niveleuse, arroseuse, compacteur et éventuellement raboteuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des coûts des Quadrants 5, 6 et 7 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux coûts qu’elles représentent (figure 17). Le coût extraction, fabrication et transport ayant été déterminé au Quadrant 6, et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, le coût de la mise en oeuvre, le Quadrant 7 permet d’évaluer, de façon cumulée, le coût total de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté et d’extraction, fabrication, transport et mise en oeuvre d’un m3 de matériau rapporté.

COÛT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (€/m3)

7 Coût total renforcement (€/m3) 10 6 2

100

84 0

90 80 70 60 50 40 30 20

Coût matériau renforcement fabrication + transport (€/m3)

10 10

20

30

40

50

60

70

80

90

Figure 17 : zone renforcement - Quadrant coût mise en oeuvre matériaux

32

Chapitre

2

• Comparaison économique

2.2.4 - Quadrant 8

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), du coût au m3 de renforcement au coût au m2 de renforcement (figure 18). 8 Coût total (€/m2)

Coût total renforcement (€/0,4m3)

Coût total renforcement (€/m3) 40

100

36

36

90

32

32

80

28

28

70

24

24

60

20

20

50

16

16

40

12

12

30

8

8

20

4

4

10

40

5

10 13 15

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 18 : zone renforcement - Quadrant coût total (e/m3 et e/m2)

2.3 - Conclusion L’application de la méthode sur les 4 Quadrants de la Zone 1 et sur ceux de la Zone 2 permet d’effectuer une comparaison entre les coûts de la technique de Retraitement des chaussées en place et ceux de la technique de Renforcement, telle qu’illustrée sur le diagramme de la figure 19 et sur le diagramme complet de la page 34. 4

8

Coût total matériau retraité (€/m3)

Coût total (€/m2)

Coût total renforcement (€/0,4m3)

Coût total renforcement (€/m3)

40

40

100

36

36

36

90

32

32

32

80

28

28

70

24

24

24

60

20

20

20

50

16

16

16

40

12

12

12

30

8

8

8

20

4

4

10

40

28

4

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

40 35 30

20

10

5

10 13 15

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 19 : diagramme de comparaison des coûts.

33

34

40

36

24

20

16

12

8

4

20 16 12 8

20 16 12 8

8

12

16

20

24

28

32

36

40

2,4 2,2 2 1,8 1,6

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

COÛT LIANT FABRICATION + TRANSPORT (€/t)

130

120

110

100

90

80

3

COÛT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3.km)

5

0,40 0,45 0,50 €/m .km

0,35

0,30

0,25

70

60

55

50

45

40

35

70

0,20

30

25

50 60

20

40 0,15

15

30

20

24

24

200 180 160 140 120 100 210 190 170 150 130 110 90 Quantité liant (kg/m3)

28

28

28

Coût total renforcement (€/0,4m3)

8

20

30

40

50

60

70

80

90

100

30

40

50

60

0

70

10

80

90

20

COÛT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3)

6

Coût transport matériau renforcement (€/m3)

20

10 6 2 84 0

30

40

50

60

70

80

90

Coût matériau renforcement fabrication + transport (€/m3)

7

COÛT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (€/m3) Coût total renforcement (€/m3)

4 10 Renforcement (cm) 20 10 5 10 13 15 20 25 30 35 40 10 8 160 140 120 100 80 60 40 20 5 Dosage Distance liant (%) équivalente (km) 10

32

32

4

36

36

4

40

Coût total (€/m2)

40

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 35 30 1 2 3 4 5 6 7 10

4

2

32

Coût liant fabrication + transport (€/m3 de matériau)

0 2 4 6 8 10 12 14€/m3

Coût total matériau retraité (€/m3)

3

COÛT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ÉCONOMIQUE

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

2

• Comparaison économique

Pour effectuer une comparaison économique entre la technique de Retraitement des chaussées en place et celle de Renforcement, c’est très simple : il vous suffit de faire une photocopie du graphique vierge de la page 36, d’y intégrer les informations spécifiques à votre étude, puis de lire directement le résultat recherché sur le graphique.

35

36

40

36

24

20

16

12

8

4

16 12 8

16 12 8

8

12

16

20

24

28

32

36

40

2,4 2,2 2 1,8 1,6

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

COÛT LIANT FABRICATION + TRANSPORT (€/t)

130

120

110

100

90

80

3

COÛT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3.km)

5

0,40 0,45 0,50 €/m .km

0,35

0,30

0,25

70

60

55

50

45

40

35

70

0,20

30

25

50 60

20

40 0,15

15

30

20

20

20

30 7

24

24

200 180 160 140 120 100 210 190 170 150 130 110 90 Quantité liant (kg/m3)

28

28

28

Coût total renforcement (€/0,4m3)

8

20

30

40

50

60

70

80

90

100

30

40

50

60

0

70

10

80

90

20

COÛT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (€/m3)

6

Coût transport matériau renforcement (€/m3)

20

10 6 2 84 0

30

40

50

60

70

80

90

Coût matériau renforcement fabrication + transport (€/m3)

7

COÛT MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (€/m3) Coût total renforcement (€/m3)

4 10 Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 10 8 160 140 120 100 80 60 40 20 5 Dosage Distance liant (%) équivalente (km) 10

32

32

4

36

36

4

40

Coût total (€/m2)

40

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 1 2 3 4 5 6 10

4

2

32

Coût liant fabrication + transport (€/m3 de matériau)

0 2 4 6 8 10 12 14€/m3

Coût total matériau retraité (€/m3)

3

COÛT MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ÉCONOMIQUE

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

3

Comparaison environnementale Indicateur Energie 3.1 - Etude de la Zone 1 Retraitement des chaussées en place 3.1.1 - Quadrant 1 3.1.2 - Quadrant 2 3.1.2.1 - L’Energie transport du liant 3.1.2.2 - L’Energie de fabrication du liant 3.1.3 - Quadrant 3 3.1.4 - Quadrant 4

3.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 3.2.1 - Quadrant 5 3.2.2 - Quadrant 6 3.2.3 - Quadrant 7 3.2.4 - Quadrant 8

3.3 - Conclusion

37

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

3.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 1, 2, 3 et 4, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 3.1.1 - Quadrant 1

Il permet de calculer la quantité de liant nécessaire par m3 de matériau pour obtenir les performances recherchées du matériau retraité, dans le cadre du projet étudié. Dans ce Quadrant figurent une famille de droites (passant par l’origine) qui représentent différentes densités sèches, correspondant à une large gamme de matériaux qu’on peut rencontrer dans les structures de chaussées (figure 20). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît la densité sèche du matériau et le dosage en liant, il suffit de tracer une verticale descendante à partir du chiffre du dosage liant jusqu’à l’intersection avec la droite de densité sèche choisie : on lit alors directement, sur l’axe vertical de ce Quadrant, la quantité de liant au m3 de matériau qu’il faut prévoir afin de retraiter ce matériau.

10

1

2

3

4

5

6

7

8 Dosage liant (%)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

Quantité liant (kg/m3)

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

Figure 20 : zone retraitement - Quadrant densité sèche matériau

38

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Si, pour un projet donné, on connaît la nature du matériau à retraiter mais pas sa densité sèche, on peut se référer aux valeurs indicatives du tableau 3. Matériaux Limon Argile Sable sable homéométrique sable gradué Sol graveleux

Densité sèche 1,6 - 1,8 1,7 - 1,8 1,4 - 1,9 1,4 - 1,6 1,6 - 1,9 1,8 - 2,2

Tableau 3 : densité sèche de différents types de matériaux

3.1.2 - Quadrant 2

La quantité de liant pour un m3 de matériau ayant été déterminée par le Quadrant 1, le Quadrant 2 permet alors de calculer son impact Energie. Dans ce Quadrant figurent des droites (passant par l’origine) qui représentent l’impact Energie (fabrication + transport) par tonne de liant (figure 21). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît l’Energie totale (fabrication + transport) d’une tonne de liant, il suffit de prolonger horizontalement la droite du Quadrant 1 jusqu’à l’intersection avec la droite correspondant à l’Energie choisie : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 2, l’Energie du liant par m3 de matériau retraité. 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Énergie liant fabrication + transport (Mj/m3 de matériau)

10 20 30 40 50 60 70 80 90

10000

100

9000

110 120

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Quantité liant (kg/m3)

130

2 ÉNERGIE LIANT FABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

Figure 21 : zone retraitement - Quadrant Energie liant

39

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Si l’on ne connaît pas l’énergie totale à la tonne de liant ou si l’utilisateur souhaite la déterminer de façon précise, compte tenu des données locales en sa possession, on peut se référer au diagramme de la figure 22. ÉNERGIE TRANSPORT LIANT (Mj/t.km)

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

ÉNERGIE FABRICATION LIANT (Mj/t)

Énergie transport (Mj/t)

0,9

900

0,8

800

0,7

700

0,6

600

0,5

500

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1800

400 300 200 100 900 800 700 600 500 400 300 200 100 250 Distance de transport (km)

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Énergie liant 1800 fabrication + transport (Mj/t)

Figure 22 : diagramme d’évaluation de l’Energie du liant (fabrication + transport)

Ce diagramme permet, connaissant la distance de transport entre l’usine de liant et le chantier, l’énergie transport liant en Mj/t.km, ainsi que l’énergie de fabrication du liant, de déterminer successivement l’énergie transport et l’énergie totale d’une tonne de liant. L’énergie totale sera alors reportée sur le Quadrant 2, ce qui permettra de déduire l’énergie du liant par m3 de matériau retraité. 3.1.2.1 - L’Energie transport du liant

Si l’on ne connaît pas l’énegie transport liant en Mj/t.km, l’utilisateur pourra la déterminer au moyen de la formule suivante : F (Énergie, D) =

Consommation aux 100 km x 35 Charge utile camion x 100

Avec : Consommation aux 100 km Camion 16 tonnes : 29 litres de fuel Camion 29 tonnes : 36 litres de fuel Camion 40 tonnes : 40 litres de fuel Charge utile camion Camion 16 tonnes : charge utile 8 tonnes Camion 29 tonnes : charge utile 16 tonnes Camion 40 tonnes : charge utile 20 tonnes Coefficient 35 : c’est la quantité d’énergie (en Mj) libérée par la combustion d’un litre de fuel Coefficient 100 : aux 100 km

40

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

3.1.2.2 - L’Energie de fabrication du liant

Si l’on ne connaît pas l’énergie de fabrication d’une tonne de liant, on pourra utiliser les valeurs données à titre indicatif et figurant dans le tableau 4. Pour obtenir l’énergie réelle de fabrication d’une tonne d’un produit donné, nous vous invitons à contacter directement le producteur du liant. Liant Energie de fabrication (Mj/t liant) CEM I 5 930* CEM II 4 395* Liant hydraulique routier LHR 70% Laitier 2 636* Liant hydraulique routier LHR 50% Laitier 3 459* Liant hydraulique routier LHR 30% Laitier 4 282* Liant hydraulique routier LHR 30% Calcaire 3 856* Liant hydraulique routier LHR 30% Cendres Volantes 3 887* Chaux vive 4 301**

*Source : ATILH **Source : Union des Producteurs de Chaux

Chapitre

Tableau 4 : Energie de fabrication du liant

3.1.3 - Quadrant 3

Il concerne l’Energie consommée lors de la mise en oeuvre. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses relatives aux énergies consommées par l’atelier de mise en oeuvre (épandeur, malaxeur, arroseuse, compacteur, niveleuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des énergies des Quadrants 2 et 3 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des Energies qu’elles représentent (figure 23). La valeur de l’Energie du liant au m3 de matériau retraité ayant été déterminée par le Quadrant 2, il suffit de prolonger verticalement, vers le haut, la droite obtenue jusqu’à l’intersection avec la droite représentant l’Energie de l’atelier de mise en oeuvre : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 3, l’Energie cumulée totale par m3 de matériau retraité. ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

3 50 40 30 20 10 0

Énergie totale matériau retraité (Mj/m3) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200

Énergie liant fabrication + transport (Mj/m3 de matériau)

100

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

Figure 23 : zone matériau retraité - Quadrant Energie mise en œuvre

41

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Si l’on ne connaît pas l’énergie de l’atelier de mise en oeuvre, on pourra utiliser la méthode de calcul suivante : E (Mj) = 35 L (Litre) Avec : E : énergie consommée pour la mise en oeuvre d’un m3 de matériau retraité (Mj), Coefficient 35 : pouvoir calorifique d’un litre de fuel, L : consommation de fuel par l’ensemble des engins intervenant dans la mise en oeuvre du matériau retraité (pour 1 m3). Les valeurs de L sont données dans le tableau 5. L 0,7 0,8 0,9 1,0 > 1,0

Matériau Sol limoneux/sableux Sol argileux Sol graveleux Sol compact et difficile Sol blocailleux

Tableau 5 : consommation fuel de l’atelier de mise en oeuvre matériau retraité en fonction de la nature du matériau.

3.1.4 - Quadrant 4

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’Energie au m3 de matériau retraité à l’Energie au m2 de matériau retraité (figure 24). 4 Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

Énergie totale (Mj/m2)

1000

1000

900

900

800

800

700

700

600

600

500

500

400

400

300

300

200

200

100

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

100 40 35 30

20

10

Figure 24 : zone matériau retraité - Quadrant Energie totale (Mj/m3 et Mj/m2)

42

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

3.2 - Etude de la Zone 2 – Renforcement Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 5, 6, 7 et 8, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 3.2.1 - Quadrant 5

Il mesure l’Energie de transport des matériaux suivants : - les granulats, de la carrière au chantier si le renforcement se fait avec un matériau non traité, - le matériau traité, de la centrale de malaxage au chantier si le renforcement se fait avec un matériau traité. - les matériaux rabotés (dont le volume est supposé, dans ce document, équivalent à celui des matériaux rapportés), du chantier à la décharge (ou site de recyclage). Les droites de ce Quadrant passent par l’origine et représentent les énergies (exprimés en MJ/m3.km) de différents modes de transports usuels. Pour un projet donné, connaissant la distance carrière-chantier ou centrale de malaxage-chantier ainsi que la distance chantier-décharge (ou site de recyclage), on définit une distance de transport équivalente, somme des distances carrière-chantier ou centrale-chantier et chantier-décharge (ou site de recyclage). Cette distance équivalente déterminée, connaissant l’énergie transport au m3.km, ce Quadrant permet la lecture de l’énergie transport d’un m3 de matériaux (matériaux rapportés + matériaux rabotés), comme l’indique la figure 25. 160 140 120 100 80 Distance équivalente (km) 1 1,5

60

40

2

20 100 200 300 400

2,5

500

3

600

3,5

700

4

800 5

900 1000

6

1100 1200

7

1300 Énergie transport matériau renforcement (Mj/m3)

5 ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3.km)

Figure 25: zone renforcement - Quadrant Energie transport matériaux

43

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Si l’on ne connaît pas l’Energie transport au m3.km, l’utilisateur pourra la calculer de la manière suivante : F (Énergie, D) =

Consommation aux 100 km x 35 x 2,2 Charge utile camion x 100

Avec : Consommation aux 100 km Camion 16 tonnes : 29 litres de fuel Camion 29 tonnes : 36 litres de fuel Camion 40 tonnes : 40 litres de fuel Charge utile camion Camion 16 tonnes : charge utile 8 tonnes Camion 29 tonnes : charge utile 16 tonnes Camion 40 tonnes : charge utile 20 tonnes Coefficient 35 : c’est la quantité d’énergie (en Mj) libérée par la combustion d’un litre de fuel Coefficient 100 : aux 100 km Coefficient 2,2 : densité des granulats 3.2.2 - Quadrant 6

Il mesure l’énergie de l’extraction et de la fabrication d’un m3 de matériaux. Si le renforcement est envisagé avec un matériau non traité, ce Quadrant représente alors l'énergie d'extraction et de fabrication d'un m3 de matériau, le transport ayant été comptabilisé dans le Quadrant 5. En revanche, si le renforcement est envisagé avec un matériau traité en centrale (grave traitée ou bitume, grave hydraulique), le Quadrant 6 représente alors la somme des énergies générées par : - la fabrication et le transport du liant de l'usine de production jusqu'à la centrale de malaxage, - la fabrication et le transport des granulats de la carrière à la centrale de malaxage, - la centrale de malaxage. (les transports centrale-chantier et chantier-décharge ayant été comptabilisés dans le Quadrant 5) Dans ce Quadrant figurent plusieurs droites parallèles, correspondant aux énergies consommées pour extraire, transporter les constituants non pris en compte dans le Quadrant 5, et fabriquer un m3 de différentes natures de matériaux (matériau non traité, matériau traité au bitume, matériau traité au ciment, matériau traité au liant hydraulique routier,…), exprimés en MJ/m3 (figure 26). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des énergies des Quadrants 5 et 6 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux énergies qu’elles représentent. L’énergie transport ayant été déterminée au Quadrant 5 et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, les énergies d’extraction, de fabrication et de transport des constituants du matériau (granulats, liant), le Quadrant 6 permet d’évaluer, de façon cumulée : - l’énergie de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté, - l’énergie d’extraction, de transport des constituants et de fabrication d’un m3 de matériau.

44

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Énergie matériau renforcement fabrication + transport (Mj/m3) 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 100 200 2250

300 400 500

2000

600 700 1750

800 900 1000

1500

1100 1200 1300

1250 0 250 500 750 1000 Énergie transport matériau renforcement (Mj/m3)

6 ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3)

Figure 26 : zone renforcement - Quadrant Energie extraction et fabrication matériaux

3.2.3 - Quadrant 7

Il mesure l’Energie de la mise en oeuvre des matériaux rapportés et, le cas échéant, l'énergie consommée par le rabotage de l'ancienne structure. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses, relatives aux énergies de l’atelier de mise en oeuvre (niveleuse, arroseuse, compacteur et éventuellement raboteuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des énergies des Quadrants 5, 6 et 7 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des Energies qu’elles représentent (figure 27). L’Energie extraction, fabrication et transport ayant été déterminée au Quadrant 6, et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, l’Energie de la mise en oeuvre, le Quadrant 7 permet d’évaluer, de façon cumulée, l’Energie totale de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté et d’extraction, fabrication, transport et mise en œuvre d’un m3 de matériau rapporté.

45

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (Mj/m3)

7 Énergie totale renforcement (Mj/m3)

125 100 75 50 25 0

2500 2250 2000 1750 1500 1250 1000 750 500

Énergie matériau renforcement fabrication + transport (Mj/m3)

250

250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250

Figure 27 : zone renforcement - Quadrant Energie mise en oeuvre matériaux

3.2.4 - Quadrant 8

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’Energie au m3 à l’Energie au m2 de matériau de renforcement (figure 28). 8 Énergie totale (Mj/m2)

Énergie totale renforcement (Mj/0,4m3)

Énergie totale renforcement (Mj/m3) 1000

2500

900

900

2250

800

800

2000

700

700

1750

600

600

1500

500

500

1250

400

400

1000

300

300

750

200

200

500

100

100 Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

250

1000

5

10 13 15

Figure 28 : zone renforcement - Quadrant Energie totale (Mj/m3 et Mj/m2)

46

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

3.3 - Conclusion L’application de la méthode sur les 4 Quadrants de la Zone 1 et sur ceux de la Zone 2 permet d’effectuer une comparaison entre les énergies de la technique de Retraitement des chaussées en place et de la technique de renforcement telle qu’illustrée sur le diagramme de la figure 29 et, plus globalement, sur le diagramme de la page 48. 4 Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

8 Énergie totale renforcement (Mj/0,4m3)

Énergie totale (Mj/m2)

Énergie totale renforcement (Mj/m3)

1000

1000

1000

2500

900

900

900

2250

800

800

2000

700

700

1750

600

600

1500

500

500

1250

400

400

1000

300

300

750

200

200

200

500

100

100

100

250

800 700 600 500 400 300

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50

40 35 30

20

10

5

10 13 15

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 29 : diagramme de comparaison environnementale (Energie)

47

48

800 700 600 500 400 300 200

800 700 600 500 400 300 200

8000

9000

10000

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2,4 2,2 2 1,8 1,6

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

ÉNERGIE LIANT FABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

130

120

110

100

5 ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3.km)

7

6

1300

1200

1100

1000

900 5

700

600

500

400

90

4

3,5

3

2,5

2

800

100

80

70

60

50

40

30

20

2

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Quantité liant (kg/m3)

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

Énergie totale renforcement (Mj/0,4m3)

8

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

Énergie totale renforcement (Mj/m3)

7

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (Mj/m3)

125 100 75 50 25 0

ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3)

6

1250 0 250 500 750 1000 Énergie transport matériau renforcement (Mj/m3)

1500

1750

2000

Énergie matériau renforcement 100 fabrication + transport (Mj/m3) 250 Renforcement (cm) 20 10 5 10 13 15 20 25 30 35 40 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 8 160 140 120 100 80 60 40 20 100 Dosage Distance équivalente liant (%) (km) 200 1 1,5 2250 300

900

900

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 40 35 30 1 2 3 4 5 6 7 10

1000

1000

100

Énergie totale (Mj/m2)

4

Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

Énergie liant fabrication + transport (Mj/m3 de matériau)

50 40 30 20 10 0

3

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : ÉNERGIE

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

3

• Comparaison environnementale - Indicateur Energie

Pour réaliser vos propres études de comparaison environnementale - Indicateur Energie entre la technique de Retraitement des chaussées en place et celle de Renforcement, c’est très simple : il vous suffit de faire une photocopie des graphiques vierges des pages 50 et 51, d’y intégrer les informations spécifiques à votre étude, puis de lire directement le résultat recherché sur le graphique de la page 51.

49

50

700 600

0,7

0,6

1000

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Énergie liant fabrication + transport (Mj/t)

1000

ÉNERGIE FABRICATION LIANT (Mj/t)

Diagramme d’évaluation de l’Energie du liant (fabrication + transport)

900 800 700 600 500 400 300 200 100 Distance de transport (km)

100

200

300

400

500

800

0,8

0,5

900

0,9

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Énergie transport (Mj/t)

ÉNERGIE TRANSPORT LIANT (Mj/t.km)

51

500 400 300 200

500 400 300 200

8000

9000

10000

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2,4 2,2 2 1,8 1,6

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

ÉNERGIE LIANT FABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

130

120

110

100

5 ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3.km)

7

6

1300

1200

1100

1000

900 5

700

600

500

400

90

4

3,5

3

2,5

2

800

100

80

70

60

50

40

30

2

7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Quantité liant (kg/m3)

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 20

600

600

30 7

700

700

40 6

800

800

Énergie totale renforcement (Mj/0,4m3)

8

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

Énergie totale renforcement (Mj/m3)

7

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (Mj/m3)

125 100 75 50 25 0

ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (Mj/m3)

6

1250 0 250 500 750 1000 Énergie transport matériau renforcement (Mj/m3)

1500

1750

2000

Énergie matériau renforcement 100 fabrication + transport (Mj/m3) 250 Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 8 160 140 120 100 80 60 40 20 100 Dosage Distance équivalente liant (%) (km) 200 1 1,5 2250 300

900

900

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 5 1 2 3 4 10

1000

1000

100

Énergie totale (Mj/m2)

4

Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

Énergie liant fabrication + transport (Mj/m3 de matériau)

50 40 30 20 10 0

3

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : ÉNERGIE

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

4

Comparaison environnementale Indicateur CO2 4.1 - Etude de la Zone 1 Retraitement des chaussées en place 4.1.1 - Quadrant 1 4.1.2 - Quadrant 2 4.1.2.1 - L’impact CO2 transport du liant 41.2.2 - L’impact CO2 de fabrication du liant 4.1.3 - Quadrant 3 4.1.4 - Quadrant 4

4.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 3.2.1 - Quadrant 5 3.2.2 - Quadrant 6 3.2.3 - Quadrant 7 3.2.4 - Quadrant 8

4.3 - Conclusion

52

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 1, 2, 3 et 4, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 4.1.1 - Quadrant 1

Il permet de calculer la quantité de liant par m3 de matériau nécessaire pour obtenir les performances recherchées du matériau retraité, dans le cadre du projet étudié. Dans ce Quadrant figurent une famille de droites (passant par l’origine) qui représentent différentes densités sèches, correspondant à une large gamme de matériaux qu’on peut rencontrer dans les structures de chaussées (figure 30). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît la densité sèche du matériau et le dosage en liant, il suffit de tracer une verticale descendante à partir du chiffre du dosage liant jusqu’à l’intersection avec la droite de densité sèche choisie : on lit alors directement, sur l’axe vertical de ce Quadrant, la quantité de liant au m3 de matériau qu’il faut prévoir afin de retraiter ce matériau.

10

1

2

3

4

5

6

7

8 Dosage liant (%)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

Quantité liant (kg/m3)

1 DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

Figure 30 : zone Retraitement - Quadrant densité sèche matériaux.

53

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

Si, pour un projet donné, on connaît la nature du matériau à retraiter mais pas sa densité sèche, on peut se référer aux valeurs indicatives du tableau 6. Matériaux Limon Argile Sable sable homéométrique sable gradué Sol graveleux

Densité sèche 1,6 - 1,8 1,7 - 1,8 1,4 - 1,9 1,4 - 1,6 1,6 - 1,9 1,8 - 2,2

Tableau 6 : densité sèche de différents types de matériaux.

4.1.2 - Quadrant 2

La quantité de liant pour un m3 de matériau ayant été déterminée par le Quadrant 1, le Quadrant 2 permet alors de calculer son impact CO2. Dans ce Quadrant figurent des droites (passant par l’origine) qui représentent les impacts CO2 (exprimés en kg CO2 éq./t) des différents types de liants (figure 31). Ainsi, pour un projet donné, lorsqu’on connaît l’impact CO2 total (fabrication + transport) d’une tonne de liant, il suffit de prolonger horizontalement la droite du Quadrant 1 jusqu’à l’intersection avec la droite correspondant à l’impact CO2 choisi : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 2, l’impact CO2 du liant par m3 de matériau retraité. 100 90 80 70 60 50 Impact CO2 liant fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

40

30

20

10

10 20 30 40 50 60 70 80 90

1000

100

900

110 120

800 700

600

500

400

300

200 100 Quantité liant (kg/m3)

130

2 IMPACT CO2 LIANT FABRICATION + TRANSPORT (kg CO2 éq./t)

Figure 31 : zone Retraitement - Quadrant impact CO2 liant

54

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

Si l’on ne connaît pas l’impact CO2 total à la tonne de liant ou si l’utilisateur souhaite le déterminer de façon précise, compte tenu des données locales en sa possession, on peut se référer au diagramme de la figure 32. IMPACT CO2 TRANSPORT LIANT (kg CO2 éq./t.km)

IMPACT CO2 FABRICATION LIANT (kg CO2 éq./t)

Impact CO2 transport liant (kg CO2 éq./t)

0,1 0,09

90

0,08

80

0,07

70

0,06

60

0,05

50

0,04

40

100

200 300 400 500 600 700 800

30 20 10 900 800 700 600 500 400 300 200 100 250 Distance de transport (km)

100 200 300 400 500 600 700 800 315 Impact CO2 fabrication + transport liant (kg CO2 éq./t)

Figure 32 : diagramme d’évaluation de l’impact CO2 du liant (fabrication + transport)

Ce diagramme permet, connaissant la distance de transport entre l’usine de liant et le chantier, l’impact CO2 transport en kg CO2 éq./t.km, ainsi que l’impact CO2 dû à la fabrication d’une tonne de liant, de déterminer successivement l’impact CO2 transport, puis l’impact CO2 total fabrication + transport. L’impact CO2 sera alors reporté sur le Quadrant 2, ce qui permettra de déduire l’impact CO2 du liant par m3 de matériau retraité. 4.1.2.1 - L’impact CO2 transport du liant

Si l’on ne connait pas l’impact CO2 transport en kg CO2 éq./t.km, l’utilisateur pourra le déterminer au moyen de la formule suivante : F (CO2, D) =

Consommation aux 100 km x 2,5 Charge utile camion x 100

Avec : Consommation aux 100 km Camion 16 tonnes : 29 litres de fuel Camion 29 tonnes : 36 litres de fuel Camion 40 tonnes : 40 litres de fuel Charge utile camion Camion 16 tonnes : charge utile 8 tonnes Camion 29 tonnes : charge utile 16 tonnes Camion 40 tonnes : charge utile 20 tonnes Coefficient 2,5 : c’est la quantité de CO2 équivalent (en kg) dégagée par la combustion d’un litre de fuel Coefficient 100 : aux 100 km

55

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.1.2.2 - L’impact CO2 de fabrication du liant

Si l’on ne connaît pas l’impact CO2 de fabrication d’une tonne de liant, on pourra utiliser les valeurs données à titre indicatif et figurant dans le tableau 7. Pour obtenir l’impact CO2 réel de fabrication d’une tonne d’un produit donné, nous vous invitons à contacter directement le producteur du liant. Liant CEM I CEM II Liant hydraulique routier LHR 70% Laitier Liant hydraulique routier LHR 50% Laitier Liant hydraulique routier LHR 30% Laitier Liant hydraulique routier LHR 30% Calcaire Liant hydraulique routier LHR 30% Cendres Volantes Chaux vive

Impact CO2 de fabrication (kg CO2 eq./t) 868* 650* 294* 459* 625* 614* 613* 1 059**

*Source : ATILH **Source : Union des Producteurs de Chaux

Chapitre

Tableau 7 : impact CO2 de fabrication du liant

4.1.3 - Quadrant 3

Il concerne l’impact CO2 de la mise en oeuvre. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses relatives aux impacts CO2 de l’atelier de mise en oeuvre (épandeur, malaxeur, arroseuse, compacteur, niveleuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts CO2 des Quadrants 2 et 3 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts CO2 qu’elles représentent (figure 33). La valeur de l’impact CO2 du liant au m3 de matériau retraité ayant été déterminée par la Quadrant 2, il suffit de prolonger verticalement, vers le haut, la droite obtenue jusqu’à l’intersection avec la droite représentant l’impact CO2 de l’atelier de mise en oeuvre : on lit alors directement, sur l’autre axe du Quadrant 3, l’impact cumulé total par m3 de matériau retraité.

56

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

IMPACT CO2 ÉQ. MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (kg CO2 éq./m3)

3 Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

10 7,5 5 2,5 0

100 90 80 70 60 50 40 30 20

Impact CO2 liant fabrication + transport (kg CO2 éq./m3) 100 90

80

70

60

10 50

40

30

20

10

Figure 33 : zone Retraitement - Quadrant impact CO2 mise en œuvre

Si l’on ne connaît pas l’impact CO2 de l’atelier de mise en oeuvre, l’utilisateur pourra utiliser la méthode de calcul suivante : Impact CO2 = 2,5 L Avec :  uantité de CO2 équivalent pour la mise en oeuvre d’un m3 de matériau retraité Impact CO2 : q (kg CO2 équivalent) Coefficient 2,5 : quantité de CO2 équivalent (en kg) dégagée par la combustion d’un litre de fuel L : consommation de fuel par l’ensemble des engins intervenant dans la mise en oeuvre du matériau retraité (pour 1 m3). Les valeurs de L sont données dans le tableau 8. L 0,7 0,8 0,9 1,0 > 1,0

Sol Sol limoneux/sableux Sol argileux Sol graveleux Sol compact et difficile Sol blocailleux

Tableau 8 : consommation fuel de l’atelier de mise en oeuvre en fonction de la nature du matériau à retraiter.

57

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.1.4 - Quadrant 4

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact CO2 au m3 de matériau retraité à l’impact CO2 au m2 de matériau retraité (figure 34). 4

100

Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

Impact CO2 éq. total (kg CO2 éq./m2) 100

90

90

80

80

70

70

60

60

50

50

40

40

30

30

20

20 10

10

sol retraité (cm) 90 80 70 60

50

40 35 30

20

10

Figure 34 : zone retraitement - Quadrant impact total CO2 (kg CO2 éq./m3 et kg CO2 éq./m2)

4.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement Cette zone se décompose en 4 Quadrants numérotés 5, 6, 7 et 8, dont voici les caractéristiques essentielles de chacun. 4.2.1 - Quadrant 5

Il mesure l’impact CO2 engendré par le transport des matériaux suivants : - les granulats, de la carrière au chantier si le renforcement se fait avec un matériau non traité, - le matériau traité, de la centrale de malaxage au chantier si le renforcement se fait avec un matériau traité. - les matériaux rabotés (dont le volume est supposé, dans ce document, équivalent à celui des matériaux rapportés), du chantier à la décharge (ou site de recyclage). Les droites de ce Quadrant passent par l’origine et représentent l’impact CO2 (exprimé en kg CO2 éq./m3.km) de différents modes de transports usuels. Pour un projet donné, connaissant la distance carrière-chantier ou centrale de malaxage-chantier ainsi que la distance chantier-décharge (ou site de recyclage), on définit une distance de transport équivalente, somme des distances carrière-chantier ou centrale-chantier et chantier-décharge (ou site de recyclage). Cette distance équivalente déterminée, connaissant l’impact CO2 transport au m3.km, ce Quadrant permet la lecture de l’impact CO2 transport d’un m3 de matériaux (matériaux rapportés + matériaux rabotés), comme l’indique la figure 35.

58

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

160 140 120 100 80 Distance équivalente (km)

60

40 20 2,5 5 7,5

0,05

10 12,5

0,075

15 17,5

0,1

20 22,5

0,125

25 0,15

27,5

0,175

0,2 0,25 0,3 32,5 0,225 0,275 0,325 Impact CO2 transport matériau renforcement (kg CO2 éq./m3)

30

5 IMPACT CO2 TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3.km)

Figure 35 : zone renforcement - Quadrant impact CO2 transport matériaux

Si l’on ne connaît pas l’impact CO2 transport au m3.km, l’utilisateur pourra le calculer de la manière suivante : F (CO2, D) =

Consommation aux 100 km x 2,5 x 2,2 Charge utile camion x 100

Avec : Consommation aux 100 km Camion 16 tonnes : 29 litres de fuel Camion 29 tonnes : 36 litres de fuel Camion 40 tonnes : 40 litres de fuel Charge utile camion Camion 16 tonnes : charge utile 8 tonnes Camion 29 tonnes : charge utile 16 tonnes Camion 40 tonnes : charge utile 20 tonnes Coefficient 2,5 : c’est la quantité de CO2 équivalent (en kg) dégagée par la combustion d’un litre de fuel Coefficient 100 : aux 100 km Coefficient 2,2 : densité des granulats

59

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.2.2 - Quadrant 6

Il mesure l’impact CO2 de l’extraction et de la fabrication d’un m3 de matériaux. Si le renforcement est envisagé avec un matériau non traité, ce Quadrant représente alors l'impact CO2 d'extraction et de fabrication d'un m3 de matériau, le transport ayant été comptabilisé dans le Quadrant 5. En revanche, si le renforcement est envisagé avec un matériau traité en centrale (grave traitée ou bitume, grave hydraulique), le Quadrant 6 représente alors la somme des impacts CO2 générés par : - la fabrication et le transport du liant de l'usine de production jusqu'à la centrale de malaxage, - la fabrication et le transport des granulats de la carrière à la centrale de malaxage, - la centrale de malaxage. (les transports centrale-chantier et chantier-décharge ayant été comptabilisés dans le Quadrant 5) Dans ce Quadrant figurent plusieurs droites parallèles, correspondant aux impacts CO2 générés par l’extraction, le transport des constituants du matériau non pris en compte dans le Quadrant 5 et la fabrication d’un m3 de différentes natures de matériaux (matériau non traité, matériau traité au bitume, matériau traité au ciment, matériau traité au liant hydraulique routier,…), exprimés en kg CO2 éq./m3 (figure 36). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts CO2 des Quadrants 5 et 6 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts CO2 qu’elles représentent. L’impact CO2 transport ayant été déterminé au Quadrant 5 et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, les impacts CO2 d’extraction, de fabrication et de transport des constituants du matériau (granulats, liant), le Quadrant 6 permet d’évaluer, de façon cumulée : - l’impact CO2 de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté, - l’impact CO2 d’extraction, de transport des constituants et de fabrication d’un m3 de matériau. Impact CO2 matériau renforcement fabrication + transport (kg CO2 éq./m3) 25

50

75 100 125 150 175 200 225

2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25

225

27,5 30 32,5

110 0 25 50 75 100 125 150 175 200 Impact CO2 transport matériau renforcement (kg CO2 éq./m3)

6 IMPACT CO2 FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

Figure 36 : zone renforcement - Quadrant impact CO2 extraction et fabrication matériau

60

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.2.3 - Quadrant 7

Il mesure l’impact CO2 de la mise en oeuvre des matériaux rapportés et, le cas échéant, l'impact CO2 engendré par le rabotage de l'ancienne structure. Dans ce Quadrant figurent des droites parallèles qui correspondent à différentes hypothèses, relatives aux impacts CO2 de l’atelier de mise en oeuvre (niveleuse, arroseuse, compacteur et éventuellement raboteuse). Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts CO2 des Quadrants 5, 6 et 7 : elles sont donc inclinées à 45° et possèdent des ordonnées à l’origine équivalentes aux valeurs des impacts CO2 qu’elles représentent (figure 37). L’ impact CO2 extraction, fabrication et transport ayant été déterminée au Quadrant 6, et connaissant localement, dans le cadre de ce projet, l’impact CO2 de la mise en oeuvre, le Quadrant 7 permet d’évaluer, de façon cumulée, l’impact CO2 total de mise en décharge (ou site de recyclage) d’un m3 de matériau raboté et d’extraction, fabrication, transport et mise en œuvre d’un m3 de matériau rapporté.

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

7 Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3) 250 225

4 3 2 1

200 175 150 125 100 75 50

Impact CO2 matériau renforcement fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

25 25

50

75 100 125 150 175 200 225

Figure 37 : zone renforcement - Quadrant impact CO2 mise en oeuvre matériaux

61

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

4.2.4 - Quadrant 8

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact CO2 au m3 de renforcement à l’impact CO2 au m2 de renforcement (figure 38). 8 Impact CO2 Impact CO2 éq. éq. total total renforcement (kg CO2 éq./m2) (kg CO2 éq./0,4m3)

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3) 100

250

90

90

225

80

80

200

70

70

175

60

60

150

50

50

125

40

40

100

30

30

75

20

20

50

10

10 Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

25

100

5

10 13 15

Figure 38 : zone Renforcement - Quadrant impact CO2 total (kg CO2 éq./m3 et kg CO2 éq./m2)

4.3 - Conclusion L’application de la méthode sur les 4 Quadrants de la Zone 1 et sur ceux de la Zone 2 permet d’effectuer une comparaison entre les impacts CO2 de la technique de Retraitement de chaussée en place et ceux de la technique de renforcement telle qu’illustrée sur le diagramme de la figure 42 et, plus globalement, sur le diagramme de la page 63. 4 Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

8 Impact CO2 éq. total (kg CO2 éq./m2)

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./0,4m3)

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3)

100

100

250

90

90

225

80

80

80

200

70

70

70

175

60

60

60

150

50

50

50

125

40

40

100

30

30

75

20 10

20

50

10

25

100 90

40 30 20 10

Sol retraité (cm) 90 80 70 60

50

40 35 30

20

10

5

10 13 15

Renforcement (cm) 20 25 30 35 40

Figure 42 : diagramme de comparaison environnementale (impact CO2)

62

63

800

900

1000

700

100 90

60

200 100 Quantité liant (kg/m3)

130

120

110

100

90

80

2,4 2,2 2 1,8 1,6

0,175

0,15

0,125

0,2 0,25 0,3 0,225 0,275 0,325

IMPACT CO2 TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3.km)

5

32,5

30

27,5

25

22,5

20

17,5 0,1

12,5

10

7,5

70

0,075

0,05

15

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

300

20

30

40

50

60

70

80

90

100

60

50

40

30

IMPACT CO2 LIANT FABRICATION + TRANSPORT (kg CO2 éq./t)

400

50

1

500

70

2

600

80 20

20 10

20

40 35 30 6 7

30

30

10

40

40

20

50

50

30

60

60

40

70

70

8 Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./0,4m3)

7

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

50

75

100

125

150

175

200

225

250

75 100 125 150 175 200 225

IMPACT CO2 FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

6

110 0 25 50 75 100 125 150 175 200 Impact CO2 transport matériau renforcement (kg CO2 éq./m3)

50

4 3 2 1

225

Impact CO2 matériau renforcement fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3)

10 25 Renforcement (cm) 20 10 5 10 13 15 20 25 30 35 40 25 8 160 140 120 100 80 60 40 20 Dosage Distance 2,5 liant (%) équivalente (km) 5

80

80

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 1 2 3 4 5 10

90

90

10

100

100

Impact CO2 liant fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

10 7,5 5 2,5 0

Impact CO2 éq. total (kg CO2 éq./m2)

4

Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

3

IMPACT CO2 ÉQ. MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (kg CO2 éq./m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : CO2

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

4

• Comparaison environnementale Indicateur CO2

Pour réaliser vos propres études de comparaison environnementale - Indicateur CO2 entre la technique de Retraitement des chaussées en place et celle de Renforcement, c’est très simple : il vous suffit de faire une photocopie des graphiques vierges des pages 65 et 66, d’y intégrer les informations spécifiques à votre étude, puis de lire directement le résultat recherché sur le graphique de la page 66.

64

65

60

0,07

0,06

200 300 400 500 600 700 800

100 200 300 400 500 600 700 800 Impact CO2 fabrication + transport liant (kg CO2 éq./t)

100

IMPACT CO2 FABRICATION LIANT (kg CO2 éq./t)

Diagramme d’évaluation de l’impact CO2 du liant (fabrication + transport)

900 800 700 600 500 400 300 200 100 Distance de transport (km)

10

20

30

40

70

0,08

0,04

80

0,09

50

90

0,1

0,05

Impact CO2 transport liant (kg CO2 éq./t)

IMPACT CO2 TRANSPORT LIANT (kg CO2 éq./t.km)

66

800

900

1000

700

100 90

60

200 100 Quantité liant (kg/m3)

130

2,4 2,2 2 1,8 1,6

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

300

120

110

100

0,175

0,15

0,2 0,25 0,3 0,225 0,275 0,325

IMPACT CO2 TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3.km)

5

32,5

30

27,5

25

22,5

90

0,125

20

80

0,1

17,5

12,5

10

7,5

70

0,075

0,05

15

IMPACT CO2 LIANT FABRICATION + TRANSPORT (kg CO2 éq./t)

400

30 7

20

30

40

50

60

70

80

90

100

60

50

40

30

20

40 6

1

500

70

2

600

80

10

20

20

20

30

30

30

40

40

40

50

50

50

60

60

8 Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./0,4m3)

7

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRE RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

50

75

100

125

150

175

200

225

250

75 100 125 150 175 200 225

IMPACT CO2 FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

6

0 25 50 75 100 125 150 175 200 Impact CO2 transport matériau À renforcement (kg CO2 éq./m3)

50

4 3 2 1

225

Impact CO2 matériau renforcement fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

Impact CO2 éq. total renforcement (kg CO2 éq./m3)

10 25 Renforcement (cm) 20 10 5 10 15 20 25 30 35 40 25 8 160 140 120 100 80 60 40 20 2,5 Dosage Distance liant (%) équivalente (km) 5

70

70

10

80

80

Matériau retraité (cm) 90 80 70 60 50 1 2 3 4 5 10

90

90

10

100

100

Impact CO2 liant fabrication + transport (kg CO2 éq./m3)

10 7,5 5 2,5 0

Impact CO2 éq. total (kg CO2 éq./m2)

4

Impact CO2 éq. total matériau retraité (kg CO2 éq./m3)

3

IMPACT CO2 ÉQ. MISE EN ŒUVRE MATÉRIAU RETRAITÉ (kg CO2 éq./m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : CO2

©J.Abdo - Cimbéton

Chapitre

5

Conclusion générale

Cette étude a pour objectif de proposer une méthode visuelle simple, permettant à l’utilisateur de prendre des décisions pertinentes et rapides, quant aux choix des techniques d'entretien des structures routières. Elle traite les trois impacts ou indicateurs qui sont aujourd’hui considérés comme étant les plus importants : l’économie, l’énergie et le CO2. Pour compléter cette étude, d’autres impacts ou indicateurs pourront, dans l’avenir, être étudiés : l’eau, les ressources naturelles, les déchets, l’acidification, l’eutrophisation, l’éco-toxicité, la toxicité humaine…

67

Crédits photographiques : Romualda Holak, Cimbéton, X Tous droits réservés Réalisation : Îlot Trésor RCS Paris B 408 745 149 Édition septembre 2010

68

69

Septembre 2010