1

Direction du Direction du laboratoire des chausslaboratoire des chaussééeses

Les matériaux recyclésau

ministère des Transports du Québec

Claude Robert, ing. M.Sc.Responsable du secteur sols et granulatsService des matériaux d’infrastructures

Septembre 2012

2

2

Introduction

Publication de la norme NQ 2560-6002002

Début de plusieurs projets dans l’est de Montréal1998

Classification des matériaux recyclés, MR-1 à MR-7Projet de devis spécial permettant l’utilisation de MRPremier projet: A20, échangeur Woodland

1997

En collaboration avec GFL, le MTQ réalise une étude pour connaître les propriétés mécaniques des MR

1996

Premiers essais en laboratoire sur les matériaux recyclés avec différents % de granulats bitumineux

1993

Politique sur l’environnement du MTQ«Favoriser le recyclage et la récupération dans les activités du MTQ »

1992

3

3

Techniques de recyclage au MTQ

• Granulats bitumineux recyclés (GBR) dans les enrobés

• Bardeaux d’asphalte dans les enrobés

• Scories d’acier dans les enrobés

• Enrobés recyclés à froid (ERF)

• Retraitement en place (RP)

• Matériaux recyclés MR dans la structure de chaussée

4

4

GBR dans les enrobés

• Autorisés depuis 1986, mais la limite de 15% a étéimposée en 1997

• Les GBR proviennent du planage ou du concassage des enrobés

• Réalisable surtout pour les centrales en continue, mais possible pour les centrales discontinues

5

5

Quantités d’enrobés contenant des GBR

166 523

1 772 630

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

1 600 000

1 800 000

Tonn

es

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

15% 20%

6

6

Quantités d’enrobés contenant des GBR

6,4%

35,7%

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

1 600 000

1 800 000

Tonn

es

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

15% 20%

7

7

Bardeaux d’asphalte dans les enrobés

• Bardeaux = granulats + bitume• ≈ 40 000t de bardeaux neufs sont rejetés annuellement• Les premiers projets-pilotes ont été réalisés en 1999• Le MTQ a établi des critères d’utilisation des bardeaux en 2005

8

8

Bardeaux d’asphalte dans les enrobés

Aucune restrictionDJMA ≤ 10 000

non autorisé sur les autoroutes

Circulation

≤ 0,40%≤ 0,24%Ajustement de la teneur en bitume

≤ 10 mm≤ 10 mmDimensions

≤ 5,0%≤ 3,0%% autorisé

Enrobés de baseEnrobés de surfaceCritères

• Critères d’utilisation des bardeaux d’asphalte dans les enrobés

9

9

Quantités d’enrobés contenant des bardeaux

3 326

26 000

9 000 BPC800

68 116

41 454

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

60 000

70 000

Tonn

es

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

10

10

Scories d’acier dans les enrobés

• Impuretés solides générées lors de la fabrication de l’acier• Matière inorganique résiduelle non contaminée (MDDEP)• Un fournisseur à Contrecoeur• Formulation avec la scorie de calibre 5-10mm, soumise à l’essai de

gonflement (ASTM D4792)• Bonne adhérence (CPP > 0,50), faible orniérage sous trafic élevé

11

11

Quantités de scories utilisées dans les enrobés

18 009

7 066

2 147

9 005

5 157

00

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

16 000

18 000

20 000

Tonn

es

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

12

12

Enrobés recyclés à froid (ERF)

• Décohésionnement de l’enrobé sur 150-200mm• Ajout d’un liant hydrocarboné (émulsion), soit par un train routier

ou dans une usine mobile• Rapport avantages/coûts élevé• Retarde la remontée des fissures de l’enrobé sous-jacent

13

13

0

20

40

60

80

100

120

140

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011

k m

( 7

2 0

0 m

² / k

m )

Nombre de kilomètres de ERF

Depuis 1992 ≈ 938 km

Depuis 2004 ≈ 74 km/année

14

14

Retraitement en place

• Décohésionnement de l’enrobé et de la fondation sur ≈ 200-300mm• Sans ou avec stabilisation sur 150mm• Stabilisé avec une émulsion, ou une émulsion + ciment• En 1990 = 2 équipements En 2010 ≈ 30 équipements

15

15

Retraitement en place20

0 à

300

mm

Varia

ble

Décohésionnement+ revêtement

MR-5

Décohésionnement +rechargement+ revêtement

Fondation granulaire

Revêtement

Chaussée existante

MR-5

MG-20

Décohésionnement+

stabilisation+revêtement

stabiliséMR-5

16

16

0

50

100

150

200

250

300

350

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011

k m

( 7

2 0

0 m

2 / k

m )

Sans stabilisation

Avec stabilisation

Nombre de kilomètres de retraitement en place

Depuis 1991 ≈ 2032 km

Sans stabilisation ≈ 1765 km

Avec stabilisation ≈ 267 km

17

17

Matériaux recyclés MR

• Les matériaux recyclés doivent respecter la norme NQ 2560-600 «Granulats – Matériaux recyclés fabriqués à partir de résidus de béton, d’enrobés bitumineux et de brique –Classification et caractéristiques »

• La norme précise les méthodes d’essais pour caractériser les matériaux et les exigences environnementales pour un usage dans la structure de chaussée

• La classification des MR est basée sur les proportions de granulats naturels, de granulats bitumineux recyclés (GBR) et de granulats de béton concassé.

18

18

Classification des matériaux recyclés MR

19

19

Usages des matériaux recyclés MR

20

20

Exigences de la norme NQ 2560-600

• les caractéristiques intrinsèques, de fabrication et complémentaires sont les mêmes que pour les granulats naturels – Voir la norme 2560-114 « Travaux de génie civil –Granulats » ;

• les matériaux recyclés doivent correspondre à la définition de matériaux secs du Règlement sur les déchets solides;

• les matériaux recyclés doivent répondre à certaines exigences pour les métaux et métalloïdes, ainsi que pour les paramètres organiques;

• lorsque la teneur d’un ou de plusieurs éléments dépasse la valeur maximale du critère A, des essais de lixiviation sont nécessaires, sauf pour le Cu, Ni et Zn;

• Lorsque la teneur d’un ou de plusieurs éléments dépasse la valeur maximale du critère C, les MR ne sont pas conformes.

21

21

Usages des matériaux recyclés MR

22

22

MR utilisés dans la structure de chaussée

1 069 191

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

Tonn

es

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

23

23

Loi sur le développement durable de 2006

• Le MTQ a établit un plan d’action de développement durable 2009-2013 pour répondre à la stratégie gouvernementale de 2007

• Plusieurs indicateurs ont été définis pour démontrer l’atteinte des objectifs du plan d’action en 2013, dont 3 indicateurs concernent les matériaux recyclés:

8,0%8%% de granulats recyclés utilisés dans les infrastructures routières3

9,8%10%% de granulats recyclés utilisés dans le structure de chaussées2

29,6%25%% de tonnes d’enrobé contenant des granulats bitumineux recyclés1

Valeur de 2010

Objectifs2013Indicateurs

24

24

Conclusion

• Il se fait du recyclage au MTQ:– Enrobés– Techniques de recyclage en place– Résidus de démolition des infrastructures routières (MR)

• Implantation du « RECYCLAGE »:

– Normes, CCDG, devis-type

– Guides techniques

– Diffusion d’études et d’expertises

– Sensibilisation des concepteurs

• Projets de recherche et développement en cours