Embed Size (px)
DESCRIPTION
LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUC Une technologie innovante vieille de 40 ans !. M. Ould-Henia Laboratoire des voies de circulations (LAVOC) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Plan de la présentation. Historique Présentation du procédé Situation internationale / expériences - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUCUne technologie innovante vieille de 40 ans !
M. Ould-HeniaLaboratoire des voies de circulations (LAVOC)Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Plan de la présentation
1. Historique
2. Présentation du procédé
3. Situation internationale / expériences
4. Propriétés et performance du produit
5. Utilisation pratique
6. Rentabilité du produit
7. Conclusions et perspectives
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Historique de la technologie
1840 : Incorporation caoutchouc naturel dans du bitume (Royaume uni)
1960 : 1ère formulation satisfaisante (Mc Donald, USA)
1960 – 1978 : Colmatage des joints et fissures, membranes gravillonnées, réparation nids de poules
A partir de 1980 : Enrobés au liant bitume caoutchouc (béton bitumineux, drainant)
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Historique de la technologie
Freins au développement de la technologie :
Brevets Normalisation Recommandations Compétitivité par rapport aux BMP au SBS Evaluation des perfomances Contrôle qualité
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Présentation des procédés
BITUME
CAOUTCHOUC GRANULAT
BITUME -CAOUTCHOUC
MALAXEUR
ENROBÉ
FABRICATION
BITUME
CAOUTCHOUC
GRANULAT
MALAXEUR ENROBÉ
Procédé humide
Procédé sec
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Procédé humide
BITUME
CAOUTCHOUC GRANULAT
BITUME -CAOUTCHOUC
MALAXEUR
ENROBÉ
FABRICATION
Finesse et nature chimique de la poudre de caoutchouc
Dosage : 10 à 20% en masse
Température : 170 à 200°C
Durée mélange : 2 à 4 heures
Brassage, malaxage
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Expérience internationaleEtudes en laboratoire
Source : Rubber Pavements Association
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Expérience internationalePlanches d’essai
Source : Rubber Pavements Association
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Expérience internationaleConstruction régulière de sections
Source : Rubber Pavements Association
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Expérience internationale
Résultats et constats Fabrication du liant non triviale (poudre, bitume,
paramètres de fabrication) Formule des mélanges bitumineux différente Adaptation dans certaines expériences
du matériel de mise en oeuvre Possibilité d’utiliser des centrales mobiles ou en
continu Possibilité d’utiliser en émulsion Evaluation de l’impact sur l’environnement
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesPénétration et TAB
0
20
40
60
80
100
120
0% 5% 10% 15% 20%
Teneur massique en caoutchouc [%]
Pén
étra
tion
[1/1
0mm
]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Tem
péra
ture
A&
B [
°C]
Pénétration
TAB
Source : Etude interne LAVOC
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesViscosité
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5
Temps [h]
Vis
co
sit
é [
1/1
0 P
a.s
]
Source : Etude interne LAVOC
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesViscosité
1
10
100
1000
10000
100000
50 100 150 200
Température [°C]
Vis
co
sit
é [
1/1
0 P
a.s
]C15%_1
C15%_2C15%_3
LA10%LA20%
Source : Etude interne LAVOC
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesViscosité
1
10
100
1000
10000
100000
50 100 150 200
Température [°C]
Vis
co
sit
é [
1/1
0 P
a.s
]C15%_1C15%_2C15%_3LA10%LA20%B50/70BMP
Source : Etude interne LAVOC
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesRetour élastique
Source : Etude interne LAVOC + Etude PETROBRAS
0%
20%
40%
60%
80%
100%
LA_1
2%
LA_1
8% M1
M2
M3
M4
M5
M6
Re
tou
r é
las
tiq
ue
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesVieillissement et stockage
Anti oxydants et anti ozonants dans la composition des pneus
Epaisseur du film de liant plus importante favorable au vieillissement
Délai entre la fabrication du liant et le malaxage : 0 à 4 jours
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesModule de rigidité Source : Etude interne LAVOC
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
-10 15 40
B70/100
BC_20%
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesFatigue mécanique et orniérage
Augmentation de la durée de vie en laboratoire (facteur 2 à 10)
Réduction du taux d’orniérage en laboratoire (facteur 2 à 3)
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesRéduction du bruit
Pays Année Réduction du bruitBelgique 1981 8-10dBCanada 1991 aucune mesureRoyaume uni 1998 projet en coursFrance 1984 2-5dBAllemagne 1980 3dBAutriche 1988 3dBHollande 1988 2.5dB
Source : Divers
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Propriétés et performancesRéduction du bruit
Procédé sec :
effet d’amortissement direct des grains de caoutchouc
Procédé humide :
Teneur en liant plus élevée
Granulométrie (DRA, macrotextures favorables à la réduction du bruit)
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratiqueLe fournisseur
Fiche technique du liant :
– Caractérisation du liant
– Recommandations pour le transport (Température, durée)
– Recommandations pour le malaxage (Température, manipulation)
Capacités de production et souplesse du fournisseur
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratiqueMalaxage et mise en place
Respect des températures de malaxageet de pose
Vérification auprès du fournisseur des particularités de mise en place (viscosité du liant, dope d’adhésivité, nécessité de lubrifiants spéciaux pour le compacteur)
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratiqueRéfection de la A1, Août 2004Recherche avec le SR-Vaud
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratiqueRéfection de la A1, Août 2004Recherche avec le SR-Vaud
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratique Fumées sur chantier : idem bitume pur
Source : Gunkel 1994, Rubber Pavements Association
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
En pratiqueQualité des eaux de la nappe phréatique (infiltration)
Idem que pour du bitume pur Pureté de la poudre de caoutchouc
Recyclage Expériences réussies (USA 1994) Emissions de fumées comparables au enrobés
classiques
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Rentable ?
Relativement important :– Ramassage des pneus– Déchiquetage et broyage (poudre)– Mélange bitume + poudre de caoutchouc– Températures plus élevée
Surcoût de 50 à 100% sur le liant SNAB bit caoutch. = (1,5 … 2) X SNAB bitume
Coût initial
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Rentable ?
Expérience suisse : Enrobé au bitume caoutchouc : 180.- / tonne Enrobé au bitume Bmp : 140.- / tonne
Expérience US (après 15 à 20 ans) : Surcoût : 10 $ / tonne Liant passant de 500$ / tonne à 260$ / tonne
Coût initial
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Rentable ?
Expérience US 1999 (méthode LCCA avec le logiciel ‘hdm4’) :
Coût sur le cycle de vie
ScenarioEnrobé
classiqueEnrobé au bitume
caoutchoucDifférence Economie
[$/ml] [$/ml] [$/ml] [%]
Membrane gravillonnée
18.39 15.87 2.52 14
Couche de roulement mince
20.69 17.33 3.36 16
Renforcement structurel
21.97 14.63 7.34 33
Source : Hicks 1999
M. Ould-Henia Journée Technique du LAVOC – 15 septembre 2004
Conclusions et perspectives
Peformances : entre un bitume pur et un BMP Interêt de proposer des exigences de qualité Le bitume caoutchouc n’est pas ‘le’ produit miracle
(justification de l’emploi suivant les cas) Utilisation rationnelle de ‘déchets’ aux propriétés
mécaniques exceptionnelles Le bitume caoutchouc doit s’imposer par ses
performances et non par le label ‘recyclé’ !
