LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUC Une technologie innovante vieille de 40 ans !

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LIANTS AU BITUME CAOUTCHOUCUne technologie
innovante vieille de 40 ans !

• M. Ould-Henia
• Laboratoire des voies de circulations (LAVOC)
• Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

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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

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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)

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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

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Présentation des procédés
Procédé humide
BITUME
BITUME - CAOUTCHOUC
MALAXEUR
FABRICATION
CAOUTCHOUC
GRANULAT
ENROBÉ
Procédé sec
BITUME
CAOUTCHOUC
MALAXEUR
ENROBÉ
GRANULAT
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Procédé humide
BITUME
BITUME - CAOUTCHOUC
MALAXEUR
FABRICATION
CAOUTCHOUC
GRANULAT
ENROBÉ

• Finesse et nature chimique de la poudre de
  caoutchouc
• Dosage 10 à 20 en masse
• Température 170 à 200C
• Durée mélange 2 à 4 heures
• Brassage, malaxage

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Expérience internationale
Etudes en laboratoire
Source Rubber Pavements Association
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Expérience internationale
Planches dessai
Source Rubber Pavements Association
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Expérience internationale
Construction régulière de sections
Source Rubber Pavements Association
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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 dutiliser des centrales mobiles ou
  en continu
• Possibilité dutiliser en émulsion
• Evaluation de limpact sur lenvironnement

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Propriétés et performances
Pénétration et TAB
Source Etude interne LAVOC
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Propriétés et performances
Viscosité
Source Etude interne LAVOC
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Propriétés et performances
Viscosité
Source Etude interne LAVOC
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Propriétés et performances
Viscosité
Source Etude interne LAVOC
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Propriétés et performances
Retour élastique
Source Etude interne LAVOC Etude PETROBRAS
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Propriétés et performances
Vieillissement 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

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Propriétés et performances
Module de rigidité
Source Etude interne LAVOC
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Propriétés et performances
Fatigue mécanique et orniérage

• Augmentation de la durée de vie en laboratoire
  (facteur 2 à 10)
• Réduction du taux dorniérage en laboratoire
  (facteur 2 à 3)

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Propriétés et performances
Réduction du bruit
Source Divers
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Propriétés et performances
Réduction du bruit

• Procédé sec
• effet damortissement direct des grains de
  caoutchouc
• Procédé humide
• Teneur en liant plus élevée
• Granulométrie (DRA, macrotextures favorables à la
  réduction du bruit)

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En pratique
Le 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

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En pratique
Malaxage 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 dadhésivité, nécessité de
  lubrifiants spéciaux pour le compacteur)

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En pratique
Réfection de la A1, Août 2004 Recherche avec le
SR-Vaud
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En pratique
Réfection de la A1, Août 2004 Recherche avec le
SR-Vaud
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En pratique
Fumées sur chantier idem bitume pur
Source Gunkel 1994, Rubber Pavements
Association
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En pratique
Qualité 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

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Rentable ?
Coût initial

• 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

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Rentable ?
Coût initial

• 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

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Rentable ?
Coût sur le cycle de vie

• Expérience US 1999 (méthode LCCA avec le
  logiciel hdm4)

Source Hicks 1999
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Conclusions et perspectives

• Peformances entre un bitume pur et un BMP
• Interêt de proposer des exigences de qualité
• Le bitume caoutchouc nest pas le produit
  miracle (justification de lemploi suivant les
  cas)
• Utilisation rationnelle de déchets aux
  propriétés mécaniques exceptionnelles
• Le bitume caoutchouc doit simposer par ses
  performances et non par le label recyclé !