les matériaux recyclés au ministère des transports du...
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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
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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
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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
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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
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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%
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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Classification des matériaux recyclés MR
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Usages des matériaux recyclés MR
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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.
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Usages des matériaux recyclés MR
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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
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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
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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