méthode graphique de comparaison économique et

ColleCtion

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

T31

35 13

Dosage liant (%)

Distance équivalente (km)

8765432120 1030405060708090

40 206080100120140160403530252015105

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

Matériau retraité (cm) Renforcement (cm)

Impact total matériau retraité (/m3)

Impact totalrenforcement (/0,4m3)

Impact totalrenforcement (/m3)

Quantité liant(kg/m3 de matériau)

Impact transport matériau renforcement (/m3)

Impact liant fabrication + transport (/m3 de matériau)

Impact total (/m2)

Impact matériau renforcementfabrication + transport (/m3)

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER (t/m3)

IMPACT LIANTFABRICATION + TRANSPORT

IMPACT MISE EN ŒUVREMATÉRIAU RETRAITÉ

IMPACT MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT

IMPACT FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT

12

3 4 8

5

7

6

©J.

Abdo

- C

imbé

ton

1,61,822,22,4

2

Étude comparative en technique routière retraitement des chaussÉes en place vs renforcement

Méthode graphique de comparaison économique et environnementale

3

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

4

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 t

3, 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

Avant-propos

5

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 fa-brication 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.

6

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 CO

2) 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

7

1 - Principes fondamentaux de la méthode graphique 91.1 - Les 3 graphiques comparatifs 10

1.1.1 - Le graphique Comparaison Economique 10

1.1.2 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur Energie 10

1.1.3 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur CO2 11

1.2 - Le découpage en 2 zones comparatives 11

1.2.1 - La Zone 1 12

1.2.2 - La Zone 2 13

1.3 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 15

1.3.1 - Quadrant 1 15

1.3.2 - Quadrant 2 16

1.3.3 - Quadrant 3 18

1.3.4 - Quadrant 4 19

1.4 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 20

1.4.1 - Quadrant 5 20

1.4.2 - Quadrant 6 21

1.4.3 - Quadrant 7 22

1.4.4 - Quadrant 8 23

1.5 - Conclusion 24

2 - Comparaison économique 252.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 26

2.1.1 - Quadrant 1 26

2.1.2 - Quadrant 2 27

2.1.3 - Quadrant 3 28

2.1.4 - Quadrant 4 29


2.2.1 - Quadrant 5 30

2.2.2 - Quadrant 6 31

2.2.3 - Quadrant 7 32

2.2.4 - Quadrant 8 33

2.3 - Conclusion 33

Sommaire

8

3 - Comparaison environnementale – Indicateur Energie 373.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 38

3.1.1 - Quadrant 1 38

3.1.2 - Quadrant 2 39

3.1.2.1 - L’Energie transport du liant 40

3.1.2.2 - L’Energie de fabrication du liant 41

3.1.3 - Quadrant 3 41

3.1.4 - Quadrant 4 42


3.2.1 - Quadrant 5 43

3.2.2 - Quadrant 6 44

3.2.3 - Quadrant 7 45

3.2.4 - Quadrant 8 46

3.3 - Conclusion 47

4 - Comparaison environnementale – Indicateur CO2 524.1 - Etude de la Zone 1 - Retraitement des chaussées en place 53

4.1.1 - Quadrant 1 53

4.1.2 - Quadrant 2 54

4.1.2.1 - L’impact CO2 transport du liant 55

4.1.2.2 - L’impact CO2 de fabrication du liant 56

4.1.3 - Quadrant 3 56

4.1.4 - Quadrant 4 58


4.2.1 - Quadrant 5 58

4.2.2 - Quadrant 6 60

4.2.3 - Quadrant 7 61

4.2.4 - Quadrant 8 62

4.3 - Conclusion 62

5 - Conclusion générale 67

9

Principes fondamentaux de la méthode graphique de comparaison

1Chapitre

1.1 - Les 3 graphiques comparatifs1.1.1 - 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

10

Chapitre1 • 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

1.1.2 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur Energie

0

00,50 €/m3.km0,450,401,61,822,22,490

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

10 20 30

40

60

70

50

80

90

2

4

6

8

10

110130150170190100120140160180200

210

14€/m3121086420

81216202428323640 4

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Coût total matériau retraité (€/m3)

Coût total(€/m2)

Coût totalrenforcement (€/0,4m3)

Coût totalrenforcement (€/m3)

Quantité liant(kg/m3)

Coût transport matériaurenforcement (€/m3)

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

(€/m3 de matériau)

Dosageliant (%)


4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

8765432120 1030405060708090

40 206080100120140160403530252015105 8070605040302010 90

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

50

45

60

70

55

40

35

30

25

20

15

10

5

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40


RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENTCOMPARAISON ÉCONOMIQUE

COÛT TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT (€/m3.km)


COÛT LIANTFABRICATION + TRANSPORT (€/t)

COÛT MISE EN ŒUVREMATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

COÛT MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (€/m3)

COÛT FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT (€/m3)

12

3 4 7

6

8

5

©J.

Abdo

- C

imbé

ton

25001,61,822,22,41000200030004000500060007000

8000

9000

10000

5

4

3

2

2,5

3,5

7

6

500 750 10001250

1750

2000

1500

2250

255075100

0

125

10203040

0

50

11,5

2003004005006007008009001000 100

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Énergie totale matériau retraité (Mj/m3)

Énergie totale(Mj/m2)

Énergie totalerenforcement (Mj/0,4m3)

Énergie totalerenforcement (Mj/m3)


Énergie transport matériaurenforcement (Mj/m3)

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

(Mj/m3 de matériau)

Dosage liant (%)

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

8765432120 1030405060708090

40 206080100120140160403530252015105

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

1000

900

1200

1300

1100

800

700

600

500

400

300

200

100

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Matériau retraité (cm) Renforcement (cm)20001750150012501000750500250 2250


RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENTCOMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : ÉNERGIE

ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT (Mj/m3.km)


ÉNERGIE LIANTFABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

ÉNERGIE MISE EN ŒUVREMATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (Mj/m3)

ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT (Mj/m3)

12

3 4 7

6

8

5

©J.

Abdo

- C

imbé

ton

11

1.1.3 - Le graphique Comparaison Environnementale - Indicateur CO2

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.


2501,61,822,22,4100200300400500600700

800

900

1000

0,05

0,075

0,1

0,125

0,15

0,175 0,20,225

0,250,275

0,30,325 50 75 100 125 175 200150

225

1234

02,5

57,510

2030405060708090100 10

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

Impact CO2 éq. total(kg CO2 éq./m2)

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

Impact CO2 éq. totalrenforcement (kg CO2 éq./m3)


Impact CO2 transport matériauÀ renforcement (kg CO2 éq./m3)

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

+ transport (kg CO2 éq./m3)

Dosageliant (%)


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

8765432120 1030405060708090

40 206080100120140160403530252015105 200175150125100755025 225

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

25

22,5

30

32,5

27,5

20

17,5

15

12,5

10

7,5

5

2,5

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENTCOMPARAISON ENVIRONNEMENTALE : CO2

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


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

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

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

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

12

3 4 8

5

7

6

©J.

Abdo

- C

imbé

ton

Dosage lant (%)


8765432120 1030405060708090

40 206080100120140160403530252015105

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10


RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENT

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER




IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

12

3 4 8

5

7

6

©J.

Abdo

- C

imbé

ton

1,61,822,22,4

12

1.2.1 - La Zone 1

Elle couvre la moitié gauche des graphiques et concerne la technique de Retraitement des matériaux en place.

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.


Dosage liant (%)

8765432120 1030405060708090

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

Matériau retraité (cm)

DENSITÉ SÈCHE MATÉRIAU À RETRAITER



12

3 4

1,61,822,22,4

13

1.2.2 - La Zone 2

Elle couvre la moitié droite des graphiques et concerne la technique de 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).



40 206080100120140160403530252015105

Renforcement (cm)

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAU RENFORCEMENT


IMPACT FABRICATION MATÉRIAU RENFORCEMENT

8

5

7

6

14

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.


15

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.

Figure 1 : zone matériau retraité - Quadrant densité sèche matériau


Dosage liant (%)

87654321

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10


1


1,61,822,22,4

16

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.

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 CO

2).

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 CO

2).

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.

Figure 2 : zone matériau retraité - Quadrant impact liant


Matériaux Densité sèche

Limon 1,6 - 1,8

Argile 1,7 - 1,8

Sable 1,4 - 1,9

sable homéométrique 1,4 - 1,6

sable gradué 1,6 - 1,9

Sol graveleux 1,8 - 2,2

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10


2

Quantité liant(kg/m3 de matériau)


17

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.

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


Distance de transport (km) 250200 100300400500600700800900

Impact transport liant (/t)

Impact total liantfabrication + transport (/t)

0

RETRAITEMENT EN PLACE VS RENFORCEMENTIMPACT LIANT (TRANSPORT + FABRICATION)

IMPACT TRANSPORT LIANT (/t.km)

IMPACT FABRICATION LIANT (/t)

18

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.

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



3Impact total

matériau retraité (/m3)


19

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).

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


35 20 1030405060708090Matériau retraité (cm)

4Impact total matériau retraité (/m3)

Impact total (/m2)

20

1.4 - Etude de la Zone 2 - Renforcement


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 CO

2) 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.

Figure 6 : zone renforcement - Quadrant impact transport matériaux



40 206080100120140160

IMPACT TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT

5

Impact transport matériaurenforcement (/m3)

21

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.

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


IMPACT FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT

6

Impact transport matériaurenforcement (/m3)


22


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.

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


7Impact totalrenforcement (/m3)


23


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).

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 CO

2.

13 403530252015105Renforcement (cm)



Impact total(/m2)

8

24

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).

Figure 10 : diagramme de comparaison des impacts

35 1320 1030405060708090Matériau retraité (cm)

403530252015105Renforcement (cm)

4 8Impact total matériau retraité (/m3)



Impact total (/m2)

25

Comparaison économique2Chapitre

2.1 - Etude de la Zone 1 Retraitement des chaussées en place

2.1.1 - Quadrant 12.1.2 - Quadrant 22.1.3 - Quadrant 32.1.4 - Quadrant 4

2.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement 2.2.1 - Quadrant 52.2.2 - Quadrant 62.2.3 - Quadrant 72.2.4 - Quadrant 8

2.3 - Conclusion

26

Chapitre2 • Comparaison économique



2.1.1 - Quadrant 1



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.

Figure 11 : zone matériau retraité - Quadrant densité sèche matériau

1,61,822,22,4

Dosage liant (%)

87654321

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10



1

27


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.


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.

Figure 12 : zone matériau retraité - Quadrant coût liant


Limon 1,6 - 1,8

Argile 1,7 - 1,8

Sable 1,4 - 1,9




90110130150170190100120140160180200

210

81216202428323640 4


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

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

COÛT LIANTFABRICATION + TRANSPORT (€/t)

2

28


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.

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

14€/m3121086420

81216202428323640 4

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40


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

COÛT MISE EN ŒUVREMATÉRIAU RETRAITÉ (€/m3)

3

29


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).

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

35

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40


Coût total(€/m2)

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

20 1030405060708090Matériau retraité (cm)

4

30


2.2 - Etude de la Zone 2 – Renforcement


2.2.1 - Quadrant 5

Il mesure le coût du transport des matériaux qui sont :



- 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.

Figure 15 : zone renforcement - Quadrant coût transport matériau

0,50 €/m3.km0,450,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15


40 206080100120140160

50

45

60

70

55

40

35

30

25

20

15

10

5


COÛT TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT (€/m3.km)

5

31


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.

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

0 10 20 30

40

60

70

50

80

90


Coût matériau renforcementfabrication + transport (€/m3)

8070605040302010 90

50

45

60

70

55

40

35

30

25

20

15

10

5

COÛT FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT (€/m3)

6

32


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.

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

0

2

4

6

8

10


Coût matériau renforcementfabrication + transport (€/m3)

8070605040302010 90

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

COÛT MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (€/m3)

7

33


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).

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.

Figure 19 : diagramme de comparaison des coûts.

13


4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

403530252015105

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Renforcement (cm)

Coût total(€/m2)

Coût totalrenforcement

(€/0,4m3)

8

1335

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40



Coût total(€/m2)

Coût totalrenforcement (€/0,4m3)


4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

403530252015105

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Renforcement (cm)

4 8

34

1335

0

00,

50 €

/m3 .k

m0,

450,

401,

61,

82

2,2

2,4

90

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

1020

30406070 5080902

4

6

8

10

110

130

150

170

190

100

120

140

160

180

200

210

14€

/m3

1210

86

42

0

812

1620

2428

3236

404

481216202428323640

Coû

t tot

al

mat

éria

u re

trai

té (€

/m3 )

Coû

t tot

al(€

/m2 )

Coû

t tot

alre

nfor

cem

ent (

€/0

,4m

3 )C

oût t

otal

renf

orce

men

t (€

/m3 )

Qua

ntité

lian

t(k

g/m

3 )C

oût t

rans

port

mat

éria

ure

nfor

cem

ent (

€/m

3 )

Coû

t mat

éria

u re

nfor

cem

ent

fabr

icat

ion

+ tr

ansp

ort (

€/m

3 )C

oût l

iant

fabr

icat

ion

+ tr

ansp

ort

(€/m

3 de

mat

éria

u)

Dos

age

liant

(%)

Dis

tanc

e éq

uiva

lent

e (k

m)

481216202428323640

87

65

43

21

2010

3040

5060

7080

9040

2060

8010

012

014

016

040

3530

2520

1510

580

7060

5040

3020

1090

102030405060708090100

5045 60 7055403530252015105

100

90 120

110

130

8070605040302010

481216202428323640

Mat

éria

u re

trai

té (c

m)

Ren

forc

emen

t (cm

)

RET

RA

ITEM

ENT

EN P

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REN

FOR

CEM

ENT

CO

MPA

RA

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CO

NO

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CO

ÛT

TRA

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ATÉR

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REN

FOR

CEM

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(€/m

3 .km

)D

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À R

ETR

AIT

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/m3 )

CO

ÛT

LIA

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FAB

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ÛT

MIS

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VRE

MAT

ÉRIA

U R

ETR

AIT

É (€

/m3 )

CO

ÛT

MIS

E EN

ŒU

VRE

REN

FOR

CEM

ENT

(€/m

3 )

CO

ÛT

FAB

RIC

ATIO

N M

ATÉR

IAU

REN

FOR

CEM

ENT

(€/m

3 )

123

47 6

8 5

©J.Abdo - Cimbéton

35


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.

36

0

00,

50 €

/m3 .k

m0,

450,

401,

61,

82

2,2

2,4

90

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

1020

30406070 5080902

4

6

8

10

110

130

150

170

190

100

120

140

160

180

200

210

14€

/m3

1210

86

42

0

812

1620

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3236

404

481216202428323640

Coû

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u re

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Coû

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Coû

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t (€

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ntité

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3 de

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éria

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Dos

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liant

(%)

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e éq

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m)

481216202428323640

87

65

43

21

2010

3040

5060

7080

9040

2060

8010

012

014

016

040

3530

2520

1510

580

7060

5040

3020

1090

102030405060708090100

5045 60 7055403530252015105

100

90 120

110

130

8070605040302010

481216202428323640

Mat

éria

u re

trai

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m)

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3 .km

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FAB

RIC

ATIO

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REN

FOR

CEM

ENT

(€/m

3 )

123

47 6

8 5


37

Comparaison environnementale Indicateur Energie

3Chapitre


3.1.1 - Quadrant 13.1.2 - Quadrant 2

3.1.2.1 - L’Energie transport du liant3.1.2.2 - L’Energie de fabrication du liant



3.3 - Conclusion

38

Chapitre3 • Comparaison environnementale - Indicateur Energie



3.1.1 - Quadrant 1




Figure 20 : zone retraitement - Quadrant densité sèche matériau

1,61,822,22,4Quantité liant(kg/m3)

Dosage liant (%)

87654321

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10


1

39



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.

Figure 21 : zone retraitement - Quadrant Energie liant



Limon 1,6 - 1,8

Argile 1,7 - 1,8

Sable 1,4 - 1,9




1000200030004000500060007000

8000

9000

10000

2003004005006007008009001000 100


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

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

ÉNERGIE LIANTFABRICATION + TRANSPORT (Mj/t)

2

40

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.

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 :

Avec :Consommation aux 100 kmCamion 16 tonnes : 29 litres de fuelCamion 29 tonnes : 36 litres de fuelCamion 40 tonnes : 40 litres de fuel

Charge utile camionCamion 16 tonnes : charge utile 8 tonnesCamion 29 tonnes : charge utile 16 tonnesCamion 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


F (Énergie, D) =Consommation aux 100 km x 35

Charge utile camion x 100

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 80007000600050004000300020001800

1000

Distance de transport (km)

Énergie transport (Mj/t)

Énergie liantfabrication + transport (Mj/t)

80007000600050004000300020001800250

1000

200

100

300

400

500

600

700

800

900

200 100300400500600700800900

ÉNERGIE TRANSPORT LIANT (Mj/t.km)

ÉNERGIE FABRICATION LIANT (Mj/t)

41

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.

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.


10203040

0

50

2003004005006007008009001000 100

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


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

ÉNERGIE MISE EN ŒUVREMATÉRIAU RETRAITÉ (Mj/m3)

3

*So

urce

: A

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**

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ce :

Uni

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des

Pro

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hau

x

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 30% Calcaire 3 856*

Liant hydraulique routier LHR 30% Cendres Volantes 3 887*

Chaux vive 4 301**Tableau 4 : Energie de fabrication du liant

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

42

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.

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).

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


L Matériau

0,7 Sol limoneux/sableux

0,8 Sol argileux

0,9 Sol graveleux

1,0 Sol compact et difficile

> 1,0 Sol blocailleux

35

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000



100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


4

43

3.2 - Etude de la Zone 2 – Renforcement


3.2.1 - Quadrant 5

Il mesure l’Energie de transport des matériaux suivants :



- 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.

Figure 25: zone renforcement - Quadrant Energie transport matériaux


5

4

3

2

2,5

3,5

7

6

11,5


40 206080100120140160

1000

900

1200

1300

1100

800

700

600

500

400

300

200

100Distance équivalente (km)

ÉNERGIE TRANSPORT MATÉRIAURENFORCEMENT (Mj/m3.km)

5

44


Si l’on ne connaît pas l’Energie transport au m3.km, l’utilisateur pourra la calculer de la manière suivante :



Coefficient 35 : c’est la quantité d’énergie (en Mj) libérée par la combustion d’un litre de fuel


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.

F (Énergie, D) =Consommation aux 100 km x 35 x 2,2


45


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.

2500 500 750 10001250

1750

2000

1500

2250


Énergie matériau renforcementfabrication + transport (Mj/m3)

20001750150012501000750500250 2250

1000

900

1200

1300

1100

800

700

600

500

400

300

200

100

ÉNERGIE FABRICATION MATÉRIAURENFORCEMENT (Mj/m3)

6

46


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).

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

255075100

0

125Énergie totalerenforcement (Mj/m3)

Énergie matériau renforcementfabrication + transport (Mj/m3)

20001750150012501000750500250 2250

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

ÉNERGIE MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (Mj/m3)

7

13


Énergie totalerenforcement

(Mj/0,4m3)


300

400

500

600

700

800

900

1000

403530252015105

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Renforcement (cm)100

200

8

47


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.

Figure 29 : diagramme de comparaison environnementale (Energie)

35 13

Énergie totalerenforcement (Mj/0,4m3)


403530252015105

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Renforcement (cm)100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000



100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


4 8

48

3513

250

01,

61,

82

2,2

2,4

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

500

750

1000

1250

1750

2000

1500

2250

255075100

0125

10203040 050

5432

2,5

3,5 761

1,5

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

10010

0

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Éner

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tota

le

mat

éria

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j/m3 )

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m)

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200

300

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600

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87

65

43

21

2010

3040

5060

7080

9040

2060

8010

012

014

016

040

3530

2520

1510

520

0017

5015

0012

5010

0075

050

025

022

50

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

100090

0

1200

1300

110080

0

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500

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300

200

100

100

90 120

110

130

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100

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900

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j/m

3 )

123

47 6

8 5


49


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.

50

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j/t)

Éner

gie

liant

fabr

icat

ion

+ tr

ansp

ort (

Mj/t

)

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

200

100

300

400

500

600

700

800

900

200

100

300

400

500

600

700

800

900

ÉNER

GIE

TR

AN

SPO

RT

LIA

NT

(Mj/

t.km

)ÉN

ERG

IE F

AB

RIC

ATIO

N

LIA

NT

(Mj/

t)

51

250

01,

61,

82

2,2

2,4

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

5432

2,5

3,5 76

500

750

1000

1250

1750

2000

1500

2250

255075100

0125

10203040 050

11,

5

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

10010

0

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Éner

gie

tota

le

mat

éria

u re

trai

té (M

j/m3 )

Éner

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tota

le(M

j/m2 )

Éner

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Mj/0

,4m

3 )Én

ergi

e to

tale

renf

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j/m3 )

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ntité

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j/m3 )Én

ergi

e m

atér

iau

renf

orce

men

tfa

bric

atio

n +

tran

spor

t (M

j/m3 )

Éner

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liant

fabr

icat

ion

+ tr

ansp

ort

(Mj/m

3 de

mat

éria

u)

Dos

age

liant

(%)

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

87

65

43

21

2010

3040

5060

7080

9040

2060

8010

012

014

016

040

3530

2520

1510

5

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

100090

0

1200

1300

110080

0

700

600

500

400

300

200

100

100

90 120

110

130

8070605040302010

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Mat

éria

u re

trai

té (c

m)

Ren

forc

emen

t (cm

)20

0017

5015

0012

5010

0075

050

025

022

50

Dis

tanc

e éq

uiva

lent

e (k

m)

RET

RA

ITEM

ENT

EN P

LAC

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REN

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CEM

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: ÉN

ERG

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ÉNER

GIE

TR

AN

SPO

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ÉRIA

UR

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j/m

3 .km

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/m3 )

ÉNER

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TR

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(Mj/

t)

ÉNER

GIE

MIS

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MAT

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j/m

3 )ÉN

ERG

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ER

ENFO

RC

EMEN

T (M

j/m

3 )

ÉNER

GIE

FA

BR

ICAT

ION

MAT

ÉRIA

UR

ENFO

RC

EMEN

T (M

j/m

3 )

123

47 6

8 5


52

Comparaison environnementale Indicateur CO

2

4Chapitre



4.1.2.1 - L’impact CO2 transport du liant41.2.2 - L’impact CO2 de fabrication du liant



4.3 - Conclusion

53

Chapitre4 • Comparaison environnementale Indicateur CO2



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.



Figure 30 : zone Retraitement - Quadrant densité sèche matériaux.

1,61,822,22,4Quantité liant(kg/m3)

Dosage liant (%)

87654321

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10


1

54


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 CO

2.

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 CO

2 choisi : on lit alors directement, sur l’autre axe du

Quadrant 2, l’impact CO2 du liant par m3 de matériau retraité.

Figure 31 : zone Retraitement - Quadrant impact CO2 liant



Limon 1,6 - 1,8

Argile 1,7 - 1,8

Sable 1,4 - 1,9




100200300400500600700

800

900

1000

2030405060708090100 10


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

100

90

120

110

130

80

70

60

50

40

30

20

10

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

2

55

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.

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 CO

2 transport en kg CO

2 éq./t.km, ainsi que l’impact CO

2 dû à la fabrication d’une tonne

de liant, de déterminer successivement l’impact CO2 transport, puis l’impact CO

2 total fabrication

+ transport. L’impact CO2 sera alors reporté sur le Quadrant 2, ce qui permettra de déduire l’im-

pact 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 CO

2 éq./t.km, l’utilisateur pourra le déterminer

au moyen de la formule suivante :



Coefficient 2,5 : c’est la quantité de CO2 équivalent (en kg) dégagée par la combustion d’un litre de fuel



800700600500400300200100

0,05

0,04

0,06

0,07

0,08

0,09

0,1

Distance de transport (km)

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

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

315250

20

10

30

40

50

60

70

80

90

200 100300400500600700800900 800700600500400300200100

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

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

F (CO2, D) =

Consommation aux 100 km x 2,5


56

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 CO

2 réel de fabrication d’une tonne d’un produit donné, nous vous invitons

à contacter directement le producteur du liant.

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 CO

2 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 CO

2 qu’elles représentent (figure 33). La valeur de l’impact CO

2 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 CO

2 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.


*So

urce

: A

TILH

**

Sour

ce :

Uni

on

des

Pro

duc

teur

s d

e C

hau

x

LiantImpact CO

2 de fabrication

(kg CO2 eq./t)

CEM I 868*

CEM II 650*

Liant hydraulique routier LHR 70% Laitier 294*



Liant hydraulique routier LHR 30% Calcaire 614*

Liant hydraulique routier LHR 30% Cendres Volantes 613*

Chaux vive 1 059**

57

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 :Impact CO

2 : quantité de CO

2 équivalent pour la mise en oeuvre d’un m3 de matériau retraité

(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.

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


L Sol

0,7 Sol limoneux/sableux

0,8 Sol argileux

0,9 Sol graveleux

1,0 Sol compact et difficile

> 1,0 Sol blocailleux

02,5

57,510

2030405060708090100 10

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


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

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

3

58

4.1.4 - Quadrant 4

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact CO

2 au m3 de matériau retraité à l’impact CO

2 au m2 de matériau retraité (figure 34).

Figure 34 : zone retraitement - Quadrant impact total CO2 (kg CO

2 éq./m3 et kg CO

2 éq./m2)

4.2 - Etude de la Zone 2 - Renforcement


4.2.1 - Quadrant 5

Il mesure l’impact CO2 engendré par le transport des matériaux suivants :



- 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 CO

2 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.


35

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



1020

30

40

50

60

70

80

90

100

20 1030405060708090sol retraité (cm)

4

59


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 :



Coefficient 2,5 : c’est la quantité de CO2 équivalent (en kg) dégagée par la combustion d’un litre

de fuel


Coefficient 2,2 : densité des granulats

F (CO2, D) =

Consommation aux 100 km x 2,5 x 2,2


0,05

0,075

0,1

0,125

0,15

0,175 0,20,225

0,250,275

0,30,325

Impact CO2 transport matériaurenforcement (kg CO2 éq./m3)


40 206080100120140160

25

22,5

30

32,5

27,5

20

17,5

15

12,5

10

7,5

52,5

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

5

60


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 CO

2 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 CO

2 éq./m3 (figure 36).

Ces droites ont été tracées afin d’intégrer le cumul des impacts CO2 des Quadrants 5 et 6 : elles


2 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 CO

2 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.

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

250 50 75 100 125 175 200150

225

110

Impact CO2 transport matériaurenforcement (kg CO2 éq./m3)

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

200175150125100755025 225

25

22,5

30

32,5

27,5

20

17,5

15

12,5

10

7,5

5

2,5

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

6

61


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 CO

2 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


2 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.

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

1234


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

200175150125100755025 225

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

IMPACT CO2 MISE EN ŒUVRERENFORCEMENT (kg CO2 éq./m3)

7

62


4.2.4 - Quadrant 8

Il permet de passer, moyennant une construction géométrique simple (théorème de Thalès), de l’impact CO

2 au m3 de renforcement à l’impact CO

2 au m2 de renforcement (figure 38).

Figure 38 : zone Renforcement - Quadrant impact CO2 total (kg CO

2 éq./m3 et kg CO

2 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 CO

2 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.

Figure 42 : diagramme de comparaison environnementale (impact CO2)

1335

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



1020

30

40

50

60

70

80

90

100

20 1030405060708090Sol retraité (cm)

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


403530252015105

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Renforcement (cm)

84

13


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

403530252015105

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Renforcement (cm)


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

8

63

1335

250

1,6

1,8

22,

22,

410

020

030

040

050

060

070

0

800

900

1000

0,05

0,07

5

0,1

0,12

5

0,15

0,17

50,

2 0,22

50,

250,

2750,

3 0,32

550

7510

012

517

520

015

0

225

1234

02,

557,

510

110

2030

4050

6070

8090

100

10

102030405060708090100

Impa

ct C

O2 é

q. to

tal

mat

éria

u re

trai

té (k

g C

O2 é

q./m

3 )Im

pact

CO

2 éq.

tota

l(k

g C

O2 é

q./m

2 )Im

pact

CO

2 éq.

tota

lre

nfor

cem

ent (

kg C

O2 é

q./0

,4m

3 )Im

pact

CO

2 éq.

tota

lre

nfor

cem

ent (

kg C

O2 é

q./m

3 )

Qua

ntité

lian

t(k

g/m

3 )Im

pact

CO

2 tra

nspo

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atér

iau

renf

orce

men

t (kg

CO

2 éq.

/m3 )

Impa

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O2 m

atér

iau

renf

orce

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tfa

bric

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n +

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spor

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CO

2 éq.

/m3 )

Impa

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O2 l

iant

fabr

icat

ion

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ansp

ort (

kg C

O2 é

q./m

3 )

Dos

age

liant

(%)

Dis

tanc

e éq

uiva

lent

e (k

m)

102030405060708090100

87

65

43

21

2010

3040

5060

7080

9040

2060

8010

012

014

016

040

3530

2520

1510

520

017

515

012

510

075

5025

225

255075100

125

150

175

200

225

250

25

22,5 30

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48 5

7 6


64


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.

65

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67

Conclusion générale5Chapitre

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 CO

2.

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…

69

Sept

embr

e 20

10

méthode graphique de comparaison économique et

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