Sous le signe de l’écologie : réfection d’une route avec un train de recyclage à froid au Portugal

La route nationale ER 361, qui traverse la ville de Monsanto, à quelque 100 km au nord de Lisbonne, a nécessité des travaux de réfection structurelle sur un tronçon de 2,7 km et dans les deux sens de circulation. Pour ces travaux, l’autorité contractante, Infrastructuras de Portugal, avait prévu une durée de 12 semaines. Les experts en construction routière de la société Pragosa ont bouclé les travaux en 4 jours avec le procédé de recyclage à froid.

Le recycleur à froid W 380 CR de WIRTGEN rénove la chaussée en un temps record

Pièce maîtresse du train de recyclage à froid, le nouveau W 380 CR de Wirtgen a effectué sur ce chantier, sa première mission pour Pragosa. Cette machine peut recycler les anciennes couches d’une route en un seul passage. Un finisseur de Vögele procède à la pose de l’enrobé suivant le tracé voulu, tandis que plusieurs compacteurs Hamm se chargent du compactage final de la surface.

Le gain de temps, un atout clé du recyclage à froid in situ

Le temps est un autre atout de cette application que l’on appelle le recyclage à froid in situ. Si, des 12 semaines initialement planifiées, la durée du chantier a pu passer à 4 jours, c’est parce qu’il n’aura fallu transporter aucun matériau. Les travaux prévoyaient l’enlèvement de la chaussée sur les deux voies de circulation à une profondeur de 54 centimètres, puis leur renouvellement complet. En théorie, 7 500 m³ de matériau auraient donc dû être évacués du chantier et remplacés par un nouveau matériau. En tenant compte de tous les travaux afférents à ces opérations de remplacement, la durée du chantier avait été estimée à 12 semaines. Le recyclage à froid in situ rend superflu le remplacement du matériau, puisque celui disponible sur place (« in situ ») peut être réutilisé. Après adjonction de chaux et de mousse de bitume comme liant et en utilisant tous les matériaux déjà disponibles sur place, il est possible de produire un nouveau matériau de construction de haute qualité directement sur le chantier. Le nouveau matériau stabilisé à la mousse de bitume (MSB) sert de nouvelle « épine dorsale » des routes très fréquentées et est immédiatement praticable, dès la fin des travaux sur un tronçon.

Flexibilité grâce à des largeurs de travail adaptables

Sur ce chantier, la largeur des voies variait entre 2,75 m et 3,25 m. Le recycleur à froid W 380 CR a donc été équipé, au lieu de sa largeur de travail standard de 3,8 m, d’un groupe de fraisage d’une largeur de travail de 3,2 m. Grâce au système MCS innovant, ce changement de groupe a même pu se faire directement sur le chantier.

L’élaboration de la formulation de la nouvelle couche de MSB et l’échantillonnage de la structure routière en place ont été confiés à l’université de Minho. Lors de cette phase, il a été constaté que la route était encore suffisamment portante pour qu’une couche de MSB combinée à une nouvelle couche de roulement en asphalte puisse être envisagée comme alternative durable à la classique et plus onéreuse reconstruction totale. Pour la fabrication de la nouvelle couche de MSB, l’addition de 7 kg de chaux par mètre carré était prévue. Celle-ci a été déposée directement sur l’ancienne chaussée, avant d’être mélangée aux autres matériaux. Le Streumaster SW 5 RC tracté par un tracteur John Deere et équipé d’un mécanisme d’épandage extrêmement précis, a assuré la répartition parfaite du matériau. Avec une largeur d’épandage maximale de 2,5 m, l’épandeur a fait deux passages pour atteindre les 3,2 m de largeur de travail du recycleur à froid. La netteté de la distribution et la possibilité d’ajuster la largeur d’épandage ont assuré une haute précision d’épandage, en maintenant les coûts aussi bas que possible.

Train de recyclage à froid avec le recycleur à froid W 380 CR de WIRTGEN

Le W 380 CR est ensuite intervenu pour fraiser sur 16 cm de profondeur la couche de roulement en asphalte endommagée et jusque dans la couche de liaison. « La profondeur de travail choisie pour le recycleur à froid était de 16 cm, pour produire une couche en MSB suffisamment portante », indique Mike Marshall. La chaux a été incorporée directement, sous adjonction de seulement 2,6 % de mousse de bitume et d’eau. Avec le procédé Downcut, le matériau disponible sur place, composé de la couche de roulement et d’une partie de la couche de liaison, a été mélangé à des additifs pour obtenir un nouveau corps de chaussée homogène. L’énorme puissance du moteur du recycleur à froid, couplée à la haute efficacité et performance de la rampe de mousse de bitume a permis d’atteindre une vitesse d’avance de 5 m/min. Le recycleur à froid a ainsi produit 320 tonnes par heure d’enrobé MSB haut de gamme. « Comme liant, nous avons opté pour la mousse de bitume. Elle offre de nombreux avantages en termes de capacité de traitement et de rentabilité. Par ailleurs, le traitement à froid permet de réduire considérablement les émissions de CO₂ », explique Mike Marshall.

Pose avec le finisseur de VÖGELE

La bande de chargement flexible du W 380 CR a transporté les 320 t de MSB dans la trémie du Super 1900-3i de Vögele qui évoluait derrière le recycleur. Avec sa puissance maximale allant jusqu’à 900 t/h, le finisseur a pu travailler en mode ECO, réduisant ainsi sa consommation de carburant. La table extensible TP2, dotée de la technologie à haut pouvoir de compactage, est équipée d’un dameur et de deux lames de pression. En plus d’avoir assuré un précompactage puissant, elle a pu être adaptée sur mesure aux propriétés du matériau recyclé grâce à la possibilité de réglage de sa vitesse de rotation et de sa course. Des systèmes de nivellement parfaits, combinés à la construction compacte du Super 1900-3i, lui ont permis de suivre sur ses traces le recycleur à froid, tout en posant la nouvelle voie au tracé requis.

Compactage et scellement avec un rouleau tandem et des compacteurs à pneumatiques de HAMM

En fin de cortège, trois rouleaux Hamm suivaient le finisseur. Un rouleau tandem HD+ 110i avec rouleaux lisses a assuré le premier scellement et la finition de la couche posée avec netteté. Derrière lui, deux compacteurs à pneumatiques GRW 18 ont procédé au compactage final. La haute capacité de compactage des rouleaux de Hamm assuré la jonction parfaite avec la voie non fraisée. Après seulement quelques passages des deux compacteurs à pneumatiques, la qualité de surface de la couche en MSB était si bonne que la voie a pu être rouverte à la circulation. Le chariot élévateur d’une entreprise locale a même pu circuler à pleine charge sur la chaussée recyclée sans en endommager la surface.

Après le train de recyclage à froid, la dernière étape du chantier a consisté en l’application d’une couche d’imperméabilisation : une émulsion de bitume diluée, qui sert à protéger la couche en MSB. L’imperméabilisation ne devait pas être enlevée avant la pose de la nouvelle couche de roulement d’une épaisseur de 5 centimètres. Cette protection sert également de liant et peut résister longtemps à un trafic intense. Dans ce cas précis, pendant plus de cinq mois, jusqu’à la pose finale de la couche de roulement.

Avec un procédé conventionnel, l’ER 361 aurait été fermée pendant 12 semaines, ce qui aurait été très problématique tant pour les riverains que pour les commerçants. Grâce au recyclage à froid in situ, chaque habitation n’a été coupée de la circulation qu’une demi-heure, avant qu’habitants et commerçants aient pu circuler à nouveau normalement. Pas de trous de pelleteuse, pas de route barrée - il a d’ailleurs suffi de fermer uniquement la voie où les machines circulaient et travaillaient.