Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

RAPPORT DE RECHERCHE

Langue

français

Auteur

CROSNIER

Résumé / Abstract

L'étude concerne la compatibilité des graves de recyclage vis-à-vis des autres matériaux utilisés en génie civil (plastiques, béton, métaux,) et la pérennité de la structure ainsi que la maîtrise de l'impact induit sur le milieu naturel (scénario de risque). Une analyse bibliographique a permis d'approfondir plusieurs voies : Les principaux matériaux utilisés en génie civil (béton, métaux et plastiques) et les principales propriétés physico-chimiques des différentes familles de matériaux ; Les différents mécanismes de transfert au sein d'une " voirie " au sens large (emprise de la chaussée et accotements) et la hiérarchisation de ces mécanismes ou des enjeux qu'ils représentent en particulier en liaison avec les différents états de l'eau (eau libre ou eau liée) ou les voies de propagation hors eau (mécanismes développés par contact) ; Des mécanismes chimiques susceptibles de se produire entre les graves de recyclage et les différents matériaux (corrosion, hydrolyse, oxydation, carbonatation,). ;Le salage hivernal et la qualité de l'eau interstitielle (dispersion des colloïdes notamment) de façon à analyser cette influence sur des chaussées composées de différents matériaux. Les résultats tirés du suivi environnemental de plots expérimentaux constitués avec plusieurs types de matériaux (grave naturelle, MIOM, scorie,) sont analysés. Ils permettent d'identifier les problématiques pour chacune des familles de graves de recyclage en fonction du flux qu'ils sont susceptibles de relarguer dans le milieu naturel. Dans une première étape, un certain nombre de mécanismes susceptibles d'affecter les différentes composantes de la voirie ont été identifiés. Les principales dégradations observées sur les graves non conventionnelles sont : grave de recyclage de démolition : gonflement (présence de sulfate susceptible de générer des composés expansifs de type ettringite ; mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : risque de gonflement (sulfates, alcalino-terreux,) ; laitier sidérurgique : gonflement lié à l'hydratation des nodules de chaux libre La complexité de ces graves non conventionnelles ajoutées à des facteurs extérieurs comme la pluie qui draine d'autres éléments chimiques (notamment pollution d'origine routière comme les hydrocarbures, les chlorures ou les métaux) rend a priori difficilement " modélisable " les différents mécanismes qui peuvent être observés lorsqu'on associe des matériaux classiquement utilisés en génie civil à des graves non conventionnelles. Dans une deuxième étape, le diagnostic des dysfonctionnements dans des structures réalisées avec des graves de recyclage (mâchefers, laitiers sidérurgiques) a permis d'identifier d'autres interactions physico-chimiques susceptibles d'intervenir avec certains compartiments de la route comme la couche de roulement. Néanmoins, une analyse des cinétiques observées ainsi que des déformations en relation avec les résultats bibliographiques a conduit à écarter dans certains cas des problèmes intrinsèques d'incompatibilité. Dans la perspective du montage d'un nouveau programme de recherche, nous proposons de poursuivre les retours d'expériences d'utilisation de graves de recyclage ayant conduit à des dysfonctionnements à moyen ou long terme. Pour cela, nous proposons d'élargir les investigations à d'autres types de matériaux (sables de fonderie, graves de recyclage de démolition, terres dépollués, ) et à d'autres zones géographiques en profitant des différentes implantations du RST au niveau national et des contacts pris dans le cadre de l'équipe ressource " déchets, sites et sols pollués ". L'ensemble de ces informations permettra ensuite d'élaborer une méthodologie plus fiable d'évaluation du comportement à long terme des structures de voiries constituées de graves de recyclage. À partir des plots expérimentaux existants, nous pourrons calculer des flux de relargage moyen et modéliser l'impact sur la ressource en eau., COMPTE RENDU DE RECHERCHE