« Performance et Durabilité » : des leviers décisifs pour décarboner les infrastructures routières et améliorer l’empreinte environnementale globale des chantiers sur le cycle complet construction + entretien.

Face aux enjeux climatiques et la nécessaire évolution des approches constructives, l’optimisation des structures et la prise en compte de la durabilité des solutions mises en œuvre sont 2 prismes incontournables.

Les techniques à base de liants hydrauliques tel que le traitement des sols, le recyclage en place des chaussées mais également les aménagements en bétons pour les zones particulièrement sollicitées présentent de nombreux avantages techniques, économiques et environnementaux basés sur leurs performances et leur durabilité. Si l’on évalue la durée de vie complète des ouvrages, ces produits sont donc des incontournables pour le gestionnaire des infrastructures routières.

 

Ciments, liants Hydrauliques et bétons : des solutions en constante évolution pour répondre aux enjeux techniques, économiques et environnementaux :

Les solutions cimentières sont reconnues pour leurs performances, leur durabilité mais peuvent être pointées du doigt si l’on considère leur empreinte carbone au moment de la construction.

L’approche sur le cycle complet de l’ouvrage et l’optimisation de sa durée de vie et de son entretien deviennent aujourd’hui une nécessité si l’on veut investir de manière responsable, d’un point de vue économique, environnemental et même sociétal. A titre d’exemples nous vous proposons 2 illustrations mettant en avant l’intérêt des solutions cimentaires.

Pour évaluer les impacts environnementaux des différentes solutions, nous avons développé un éco-comparateur, baptisé PERCEVAL, disponible en ligne https://www.infociments.fr/calculateur-perceval; accès gratuit et illimité après inscription sur https://www.infociments.fr/. Il permet de comparer différentes solutions constructives, en intégrant l’entretien au travers de 6 indicateurs environnementaux issus de la norme NF EN 15-804 (réchauffement climatique, énergie, épuisement des ressources naturelles, eau, acidification des sols, eutrophisation) et un indicateur économique. 

Nous souhaitons également rappeler ou informer sur les constantes évolutions de l’industrie cimentière française quant à l’amélioration de ses impacts environnementaux et plus particulièrement l’impact carbone. Sur le graph 1, nous pouvons observer la constante diminution et les perspectives à court et moyen termes quant aux émissions de CO2 des ciments produits par les adhérents de France Ciment. Ces objectifs seront atteints grâce à différents leviers graph 2 en cours de déploiement dans les usines et dans le corpus technique réglementaire. Pour en savoir + sur les actions cimentières en faveur de l’environnement (valorisation des déchets, CO2…), cf. https://www.france-ciment.fr/enjeux/.

 

Exemple 1 : La valorisation des matériaux en place

A l’heure où l’ensemble des parties prenantes s’accordent sur la nécessité de transformer le monde de la construction, il est un exemple qui s’inscrit dans la réduction des impacts environnementaux et illustre parfaitement le principe d’économie circulaire et la réduction de l’épuisement des ressources granulaires qu’il génère : la valorisation des matériaux en place aux liants hydrauliques. Développé depuis de nombreuses années en France, cette solution économique et responsable est encore trop peu usitée, principalement par peur du changement d’habitude. 

Le traitement des sols en couche de forme ou assise de chaussées, le retraitement en place des chaussées « fatiguées » permettent historiquement des gains économiques et environnementaux très importants, jusque 30 à 50% sur les économies de ressources naturelles et sur les transports de matériaux destinés au chantier (impacts CO2, économique, usure des réseaux voisins, fluidité et sécurité du trafic). Aujourd’hui si on décide d’améliorer encore le niveau de portance et les performances des plateformes ou assises de chaussées, en visant des performances PF3 ou PF4 selon le Guide des Traitements de Sols, on peut envisager une meilleure pérennité des ouvrages, notamment au regard des épisodes climatiques exceptionnels (sécheresses, inondations) mais également des réductions des épaisseurs de matériaux nobles de la chaussée et donc des gains économiques et environnementaux encore plus importants.

Pour en savoir + : https://www.infociments.fr/recherche#?q=valorisation%20en%20place

Photo 1 éprouvettes épaisseurs et photo 2 chantier retraitement de chaussée

 

Exemple 2 : Le béton comme matériau performant durablement

Nos environnements et infrastructures urbaines sont et seront de plus en plus « concentrés ». Cela implique une densification des trafics sur certains axes, notamment en ce qui concerne les transports collectifs et autres véhicules « lourds » permettant de transporter des biens et des produits de première nécessité.

Certains ouvrages ou infrastructures se retrouvent donc de + en + particulièrement « agressés » par leur environnement : trafic lourd canalisé et à faible vitesse, contraintes de cisaillement / efforts tangentiels, poinçonnement, fuite d’hydrocarbures et autres polluants, réchauffement climatique, inondations… C’est le cas par exemple des plateformes, voies et arrêts de bus, des carrefours giratoires, des parkings poids lourds, zones de stockage… Photos 3 et 4

En raison de ses performances mécaniques et physique remarquables : module d’élasticité, résistance en compression et à la fatigue élevés, sa quasi-insensibilité à l’élévation de température, sa résistance à l’eau… le béton hydraulique est le matériau idéal pour ce type d’ouvrages. D’une part pour assurer un niveau de sécurité et de service dès la remise en circulation mais surtout si l’on prend en compte sa durée de vie qui est supérieure à 40 ans (jusque 100 ans et +) avec un minimum d’entretien.

Pour ne parler que du bilan carbone, pour un ouvrage fortement sollicité et si l’on compare une solution bitumineuse à une solution béton, comme on peut le voir sur l’illustration 1 la solution béton est certes défavorable sur 20 ans avec 33% de CO2 émis en +, mais devient très intéressante si l’on considère la durée de vie réelle des ouvrages en béton avec un bilan favorable en CO2 de -25% dès 40 ans. Les ciments de demain, qui émettront 50 à 90% de CO2 en – comparé à 2015 amélioreront encore cet aspect.

Les solutions d’aménagement urbain et routier en béton permettent donc de répondre durablement aux sollicitations toujours plus nombreuses. Grâce à leurs propriétés esthétiques elles peuvent également contribuer à améliorer la signalisation et le partage de la chaussée tout en minimisant les îlots de chaleur grâce à leurs propriétés photométriques (Albédo notamment), photos 5 et 6.

 

Pour en savoir + :

Contact : Cédric LE GOUIL, Directeur Routes et Terrassements CIMbéton – France Ciment, 16 bis bd Jean Jaurès à Clichy 92110 ; c.legouil@cimbeton.net 

Site infociments.fr 

CIMbéton – France Ciment organise des journées d’information technique sur les Routes, Terrassements et Aménagements « partout » en France, https://www.infociments.fr/inscription

 

Graph 1 : leviers de décarbonation France Ciment – Feuille de route 2023

 

Graph 2 : leviers de décarbonation France Ciment – Feuille de route 2023

Photo 1 :

Eprouvettes représentant la différence d’épaisseur de structure entre matériaux granulaires et couche de forme traitée Copyright CIMBETON

photo 2 :

Chantier de Retraitement des chaussées en place à froid aux liants hydrauliquers routiers (Copyright CIMBETON)

photos 3 et 4 :

Arrêts de bus et voie tram (Copyright CIMBETON) déformés/orniérés en cours d’usure avancée https://www.villars-sur-glane.ch/fileadmin/user_upload/Autorites_secretariat_informatique/Conseil_general/Seances_du_conseil_general/seances_2018/15.03.2018/Demande_de_credit_pour_la_rehabilitation_des_places_d_arret_de_bus.pdf, 

Illustration 1 :

Comparaison PERCEVAL indicateur CO2 entre structure bitumineuse et structure béton en intégrant l’entretien sur 20 ans et 40 ans

Photos 5 et 6 :

Plate-forme en béton pour Bus à Haut Niveau de Service BHNS - Melun - Sénart (Copyright CIMBETON)

Arrêt de bus béton ; https://www.transbus.org/dossiers/arrets.html