Le revêtement bitumineux recyclé (RAP) est un matériau de chaussée retiré et traité, réutilisé dans de nouveaux mélanges bitumineux, réduisant la consommation de granulats vierges et de liant. Couvre le traitement du RAP, les abaques de mélange des liants, les pourcentages maximaux de RAP, les performances des mélanges à haute teneur en RAP, les régénérateurs, et les considérations d’inspection pour les chaussées contenant du RAP dans les applications routières et aéroportuaires.
Le revêtement bitumineux recyclé (RAP) est le terme donné aux matériaux de chaussée retirés et/ou retraités contenant du liant bitumineux et des granulats. Lorsque les chaussées bitumineuses atteignent la fin de leur durée de vie ou nécessitent une réhabilitation, la structure de chaussée existante est retirée par fraisage ou démolition, créant un matériau constitué de granulats de haute qualité bien calibrés enrobés de bitume vieilli. Le RAP est le matériau le plus recyclé aux États-Unis en tonnage — l’Environmental Protection Agency (EPA) et la Federal Highway Administration (FHWA) estiment qu’environ 100 millions de tonnes de revêtement bitumineux sont recyclées chaque année, dont plus de 95 % sont réutilisées dans la construction de nouvelles chaussées, faisant du revêtement bitumineux le produit le plus recyclé en Amérique.
Le RAP est utilisé dans une grande variété d’applications de chaussées. L’utilisation la plus courante est comme composant des enrobés à chaud (HMA) et des enrobés à tiède (WMA) dans les opérations de recyclage en centrale. Le RAP est également utilisé dans les applications de recyclage à froid (à la fois sur place et en centrale), comme matériau de base granulaire, comme remblai et comme granulat dans les couches de base stabilisées. L’Asphalt Recycling and Reclaiming Association (ARRA) et la National Asphalt Pavement Association (NAPA) publient des directives complètes pour l’utilisation du RAP dans toutes ces applications.
Les avantages environnementaux du RAP sont considérables. Chaque tonne de RAP utilisée dans de nouveaux mélanges bitumineux remplace environ 0,95 tonne de granulats vierges et 0,05 tonne de liant bitumineux vierge, selon la teneur en liant du RAP. Cela se traduit par des réductions significatives de la consommation d’énergie (extraction, concassage et transport des matériaux vierges), des émissions de gaz à effet de serre (réduction estimée de 20 à 35 % par tonne d’enrobé produit par rapport aux mélanges vierges) et de la mise en décharge (éliminant le besoin d’éliminer les anciens matériaux de chaussée). La FHWA estime que l’utilisation du RAP permet d’économiser environ 2 milliards de dollars par an aux contribuables américains grâce à la réduction des coûts de matériaux et d’élimination.
Le concept de recyclage des enrobés n’est pas nouveau. Les techniques de recyclage à froid remontent au début des années 1900, et le premier recyclage à chaud sur place a été documenté dans les années 1930. Les technologies modernes de recyclage des enrobés largement utilisées aujourd’hui ont évolué dans les années 1970, sous l’impulsion de l’embargo pétrolier de 1973 qui a fait grimper les prix du bitume. L’Asphalt Institute et l’ARRA ont joué un rôle déterminant dans le développement et la diffusion des technologies de recyclage, et le Strategic Highway Research Program (SHRP) à la fin des années 1980 et au début des années 1990 a fourni une base de recherche supplémentaire pour l’incorporation du RAP dans les formulations Superpave.
La production de RAP de haute qualité commence par le processus de retrait, qui est généralement réalisé soit par fraisage (fraisage à froid) soit par retrait total. Le choix de la méthode de retrait et des étapes de traitement ultérieures a un impact direct sur la qualité, la consistance et la valeur finale du matériau RAP.
Le fraisage (également appelé fraisage à froid) est la méthode la plus courante pour générer du RAP dans les projets de réhabilitation de chaussées. Une fraiseuse automotrice utilise un tambour rotatif équipé de dents de coupe au carbure pour retirer la couche supérieure de la surface de la chaussée jusqu’à une profondeur spécifiée, généralement de 25 mm (1 pouce) pour le fraisage de surface à 150 mm (6 pouces) ou plus pour le fraisage total. La fraiseuse produit un matériau granulaire brisé dont les tailles de particules vont généralement de la poussière jusqu’à 50 mm (2 pouces). Les fraiseuses modernes sont équipées de systèmes de contrôle de niveau automatiques qui peuvent maintenir des profondeurs de fraisage précises, et le matériau fraisé est généralement chargé directement dans des camions via un système de bande transporteuse. Le RAP fraisé d’un seul projet fournit un matériau cohérent et bien caractérisé puisqu’il provient d’une chaussée dont l’historique de construction est connu et dont les propriétés des matériaux sont uniformes. Cette cohérence rend le RAP fraisé idéalement adapté à une utilisation dans la production de nouveaux HMA, en particulier lorsqu’il est utilisé à des pourcentages dépassant 15-25 %.
Le retrait total est utilisé lorsque toute la structure de la chaussée doit être retirée, généralement lors d’une reconstruction ou lorsque l’accès aux réseaux enterrés est nécessaire. Des bulldozers, des excavatrices ou des chargeurs sur pneus brisent la chaussée en dalles manipulables qui sont chargées dans des camions et transportées vers une installation de traitement. Le RAP de retrait total est généralement moins cohérent que le RAP fraisé car il peut contenir des matériaux provenant de plusieurs couches de chaussée (couche de surface, couche de base et éventuellement matériaux de fondation traités ou non traités sous-jacents). Le RAP de retrait total nécessite souvent un concassage et un criblage plus poussés pour produire un produit cohérent adapté au recyclage dans de nouveaux mélanges bitumineux.
Le concassage du RAP est nécessaire pour réduire les particules surdimensionnées à une taille maximale adaptée à l’application prévue. Le concassage du RAP nécessite un équipement spécialisé capable de gérer les caractéristiques uniques des granulats enrobés de bitume — le matériau est collant, a tendance à obstruer les cribles, et le liant bitumineux peut se ramollir et s’étaler sous la chaleur générée par la friction. Les équipements courants de concassage du RAP comprennent les concasseurs à mâchoires, les concasseurs à percussion, les broyeurs à marteaux et les concasseurs à cône. Les concasseurs à mâchoires sont efficaces pour le concassage primaire de grandes dalles de RAP mais produisent un pourcentage plus élevé de fines. Les concasseurs à percussion et les broyeurs à marteaux sont plus couramment utilisés car ils produisent un produit cubique avec moins de génération de fines. De nombreuses installations de traitement du RAP utilisent un système de concassage en deux étapes avec un concasseur primaire pour réduire la taille maximale, suivi d’un concasseur secondaire et d’un circuit de criblage pour obtenir la granulométrie finale souhaitée. Le processus de concassage doit être contrôlé pour minimiser la génération d’excès de matériau passant 0,075 mm (tamis n° 200), ce qui peut augmenter le rapport poussière/liant dans la formulation et absorber des quantités plus élevées de liant vierge.
Le criblage sépare le RAP concassé en fractions granulométriques souhaitées. Les ouvertures des cribles sont sélectionnées en fonction de la dimension nominale maximale des granulats (NMAS) des mélanges dans lesquels le RAP sera utilisé. Pour la production de HMA, le RAP est généralement criblé pour éliminer le matériau plus grand que 25 mm (1 pouce) ou 19 mm (3/4 pouce). De nombreux producteurs emploient désormais le fractionnement du RAP — la séparation du RAP en deux ou plusieurs fractions granulométriques, généralement du RAP grossier (retenu sur le tamis de 8 mm ou 4,75 mm) et du RAP fin (passant le tamis de 8 mm ou 4,75 mm). Le fractionnement offre des avantages significatifs : la fraction fine de RAP a généralement une teneur en liant plus élevée (le liant vieilli a tendance à se concentrer sur les particules plus petites) et la fraction grossière fournit une contribution granulaire plus fiable. La FHWA et le NCAT ont documenté que le fractionnement permet des pourcentages d’utilisation de RAP plus élevés et des formulations plus cohérentes.
Le stockage du RAP traité nécessite une attention particulière pour éviter la contamination, la ségrégation et l’accumulation d’humidité. Les stocks de RAP doivent être placés sur une surface pavée et bien drainée pour éviter la contamination par le sol sous-jacent. Les stocks doivent être constitués en couches en utilisant les mêmes méthodes que pour les stocks de granulats vierges — les camions déversent au sommet du tas et le matériau est poussé en couches minces avec un bulldozer ou un chargeur. Cette méthode minimise la ségrégation. Des stocks dédiés pour le RAP provenant de sources spécifiques doivent être maintenus lorsque possible, car cela permet au producteur de caractériser les propriétés du RAP (teneur en liant, granulométrie, classe de liant) et de l’utiliser dans des formulations appropriées. La teneur en humidité du RAP est critique car des niveaux d’humidité élevés nécessitent un apport de chaleur supplémentaire lors de la production de HMA, peuvent réduire les taux de production de la centrale et peuvent causer des problèmes de température dans l’enrobé fini. Les stocks de RAP doivent être couverts ou stockés sous un abri lorsque possible, en particulier dans les climats humides. La teneur en humidité doit être surveillée régulièrement et maintenue en dessous de 5 % pour une efficacité optimale de production de HMA.
La caractérisation du RAP est le processus de détermination des propriétés physiques et chimiques du matériau RAP pour une utilisation dans la formulation et le contrôle qualité. Les trois principaux paramètres de caractérisation sont la teneur en liant bitumineux, la granulométrie des granulats et les propriétés du liant (classe) . Une caractérisation précise est essentielle car les erreurs dans les propriétés du RAP affectent directement les propriétés du mélange final, pouvant entraîner des problèmes de performance.
La teneur en liant bitumineux — le pourcentage en poids du RAP constitué de bitume — est déterminée en extrayant le liant des granulats. Deux méthodes d’essai sont standard : l’AASHTO T 164 (Extraction quantitative du liant bitumineux des enrobés à chaud) utilisant des solvants chimiques (trichloréthylène ou bromure de n-propyle), et l’AASHTO T 308 (Détermination de la teneur en liant bitumineux des enrobés à chaud par la méthode d’ignition) utilisant un four à 538 °C (1 000 °F). La méthode d’ignition est plus couramment utilisée pour le contrôle qualité de routine car elle est plus rapide, élimine l’utilisation de solvants dangereux et peut traiter des échantillons plus grands. Cependant, la méthode d’ignition nécessite un facteur de correction pour tenir compte de la perte de poids des granulats pendant l’ignition, qui doit être déterminé pour chaque source de granulats. À des fins de conception, la méthode d’ignition selon l’AASHTO T 308 ou l’ASTM D6307 est préférée, tandis que l’ASTM D2172 (extraction chimique) peut être utilisée lorsque le liant récupéré est nécessaire pour des essais rhéologiques. Les teneurs typiques en liant du RAP varient de 3,5 % à 7,5 % selon la formulation d’origine.
La granulométrie des granulats du RAP est déterminée après extraction du liant (par ignition ou extraction par solvant). Le granulat récupéré est testé selon l’AASHTO T 27 (Analyse granulométrique des granulats fins et grossiers) et l’AASHTO T 11 (Matériaux passant le tamis de 75 μm dans les granulats minéraux par lavage). La granulométrie du granulat RAP est essentielle pour calculer la granulométrie combinée du nouveau mélange et pour déterminer le Vide dans le granulat minéral (VMA) . Il est important de noter que la granulométrie des granulats RAP dans le mélange final peut différer de la granulométrie extraite si le RAP subit une dégradation supplémentaire pendant le malaxage. Certains organismes tiennent compte de cela en utilisant un facteur de dégradation basé sur les caractéristiques de dégradation connues de la source de RAP.
Les propriétés du liant — en particulier la classe de performance (PG) du liant RAP vieilli — sont déterminées en récupérant le liant du RAP selon l’AASHTO R 59 (Récupération du liant bitumineux en solution par la méthode Abson) ou l’ASTM D1856 (Récupération Abson). Le liant récupéré est ensuite testé en utilisant le protocole complet de classement PG : Rhéomètre à cisaillement dynamique (DSR) selon l’AASHTO T 315 pour les propriétés à haute et moyenne température, Four à film mince rotatif (RTFO) selon l’AASHTO T 240 pour les effets de vieillissement, Vieillisseur sous pression (PAV) selon l’AASHTO R 28 pour la simulation de vieillissement à long terme, et Rhéomètre à flexion de poutre (BBR) selon l’AASHTO T 313 pour la rigidité à basse température et la valeur m. Les liants RAP sont généralement rigides, avec des classes à haute température souvent dans la gamme PG 82 à PG 100+ et des classes à basse température dans la gamme PG -2 à PG -16, reflétant le durcissement oxydatif survenu pendant la durée de vie de la chaussée.
Les températures critiques du liant RAP — les températures haute, intermédiaire et basse auxquelles le liant répond aux critères de la spécification PG — sont les intrants clés pour les abaques de mélange des liants. Ces températures sont déterminées à partir des résultats des essais DSR et BBR par interpolation. Par exemple, si un liant RAP satisfait au critère DSR (G*/sinδ ≥ 1,0 kPa) à 88 °C mais échoue à 94 °C, la température critique haute est d’environ 88 °C. Ces températures critiques sont utilisées directement dans les calculs de mélange pour déterminer la classe de liant vierge appropriée et le pourcentage maximal de RAP.
La fréquence des essais de caractérisation du RAP dépend de la variabilité de la source de RAP et du niveau d’utilisation prévu du RAP. Pour de faibles pourcentages de RAP (≤15 %), une caractérisation trimestrielle peut être suffisante. Pour des pourcentages intermédiaires (15-25 %), des tests mensuels sont recommandés. Pour des pourcentages élevés de RAP (>25 %), des tests hebdomadaires voire quotidiens de la teneur en liant et de la granulométrie peuvent être nécessaires, avec une vérification de la classe de liant au moins mensuellement ou à chaque changement de source du stock de RAP.
Les abaques de mélange des liants sont l’outil analytique central utilisé pour déterminer la classe de liant bitumineux vierge appropriée lors de l’incorporation de RAP à des pourcentages supérieurs au seuil où un ajustement de la classe de liant est nécessaire. Les abaques permettent au formulateur de tenir compte de l’effet rigidifiant du liant RAP vieilli sur le liant mélangé final et de garantir que le liant mélangé répond à la spécification PG requise pour le climat du projet et les conditions de trafic.
Le fondement théorique des abaques de mélange des liants repose sur l’hypothèse que lorsque les liants vierge et RAP sont combinés dans le mélange, ils se mélangent pour produire un liant composite dont les propriétés sont proportionnelles à la contribution de chaque composant. Le Rapport NCHRP 452 (Utilisation recommandée du revêtement bitumineux recyclé dans la méthode de formulation Superpave) et le Manuel MS-2 de l’Asphalt Institute (Méthodes de formulation des enrobés, 7e édition) fournissent les procédures standard pour la construction et l’utilisation des abaques de mélange.
Le processus d’abaque de mélange évalue le liant mélangé à quatre conditions de température critiques :
| Paramètre | Méthode d’essai | Critère | Condition de température |
|---|---|---|---|
| Orniérage à haute température | DSR (G*/sinδ) | ≥ 1,00 kPa (original), ≥ 2,20 kPa (RTFO) | Température PG élevée |
| Fatigue à température intermédiaire | DSR (G*×sinδ) | ≤ 5 000 kPa (PAV) | Température PG intermédiaire |
| Rigidité à basse température | BBR (fluage rigidité S) | ≤ 300 MPa (PAV) | Température PG basse + 10 °C |
| Valeur m à basse température | BBR (valeur m) | ≥ 0,300 (PAV) | Température PG basse + 10 °C |
Pour chacune de ces quatre conditions, un abaque de mélange est construit en traçant la température critique du liant vierge, la température critique du liant RAP extrait, et une ligne de mélange linéaire reliant ces deux points. L’axe horizontal représente le Rapport de liant de chaussée RAP (RPBR) — la fraction du liant total dans le mélange provenant du RAP, calculée comme suit :
RPBR = (Liant du RAP) / (Liant total dans le mélange)
Le RPBR est calculé à partir du pourcentage de RAP, de la teneur en liant du RAP et de la teneur en liant totale du mélange. Le RPBR maximal pour chacun des quatre abaques de mélange est déterminé par le point sur la ligne de mélange où la température critique du liant mélangé est égale à la température maximale autorisée pour la classe de liant spécifiée. Le RPBR maximal le plus bas parmi les quatre abaques est la valeur de contrôle — c’est le RPBR maximal autorisé pour le mélange.
Le tableur d’abaque de mélange du Caltrans (CPD 16-8 Pièce jointe 1) fournit un exemple pratique du processus. L’utilisateur saisit la classe de liant spécifiée pour le projet (par exemple PG 70-10), la classe de liant vierge proposée (par exemple PG 70-10, ou une classe ajustée comme PG 64-16), et les qualités réelles (températures critiques) des liants vierge et RAP extrait. Le tableur calcule automatiquement le RPBR maximal pour chacune des quatre conditions de mélange et identifie la valeur de contrôle (la plus basse). Si le RPBR proposé de la formule du mélange dépasse le RPBR maximal, la classe de liant vierge doit être modifiée (généralement ajustée vers une classe plus souple) ou le pourcentage de RAP doit être réduit.
L’analyse de l’abaque de mélange produit deux résultats possibles :
Approche 1 : Spécifier le pourcentage de RAP, déterminer la classe de liant vierge. Le formulateur fixe le pourcentage de RAP en fonction des exigences ou objectifs du projet, calcule le RPBR résultant et utilise les abaques de mélange pour déterminer la classe de liant vierge la plus souple qui produira un liant mélangé acceptable. Si aucune classe de liant vierge n’est acceptable, le pourcentage de RAP doit être réduit.
Approche 2 : Spécifier la classe de liant vierge, déterminer le pourcentage maximal de RAP. Le formulateur sélectionne une classe de liant vierge (généralement une classe plus souple que la conception sans RAP) et utilise les abaques de mélange pour déterminer le RPBR maximal et le pourcentage maximal de RAP correspondant. Cette approche est plus couramment utilisée dans la pratique car elle permet à l’entrepreneur d’utiliser une classe de liant connue et de maximiser l’utilisation du RAP dans la limite autorisée.
La méthodologie de l’abaque de mélange a été validée par de nombreuses études, notamment le Projet NCHRP 9-12 qui a mené un programme complet d’essais en laboratoire utilisant des matériaux RAP provenant de projets de terrain en Arizona, au Connecticut et en Floride. L’étude a confirmé qu’un mélange partiel des liants se produit dans une mesure significative lors de l’utilisation du RAP, et que l’approche de l’abaque de mélange fournit une estimation prudente mais raisonnable des propriétés du liant mélangé.
Les pourcentages maximaux autorisés de RAP varient selon l’organisme et l’application, mais une approche par niveaux basée sur le niveau de trafic, la couche de chaussée et la consistance du RAP est largement adoptée. Le cadre par niveaux recommandé par le Rapport NCHRP 452 et codifié dans de nombreuses spécifications d’États propose trois niveaux généraux d’utilisation du RAP :
| Niveau | Teneur en RAP | Ajustement du liant vierge | Exigences supplémentaires |
|---|---|---|---|
| Faible (≤15 %) | 0-15 % | Aucun — utiliser la classe PG standard | RAP traité comme roche noire ; aucun abaque de mélange requis |
| Intermédiaire (15-25 %) | 15-25 % | Une classe plus souple (ex. PG 64-22 → PG 58-28) | Teneur en liant et granulométrie du RAP requises ; abaque de mélange facultatif dans certains États |
| Élevé (25-50 %) | 25-50 % | Déterminé par abaque de mélange ou deux classes plus souples | Caractérisation complète du RAP requise ; abaque de mélange obligatoire ; utilisation potentielle de régénérateur |
Niveau 1 (RAP faible, ≤15 %) : À des pourcentages de RAP de 15 % ou moins, le liant RAP vieilli a un effet minimal sur les propriétés du liant mélangé. La FHWA et le Rapport NCHRP 452 ont conclu que de faibles quantités de RAP (jusqu’à 15 %) peuvent être utilisées sans effectuer d’essais sur le liant ni modifier la classe de liant vierge. À ces niveaux, le RAP est essentiellement traité comme de la roche noire — la partie granulaire est prise en compte tandis que la partie liante est considérée comme une contribution négligeable au système de liant total. Ce niveau nécessite le moins d’efforts d’essais et de contrôle qualité. De nombreux DOT d’États autorisent jusqu’à 15 % de RAP dans toutes les couches de chaussée sans ajustement de la classe de liant.
Niveau 2 (RAP intermédiaire, 15-25 %) : À des pourcentages intermédiaires de RAP, le liant RAP vieilli a un effet rigidifiant notable sur le liant mélangé. La pratique standard consiste à spécifier un liant vierge qui est d’une classe plus souple aux extrémités haute et basse des températures. Par exemple, si le climat nécessite du PG 64-22 pour les mélanges vierges, le liant vierge pour 20 % de RAP pourrait être spécifié comme PG 58-28. La publication Focus de la FHWA (avril 2002) documente que pour le RAP dans la plage de 15-25 %, le liant bitumineux vierge recommandé est d’une classe plus souple que celui utilisé pour le HMA conventionnel. Certains organismes exigent des abaques de mélange à 20 % de RAP plutôt qu’à 25 %, reflétant une approche plus prudente.
Niveau 3 (RAP élevé, >25 %) : À des pourcentages de RAP dépassant 25 %, le liant RAP a un effet significatif sur les propriétés du liant mélangé, et l’analyse complète par abaque de mélange est obligatoire. Le liant RAP doit être extrait, récupéré et testé pour les températures critiques. La classe de liant vierge est sélectionnée à l’aide des abaques de mélange pour garantir que le liant combiné répond à la classe PG spécifiée. Les mélanges à haute teneur en RAP (plus de 25 %, jusqu’à 50 % ou plus) nécessitent un contrôle qualité plus poussé, des essais plus fréquents des propriétés du RAP, et intègrent souvent des régénérateurs ou des technologies d’enrobé à tiède (WMA) pour améliorer la maniabilité et les performances.
L’approche par niveaux est également appliquée par couche de chaussée. Dans de nombreuses spécifications, des pourcentages plus élevés de RAP sont autorisés dans les couches inférieures de chaussée (couches de base et de liaison) où les conséquences de la fissuration ou de l’orniérage sont moins critiques, tandis que des pourcentages plus faibles de RAP sont spécifiés pour les couches de surface directement exposées au trafic et aux charges environnementales. Par exemple, une spécification d’État typique pourrait autoriser jusqu’à 30 % de RAP dans les couches de base, jusqu’à 25 % dans les couches de liaison, et jusqu’à 20 % dans les couches de surface pour les routes à fort trafic.
La spécification FAA P-401 pour les chaussées aéroportuaires impose des restrictions supplémentaires : le RAP est limité à un maximum de 30 % dans tout mélange P-401 ou P-403. La FAA limite le Granulat RAP dans le mélange granulaire à un maximum de 25 % dans les 0,20 pieds supérieurs de la couche de HMA, et le RPBR à un maximum de 0,25 dans cette même zone supérieure. En dessous de 0,20 pieds, le RPBR peut atteindre 0,40. Ces restrictions reflètent la criticité plus élevée des chaussées aéroportuaires et les conditions de chargement plus sévères imposées par les aéronefs.
La performance des mélanges bitumineux à haute teneur en RAP (définis comme ceux contenant plus de 25 % de RAP) fait l’objet d’un intérêt de recherche significatif, car l’augmentation de la teneur en RAP modifie fondamentalement les propriétés mécaniques du mélange. Les principales caractéristiques de performance affectées par une teneur élevée en RAP incluent le module de rigidité, la résistance à la fissuration (fatigue et thermique), la résistance à l’orniérage, la sensibilité à l’humidité et la durabilité à long terme.
La rigidité augmente avec la teneur en RAP en raison du liant vieilli et oxydé présent dans le RAP. Le liant vieilli a un module de cisaillement complexe (G*) plus élevé et un angle de phase (δ) plus faible par rapport au liant vierge, ce qui donne un mélange plus rigide avec des valeurs de module dynamique (E*) plus élevées. Les études du NCAT et de MnROAD ont documenté que les mélanges avec 30-50 % de RAP peuvent avoir des valeurs de module dynamique 20-40 % plus élevées que les mélanges vierges équivalents à des températures intermédiaires (20-40 °C). Cette rigidité accrue offre une meilleure résistance à l’orniérage, car le liant et le mastic plus rigides sont plus résistants à la déformation permanente à des températures de chaussée élevées. Cependant, une rigidité accrue signifie également une tolérance à la déformation réduite, ce qui affecte les performances de fissuration.
La résistance à la fissuration — à la fois la fissuration par fatigue (chargement de trafic répété à des températures intermédiaires) et la fissuration à basse température (contraction thermique à des températures froides) — est la principale préoccupation de performance pour les mélanges à haute teneur en RAP. Le liant RAP vieilli a une ductilité réduite, une fragilité accrue et une capacité de relaxation réduite, ce qui augmente la susceptibilité du mélange à la fissuration. Les programmes de recherche de la FHWA et du NCHRP 9-46 ont documenté que les mélanges à haute teneur en RAP montrent généralement une durée de vie en fatigue réduite dans les essais de laboratoire contrôlés, en particulier à des niveaux de déformation élevés. La réduction de la durée de vie en fatigue est plus prononcée lorsque le liant RAP est significativement plus rigide que le liant vierge et lorsque le degré de mélange entre les deux liants est incomplet.
La fissuration à basse température est une préoccupation particulière pour les mélanges à haute teneur en RAP dans les climats froids. L’étude MnROAD au Minnesota a évalué des mélanges à 30 % de RAP et a constaté que si beaucoup d’entre eux offraient des performances adéquates, la rigidité accrue due au RAP peut pousser les propriétés à basse température du mélange au-delà des limites acceptables, en particulier lorsque la classe de liant RAP est significativement différente de la classe de liant de conception. Les essais au Rhéomètre à flexion de poutre (BBR) des liants mélangés récupérés de mélanges à haute teneur en RAP montrent souvent une rigidité au fluage (S) élevée et des valeurs m réduites, indiquant une capacité réduite à relaxer les contraintes thermiques. Les recherches du North Central Superpave Center (NCSC) ont confirmé que la prudence est de mise lors de l’utilisation de pourcentages élevés de RAP dans les climats froids.
La résistance à l’orniérage est généralement améliorée avec une teneur élevée en RAP. Les essais au Hamburg Wheel Tracking Test et à l’Analyseur de chaussée bitumineuse (APA) montrent systématiquement que les mélanges à haute teneur en RAP ont des profondeurs d’ornière plus faibles que les mélanges vierges comparables à teneur en liant égale. Cette amélioration de la résistance à l’orniérage est attribuable au liant plus rigide et à l’augmentation du frottement interne due à l’enrobage de liant vieilli sur les particules de granulats. Cependant, l’amélioration de la résistance à l’orniérage peut se faire au détriment de la résistance à la fissuration, soulignant la nécessité d’approches de formulation équilibrée (BMD) qui évaluent simultanément les deux modes de dégradation.
La sensibilité à l’humidité des mélanges à haute teneur en RAP est préoccupante car le liant vieilli peut ne pas adhérer aussi efficacement aux granulats vierges, et le mastic plus rigide peut être plus sensible aux dommages induits par l’humidité. L’AASHTO T 283 (essai Lottman modifié) est utilisé pour évaluer la sensibilité à l’humidité, et les mélanges à haute teneur en RAP nécessitent souvent des additifs anti-ravinage supplémentaires (chaux hydratée ou agents anti-ravinage liquides) pour atteindre le Rapport de résistance à la traction (TSR) minimal de 80 %. Le Hamburg Wheel Tracking Test (AASHTO T 324) avec des éprouvettes immergées dans un bain d’eau à 50 °C est également utilisé pour évaluer simultanément l’orniérage et les dommages dus à l’humidité.
Les stratégies d’atténuation pour répondre aux préoccupations de performance des mélanges à haute teneur en RAP comprennent :
Les projets de terrain à haute teneur en RAP de la FHWA documentés dans le tableau 1 du site web de la FHWA démontrent que les mélanges à haute teneur en RAP correctement conçus (30-50 % de RAP) peuvent atteindre des performances satisfaisantes lorsque des pratiques de conception et de construction appropriées sont suivies. Ces projets comprennent 40 % de RAP en Caroline du Nord (2007), 30 % et 50 % de RAP en Caroline du Sud (2007), 45 % de RAP en Floride (2007) et 30-40 % de RAP au Kansas (2008). Le suivi de ces projets via le Laboratoire mobile d’essai des matériaux bitumineux de la FHWA a fourni des données précieuses sur les performances à long terme.
Les régénérateurs (également appelés agents de recyclage ou huiles de recyclage) sont des matériaux ajoutés aux mélanges bitumineux contenant du RAP ou des bardeaux bitumineux recyclés (RAS) pour restaurer les propriétés rhéologiques et chimiques du liant vieilli et oxydé. Pendant la durée de vie d’une chaussée bitumineuse, le liant subit un vieillissement oxydatif — les huiles aromatiques légères (maltenes) s’évaporent ou sont converties en asphaltènes, augmentant la rigidité, la viscosité et la fragilité du liant. Les régénérateurs agissent en reconstituant la fraction malténique perdue, en réduisant le rapport asphaltènes/maltenes et en restaurant la ductilité et les propriétés de relaxation du liant.
L’ASTM D4552 (Pratique standard pour la classification des agents de recyclage à chaud) fournit un système de classification des agents de recyclage basé sur la viscosité à 60 °C. La norme définit six classes (RA-1 à RA-5 et RA-25) avec des plages de viscosité allant de 50-125 cSt (RA-1) à 10 000-15 000 cSt (RA-25). La désignation RA correspond à Agent de recyclage (Recycling Agent) . Le manuel MS-2 de l’Asphalt Institute et le Basic Asphalt Recycling Manual (ARRA) fournissent des conseils sur la sélection et le dosage des agents de recyclage.
Les régénérateurs sont largement classés en deux catégories :
Les agents ramollissants sont des matériaux qui réduisent la viscosité du liant vieilli par dilution. Ceux-ci comprennent les huiles régénératrices (extraits aromatiques, huiles naphténiques), les huiles de flux et les huiles de stock de lubrifiants. Les agents ramollissants abaissent la viscosité du liant et améliorent la maniabilité mais peuvent ne pas restaurer complètement l’équilibre chimique du liant vieilli. Leur effet est principalement physique (dilution) plutôt que chimique (rééquilibrage des maltenes et des asphaltènes).
Les régénérateurs chimiques sont des produits conçus pour restaurer l’équilibre chimique du liant vieilli en reconstituant des fractions aromatiques spécifiques. Ceux-ci comprennent les régénérateurs biosourcés dérivés d’huiles végétales (soja, colza, huile de palme), l’huile de tall (un sous-produit de la fabrication du papier), les huiles de cuisson usagées et les régénérateurs synthétiques propriétaires. Les régénérateurs chimiques sont conçus pour diffuser dans le liant vieilli, ramollir les agglomérats d’asphaltènes et restaurer la structure colloïdale du liant.
Le taux de dosage du régénérateur est critique — trop peu ne restaurera pas adéquatement les propriétés du liant, tandis qu’une quantité excessive peut trop ramollir le liant et causer des problèmes d’orniérage. Le taux de dosage typique varie de 0,1 % à 1,0 % en poids du mélange total (équivalent à 2 % à 20 % en poids du liant RAP), selon la teneur en RAP, la sévérité du vieillissement et l’efficacité du régénérateur. Le dosage est déterminé en mélangeant le régénérateur avec le liant RAP extrait à différents pourcentages et en testant le liant mélangé pour déterminer le dosage qui restaure le liant à la classe PG cible.
Le Projet NCHRP 9-58 (Caractérisation rhéologique et chimique des agents de recyclage) et les recherches ultérieures ont établi les principales conclusions suivantes concernant les performances des régénérateurs :
Taux de diffusion : Le régénérateur doit diffuser dans l’enrobage de liant vieilli sur le granulat RAP pour être efficace. Une diffusion incomplète entraîne un système de liant non uniforme avec des zones de liant mou et rigide. Le taux de diffusion dépend de la température, du temps et de la compatibilité chimique du régénérateur avec le liant vieilli. Des températures de malaxage plus élevées et des temps de malaxage plus longs améliorent la diffusion.
Caractéristiques de vieillissement à long terme : Certains régénérateurs sont plus volatils que les liants bitumineux vierges et peuvent être perdus pendant la production et au cours de la durée de vie de la chaussée, ce qui fait revenir le mélange à un état rigide et cassant. Le vieillissement PAV et les études de vieillissement à long terme sur le terrain sont utilisés pour évaluer cet effet.
Compatibilité : Le régénérateur doit être chimiquement compatible avec le liant vieilli pour former un mélange homogène stable. Les régénérateurs incompatibles peuvent provoquer une séparation de phases, réduisant l’efficacité et pouvant potentiellement causer des problèmes de performance.
Essais de performance : L’efficacité des régénérateurs est évaluée à l’aide du protocole complet d’essai PG du liant (DSR, BBR) sur le liant régénéré, combiné à des essais de performance du mélange (Hamburg, APA, SCB, essai de recouvrement) pour vérifier que le mélange régénéré répond aux exigences de résistance à l’orniérage, à la fissuration et à la sensibilité à l’humidité.
Les avantages environnementaux des régénérateurs sont significatifs. En permettant des pourcentages de RAP plus élevés (30-50 % et plus), les régénérateurs réduisent la demande en liant bitumineux vierge (un produit pétrolier) et en granulats vierges. L’analyse du cycle de vie des mélanges à haute teneur en RAP régénérés montre une consommation d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre réduites par rapport aux mélanges vierges et même par rapport aux mélanges à haute teneur en RAP non régénérés, car les régénérateurs permettent une teneur en RAP plus élevée sans sacrifier les performances.
Les considérations pratiques pour l’utilisation des régénérateurs comprennent : la stabilité au stockage (certains régénérateurs biosourcés peuvent se séparer ou se dégrader pendant le stockage), la sensibilité à la température (les régénérateurs peuvent affecter les températures optimales de malaxage et de compactage), et la nécessité d’une vérification des performances par des essais à la fois sur le liant et sur le mélange. De nombreux organismes autorisent désormais ou exigent spécifiquement des régénérateurs pour les mélanges à haute teneur en RAP, et des produits régénérateurs propriétaires sont largement disponibles auprès des principaux fournisseurs d’additifs pour enrobés.
L’utilisation du RAP dans les chaussées aéroportuaires est régie par la Circulaire d’avis FAA AC 150/5370-10H de la Federal Aviation Administration (FAA), spécifiquement l’Article P-401 (Chaussées bitumineuses préparées en centrale) et l’Article P-403 (Couches de base bitumineuses préparées en centrale). L’approche de la FAA concernant le RAP dans les chaussées aéroportuaires est plus conservative que la pratique routière typique en raison des charges plus élevées, des pressions de pneus plus élevées (100-250 psi pour les aéronefs contre 100-120 psi pour les camions) et des implications de sécurité critiques d’une défaillance de chaussée sur les aérodromes.
La spécification FAA P-401 autorise jusqu’à 30 % de RAP en poids du mélange total dans les chaussées bitumineuses préparées en centrale. Cette limite s’applique à tous les types de granulométrie (Granulométrie 1 — NMAS 19 mm, Granulométrie 2 — NMAS 12,5 mm et Granulométrie 3 — NMAS 9,5 mm). Le RAP utilisé dans les chaussées aéroportuaires doit provenir du même aérodrome ou d’une source approuvée par la FAA pour garantir une qualité et une consistance adéquates. La FAA exige que le liant recyclé du RAP soit soigneusement mélangé au liant vierge, et que le liant mélangé réponde aux exigences de classe PG spécifiées pour le projet.
Les principales exigences de la FAA concernant le RAP dans les chaussées aéroportuaires comprennent :
Contrôle qualité : La spécification FAA P-401 fait du programme de contrôle qualité de l’entrepreneur un poste de paiement distinct et exige des essais approfondis pour les mélanges contenant du RAP. Les stocks de RAP doivent être testés au moins une fois par semaine pour la granulométrie et la teneur en liant. Le liant RAP doit être extrait et testé pour la classe PG lorsque la source du stock change et à une fréquence déterminée par l’ingénieur. La FAA souligne que la qualité du RAP utilisé dans les chaussées aéroportuaires doit être maintenue à un niveau qui minimise la variabilité et garantit des propriétés constantes du mélange.
Restrictions par couche : La FAA impose des limites de RAP plus restrictives dans la partie supérieure de la chaussée. Dans les 0,20 pieds supérieurs de la couche de HMA, le RPBR (Rapport de liant de chaussée RAP) est limité à un maximum de 0,25 (25 % du liant total provient du RAP), et le granulat RAP dans le mélange granulaire est limité à un maximum de 25 %. En dessous de 0,20 pieds, le RPBR peut atteindre 0,40 (40 % du liant total provenant du RAP), conformément à la limite de 30 % de RAP total dans la spécification. Ces restrictions par couche reconnaissent que la partie supérieure de la chaussée est soumise à des contraintes plus élevées provenant des pneus d’aéronefs et doit avoir une durabilité et une résistance à la fissuration supérieures.
Sélection de la classe de liant : La sélection de la classe de liant par la FAA pour les chaussées aéroportuaires suit le même processus de sélection PG basé sur le climat que les chaussées routières mais intègre un ajustement de classe pour les pressions des pneus d’aéronefs. Lorsque du RAP est utilisé, la sélection de la classe de liant doit tenir compte de l’effet rigidifiant du liant RAP vieilli. Les exigences d’essai PG Plus s’appliquent si la classe de température du liant est de 92 °C ou plus. La FAA recommande d’utiliser la base de données des spécifications de liant de l’Asphalt Institute comme référence pour la sélection de la classe de liant.
Essais de performance : La spécification P-401 intègre des exigences d’essai à la roue chargée pour l’évaluation de la formulation. Pour les mélanges contenant du RAP, l’essai à l’Analyseur de chaussée bitumineuse (APA) selon l’AASHTO T 340 ou le Hamburg Wheel Tracking Test selon l’AASHTO T 324 est requis pour vérifier la résistance à l’orniérage. L’essai APA est effectué à une pression de tuyau de 250 psi et à 64 °C, avec une profondeur d’ornière maximale de 10 mm à 4 000 passages. Alternativement, l’essai Hamburg est effectué à 50 °C avec une profondeur d’ornière maximale de 10 mm à 20 000 passages.
L’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) traite des matériaux de chaussée à travers son Annexe 14 — Aérodromes et le Manuel de conception d’aérodromes (Doc 9157, Partie 3 — Chaussées) . L’OACI ne rédige pas de spécifications détaillées des matériaux mais exige que les chaussées d’aérodromes soient construites selon des normes garantissant la sécurité des opérations aériennes. Dans la pratique, la plupart des aéroports internationaux en dehors des États-Unis suivent soit les normes de la FAA, soit les normes AUSTROADS / UK Specification for Highway Works série 900 pour les matériaux de chaussée aéroportuaire. L’utilisation du RAP dans les chaussées aéroportuaires internationalement varie considérablement, certains pays (Royaume-Uni, Australie) autorisant le RAP dans des conditions spécifiques et d’autres restreignant ou interdisant son utilisation sur les aérodromes.
La recherche sur le RAP dans les chaussées aéroportuaires menée par la Direction de la recherche et du développement technologique aéroportuaire de la FAA au National Airport Pavement Test Facility (NAPTF) et par le NCAT a démontré que les mélanges contenant du RAP correctement conçus peuvent performer de manière adéquate sous des conditions de chargement d’aéronefs. Les principales conclusions comprennent : (1) les mélanges de RAP avec jusqu’à 30 % de RAP montrent une résistance à l’orniérage comparable aux mélanges vierges lors d’essais de chargement accéléré d’aéronefs ; (2) l’approche d’ajustement de la classe de liant (liant vierge plus souple ou abaques de mélange) est efficace pour les applications aéroportuaires ; et (3) des mesures de contrôle qualité supplémentaires sont essentielles pour les applications aéroportuaires en raison des conséquences plus élevées d’une défaillance de la chaussée.
L’inspection des chaussées contenant du RAP nécessite une attention particulière aux procédures de contrôle qualité, aux pratiques de manutention des matériaux et aux techniques de construction qui diffèrent de la construction conventionnelle de chaussées en enrobé vierge. Le processus d’inspection couvre la pré-construction (évaluation du stock de RAP et vérification de la formulation), pendant la production (opérations en centrale et essais de contrôle qualité), et post-construction (essais de compactage et vérification de la planéité).
L’inspection pré-construction se concentre sur le stock de RAP et la formulation. L’inspecteur doit vérifier que le stock de RAP a été correctement traité et stocké : le RAP doit être stocké sur une surface pavée pour éviter la contamination, le stock doit être constitué en couches pour minimiser la ségrégation, et la teneur en humidité doit être surveillée et gérée. Le stock de RAP doit être couvert ou stocké d’une manière qui minimise l’infiltration d’humidité. L’inspecteur doit vérifier que le RAP a été testé pour la teneur en liant, la granulométrie et la teneur en humidité à la fréquence requise. Pour les mélanges à haute teneur en RAP (>25 %), l’inspecteur doit vérifier que le liant RAP a été extrait et testé pour la classe PG et que l’analyse de l’abaque de mélange a été effectuée pour sélectionner la classe de liant vierge appropriée.
La formulation des mélanges contenant du RAP doit tenir compte de la contribution du liant RAP. L’inspecteur doit vérifier que la Formule du mélange (JMF) prend correctement en compte la teneur en liant du RAP en réduisant l’ajout de liant vierge en conséquence. La JMF doit indiquer la teneur en liant totale (vierge + RAP), le RPBR et le taux d’ajout de liant vierge. L’inspecteur doit vérifier que les propriétés volumétriques (vides d’air, VMA, VFB, rapport poussière/liant) répondent aux exigences de la spécification, et que le mélange a été évalué pour la sensibilité à l’humidité selon l’AASHTO T 283.
Pendant la production, l’inspecteur doit surveiller les opérations de la centrale pour une manipulation correcte du RAP. Les points d’inspection clés comprennent :
Système d’alimentation en RAP : Le RAP doit être alimenté via un trémie de dosage à froid séparée et un système de convoyeur calibré pour un dosage précis. L’alimentation en RAP doit être régulière et uniforme. L’inspecteur doit vérifier que le RAP n’est pas surchargé dans le tambour ou le malaxeur, ce qui pourrait causer un malaxage incomplet ou des problèmes de température.
Température du RAP : Dans les centrales à tambour, le RAP est généralement introduit au milieu du tambour où les granulats vierges ont déjà été surchauffés (généralement 200-260 °C). Le transfert de chaleur des granulats vierges surchauffés au RAP fait fondre le liant vieilli et permet le mélange. La température du RAP doit être surveillée pour garantir qu’elle atteint au moins 130 °C pendant le malaxage mais ne dépasse pas 177 °C, ce qui provoquerait une oxydation supplémentaire du liant RAP. Dans les centrales à batch, le RAP peut être introduit directement dans le malaxeur, et le temps de malaxage peut devoir être augmenté pour garantir un mélange adéquat.
Brûlage et désenrobage : L’inspecteur doit surveiller la fumée bleue à la cheminée, qui indique une surchauffe du liant RAP (la fraction volatile est brûlée). Une fumée bleue excessive indique que le point d’introduction ou la température du RAP est incorrect. L’inspecteur doit également surveiller l’apparence du mélange pour l’uniformité de l’enrobage et de la couleur — la ségrégation des particules de RAP (amas visibles de particules foncées riches en liant) indique un mélange incomplet.
Échantillonnage et essais : Des échantillons du mélange produit doivent être prélevés à la fréquence requise pour la teneur en liant (four à ignition selon AASHTO T 308), la granulométrie, les propriétés volumétriques et les essais de sensibilité à l’humidité. L’inspecteur doit vérifier que les résultats d’essai se situent dans les tolérances de la JMF et que des mesures correctives sont prises lorsque les résultats approchent les limites de contrôle.
L’inspection post-construction se concentre sur la densité et la planéité. La densité cible pour les mélanges contenant du RAP est la même que pour les mélanges vierges — généralement 92-98 % de la Masse volumique maximale théorique (TMD) , correspondant à 2-8 % de vides d’air sur le terrain. Les essais de densité sont effectués à l’aide de jauges nucléaires (pour des lectures rapides sur le terrain) ou d’échantillons carottés (pour vérification en laboratoire selon AASHTO T 166). L’inspecteur doit vérifier que le schéma de compactage (compactage primaire, intermédiaire et de finition) est adéquat pour atteindre la densité spécifiée sans sur-compactage, ce qui pourrait rendre le mélange instable ou faire remonter le liant à la surface.
La température de compactage des mélanges contenant du RAP est particulièrement importante. Comme les mélanges de RAP ont tendance à être plus rigides et peuvent contenir des régénérateurs ou des liants plus souples, la fenêtre de température pour un compactage efficace peut être plus étroite que pour les mélanges vierges. L’inspecteur doit surveiller la température du mélange à la finisseuse et derrière la règle de lissage pour garantir que le matériau se trouve dans la plage de température spécifiée pour le compactage. La ségrégation thermique — les différences de température dans le tapis causées par le refroidissement du matériau dans le camion ou la trémie de la finisseuse — est une préoccupation particulière pour les mélanges de RAP car le liant plus rigide est moins tolérant aux variations de température.
L’inspection à long terme des chaussées contenant du RAP doit se concentrer sur les modes de dégradation les plus couramment associés aux mélanges à haute teneur en RAP : la fissuration (fatigue et thermique), le désenrobage et les dommages dus à l’humidité. L’inspecteur doit documenter l’emplacement, l’étendue et la sévérité de toute fissure apparaissant, en prêtant une attention particulière au fait que le schéma de fissuration est cohérent avec les problèmes typiques liés au RAP (par exemple, fissures thermiques transversales dans les climats froids, fissuration par fatigue dans les zones à fortes contraintes). Des relevés réguliers de l’Indice de condition de chaussée (PCI) selon l’ASTM D5340 (pour les aéroports) ou l’ASTM D6433 (pour les routes) doivent inclure l’évaluation de l’état des sections contenant du RAP pour comparaison avec les sections de chaussée vierges.
L’analyse du cycle de vie (ACV) des chaussées contenant du RAP évalue les impacts environnementaux de l’utilisation du RAP par rapport aux matériaux vierges à travers toutes les phases du cycle de vie de la chaussée : extraction et production des matériaux, construction, phase d’utilisation, entretien et réhabilitation, et fin de vie. L’ACV fournit des preuves quantitatives des avantages environnementaux du RAP et soutient la prise de décision éclairée concernant les niveaux d’utilisation du RAP et les stratégies de recyclage.
Le cadre d’ACV pour les chaussées bitumineuses suit les normes ISO 14040 et ISO 14044 et est mis en œuvre via des outils tels que l’Outil d’évaluation volontaire de la durabilité des infrastructures (INVEST) de la FHWA, l’outil BE2ST-in-Highways développé par le Recycled Materials Resource Center (RMRC) de l’Université du Wisconsin-Madison, et l’outil PaLATE (Outil d’analyse du cycle de vie des chaussées pour les effets environnementaux et économiques).
Principales conclusions de l’ACV pour le RAP :
Consommation d’énergie : La production de mélanges de RAP nécessite environ 15-35 % moins d’énergie que les mélanges vierges équivalents. Cette économie d’énergie provient de trois sources : réduction de la production de granulats vierges (extraction, concassage et traitement), réduction de la production de liant vierge (extraction du pétrole brut, transport et raffinage), et réduction des distances de transport des matériaux (le RAP est généralement approvisionné localement). Pour les mélanges à haute teneur en RAP (40-50 % de RAP), les économies d’énergie peuvent dépasser 40 % par rapport aux mélanges vierges.
Émissions de gaz à effet de serre (GES) : L’utilisation du RAP réduit les émissions de GES de 20 à 35 % par tonne d’enrobé produit par rapport aux mélanges vierges. Une étude publiée dans Sustainability (MDPI, 2021) a estimé qu’une tonne d’enrobé contenant 93 % de RAP produite à 105 °C pourrait réduire l’empreinte carbone de 55 à 64 % par rapport à un enrobé à chaud conventionnel. Les réductions de GES proviennent de la réduction de la consommation d’énergie pour la production de matériaux, de la réduction de la fabrication de liant (évitant le raffinage du pétrole brut en bitume) et de la réduction des émissions liées au transport.
Consommation d’eau et pollution : Le RAP réduit la consommation d’eau associée à l’extraction et au traitement des granulats vierges (opérations de lavage) et réduit le potentiel de pollution de l’eau provenant des opérations de carrière. Les caractéristiques de lixiviation du RAP sont généralement bénignes — les études du RMRC ont démontré que le lixiviat de RAP respecte les normes de l’eau potable pour les constituants réglementés, et le RAP n’est pas classé comme matériau dangereux.
Détournement des décharges : Chaque tonne de RAP utilisée dans la construction de nouvelles chaussées représente une tonne de matériau détournée de la mise en décharge. Étant donné qu’environ 100 millions de tonnes de RAP sont générées chaque année aux États-Unis, le détournement annuel des décharges dépasse 90 millions de tonnes (compte tenu des environ 5 % qui peuvent encore être mis en décharge). Cette évitement des décharges préserve la capacité des sites d’enfouissement et évite les impacts environnementaux de la construction et de l’exploitation des décharges.
Impacts économiques : En plus des avantages environnementaux, le RAP offre des avantages économiques substantiels. La NAPA estime que l’utilisation du RAP permet d’économiser plus de 2 milliards de dollars par an aux contribuables américains. Les entrepreneurs bénéficient de coûts de matériaux vierges réduits, et les organismes publics bénéficient de coûts de construction et d’entretien des chaussées plus faibles. Les avantages économiques augmentent avec la teneur en RAP, fournissant une incitation financière pour les organismes à maximiser l’utilisation du RAP.
Limites et considérations : L’ACV des chaussées en RAP doit tenir compte du potentiel de réduction de la durée de vie si les mélanges à haute teneur en RAP ne sont pas correctement conçus. Si une chaussée à haute teneur en RAP ne dure que 15 ans contre 20 ans pour une chaussée vierge, les avantages environnementaux du RAP sur l’ensemble du cycle de vie peuvent être partiellement compensés par la nécessité d’une réhabilitation plus fréquente. La phase d’utilisation de la chaussée (résistance au roulement, qui affecte la consommation de carburant des véhicules) est également une considération — les mélanges de RAP plus rigides peuvent réduire légèrement la consommation de carburant en raison d’une déflexion de chaussée plus faible, bien que cet effet soit minime pour les chaussées épaisses sur fondations solides. Le potentiel de recyclage en fin de vie est également important — les mélanges de RAP peuvent eux-mêmes être recyclés et réutilisés dans un système en boucle fermée, prolongeant les avantages du cycle de vie à travers plusieurs cycles de recyclage.
La FHWA et l’EPA ont établi des politiques soutenant l’utilisation maximale pratique du RAP dans la construction routière. La Politique sur les matériaux recyclés de la FHWA stipule que « l’utilisation de matériaux recyclés dans la construction des routes dans toute la mesure économique et pratique possible avec des performances égales ou améliorées » est une priorité de l’agence. La politique reconnaît que l’utilisation du RAP réduit les coûts, préserve les ressources naturelles, réduit la consommation d’énergie, diminue les émissions de gaz à effet de serre et élimine le besoin de mise en décharge des anciens matériaux de chaussée.
L’Asphalt Pavement Alliance (APA) et la NAPA ont fixé des objectifs ambitieux pour l’utilisation du RAP, promouvant l’objectif d’atteindre une recyclabilité de 100 % des chaussées bitumineuses — le concept selon lequel chaque tonne de revêtement bitumineux retiré doit être entièrement réutilisée dans la construction de nouvelles chaussées. Avec des taux de recyclage actuels dépassant 95 % aux États-Unis, le revêtement bitumineux est déjà le matériau le plus recyclé du pays en tonnage, et les progrès continus dans le traitement du RAP, la formulation et les technologies de régénération permettent des pourcentages d’utilisation du RAP toujours plus élevés dans toutes les applications de chaussées.
Notre équipe fournit des évaluations professionnelles de l'état des chaussées, incluant la vérification de la teneur en RAP, l'évaluation de la formulation et le contrôle qualité pour les projets de recyclage d'enrobé sur routes et pistes aéroportuaires.
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