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Le chanvre tient la route
Vue de la déviation d’Etampes lors de la réalisation de la couche de forme, dans laquelle du chanvre a été mélangé au sable fin de Fontainebleau. - © GAËL ARNAUD / CHARIER

Le chanvre tient la route

Bernard Reinteau |  le 26/10/2018  |  TechniqueInnovationEssonneChanvre

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Des fibres végétales ont été intégrées dans la couche de forme d'une rocade de l'Essonne.

à en service il y a près d'un an, la rocade d'Etampes (Essonne) fait gagner jusqu'à vingt minutes de trajet aux 9 000 véhicules qui l'emprunte quotidiennement. Longue de 2 km, elle se distingue par ses innovations techniques dont la principale est l'utilisation d'un matériau inédit pour sa couche de forme : les fibres de chanvre.

Basée près de Saint-Nazaire (Loire-Atlantique), l'entreprise Charier a travaillé avec l'Ifsttar et le laboratoire des matériaux de l'université Toulouse III-Paul-Sabatier afin de valider cette solution technique. La première difficulté résidait dans la couche de sable de Fontainebleau, composée de grains de silice fins (granulométrie de 100 à 450 ?m) et réguliers. Ce sol était trop meuble pour servir de couche de forme selon une approche classique. Plutôt que de l'épaissir, Charier a donc décidé d'y incorporer des fibres de chanvre. Le sable a été mélangé avec du calcaire de carrière de 0-20 mm, puis associé à un liant hydraulique routier composé à 70 % de laitier de sidérurgie et à 30 % de clinker : le Rolac Optimum LH de LafargeHolcim. Ce produit affiche un taux de 6 % de liant hydraulique routier dans la couche de forme. En revanche, le dosage en chanvre reste un secret de fabrication.

Le chantier s'est déroulé de mars à décembre 2017, en trois étapes. Après épandage du liant sur le mélange de sable naturel et de gravier rapporté, la chaussée a été recouverte d'une couche de chanvre. Un malaxeur spécifiquement équipé pour travailler sur toute la profondeur de la couche de forme (lire encadré ci-dessous) a ensuite incorporé le matériau végétal sur une épaisseur de 40 cm. Après les passes de compacteurs, la couche a atteint son épaisseur définitive de 36 cm.

Empêcher la propagation des fissurations. Résultat près d'un an plus tard : l'économie de ressource représente près de 40 % par rapport à une structure classique. Et les bénéfices sont notables : la couche de forme ressort avec une résistance à la compression de 60 à 80 MPa selon les éprouvettes testées à quatre-vingt-dix jours. Bien au-delà du minimum technique acceptable de 35 MPa !

En second lieu, le renforcement végétal procure une résistance à la traction qui limite la structure de la chaussée à deux couches au lieu de trois : une de grave bitume de 8 cm, puis une de roulement en béton bitumineux de 3 cm.

« La présence des fibres n'annule pas les fissurations, cependant, le mélange homogène du végétal empêche leur propagation », explique Valéry Ferber, responsable environnement et innovation de Charier. La fibre de chanvre est réputée pour sa résistance à la casse : sa réaction aux efforts s'apparente plutôt à un lent arrachement. Quant au vieillissement biologique, il est limité par le milieu basique du mélange - d'un pH de 10 à 12 - et par l'absence d'eau et d'air. « Des carottages dans des matériaux âgés de deux ans ne montrent aucune dégradation, poursuit Valéry Ferber. Une réaction chimique lente peut se développer sur vingt ou trente ans, mais il n'y aura pas de dégradation totale du réseau de fibres. » L'ouvrage sera remis à la collectivité à échéance du PPP, en 2037.

Maître d'ouvrage : communauté d'agglomération de l'Etampois Sud-Essonne. Entreprise : Charier TP. Fournisseurs : LafargeHolcim (liant hydraulique), Cavac Gatichanvre (fibres de chanvre), SolaRoad (Pays-Bas, dalles photovoltaïques).

Budget : 8 millions d'euros HT (PPP sur vingt ans).

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Les 2 km de voirie sont finalisés depuis décembre 2017. La fibre de chanvre réduit le risque de fissuration. - © GAËL ARNAUD / CHARIER
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Des fibres de chanvre épandues. - © GAËL ARNAUD / CHARIER
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La couche de forme mélange les grains de silice du sol à du calcaire de carrière, du chanvre et à un liant hydraulique. L’ensemble a été tassé sur 36 cm. - © JOSEPH ABDO CIMBETON

L'infiltration directe privilégiée

Outre le choix des fibres de chanvre en sous-couche, d'autres options techniques originales ont permis à Charier de remporter ce marché réalisé en partenariat public-privé (PPP). L'agence de l'eau Seine-Normandie, l'un des financeurs du projet, souhaitait notamment que les eaux pluviales puissent pénétrer le sol.

D'où l'attention portée aux aménagements de cette voie large de 9 à 13 m, qui n'utilisent pas de réseaux de canalisations latérales pour l'évacuation des eaux. Les fossés privilégient l'infiltration directe dans le sol et certaines zones pentues intègrent un enrochement qui casse la vitesse du flux, évitant ainsi le ruissellement et donc l'érosion. Aux points bas, de larges noues recueillent les eaux et permettent leur infiltration.

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