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Matériel Comment valoriser les matériaux sur site

Olivier Baumann |  le 24/04/2008  |  SantéEntreprisesArchitectureRéalisationsRéglementation

Les contraintes du développement durable rendent pertinente la valorisation des matériaux sur le site même du chantier. Dans tous les domaines du BTP, des machines permettent la transformation in situ des matériaux issus des terrassements ou de la démolition. Grâce à la compacité croissante des engins et à la diversification des techniques, le traitement sur place s’adapte aux petits chantiers.

Béton, sol, enrobés : trois matériaux valorisables directement sur le site du chantier, pour l’intérêt des entreprises. En effet, depuis que la mise en décharge des déchets inertes est interdite, que la raréfaction des ressources naturelles dans certaines régions est avérée et que les coûts de transports s’envolent, faire le choix de machines de traitement des matériaux in situ est judicieux. Celles-ci peuvent être comparées à de véritables organismes : une fois avalé, le matériau est digéré, traité, puis ressort « neuf », possédant des propriétés régénérées (enrobage à froid), améliorées (traitement et stabilisation des sols) ou adaptées (concassage).

Parmi ces machines « organismes », l’une des plus utilisées est le concasseur mobile. Destinés initialement aux carrières puis aux chantiers de terrassement, les concasseurs mobiles, en réduisant leur taille, ont maintenant leur place sur les chantiers de démolition/reconstruction. Les gravats concassés sont réutilisés en remblais ou en fond de fouille. Le concassage peut aussi simplement servir à réduire le volume des gravats à évacuer.

Concassage : plusieurs technologies disponibles

Plusieurs technologies sont disponibles. Les concasseurs à mâchoires sont polyvalents mais ne permettent pas d’obtenir en sortie une granulométrie fine. Les concasseurs à percussion sont adaptés aux matériaux mi-durs. Ils fournissent des coupures plus fines mais sont sensibles à l’usure. Enfin, les concasseurs à cônes sont utilisés en appui des broyeurs à mâchoires, pour les matériaux durs. « Les concasseurs mobiles atteignent des débits de concassage de l’ordre de la moitié du débit des concasseurs de carrières », explique Philippe Portevin, directeur général de Metso Minerals France. Sur des chantiers importants, ils ont donc une réelle utilité. D’autant plus que le granulat est une industrie locale : « Au-delà d’un rayon de 40 km, le transport par camion n’est plus économiquement viable », explique Philippe Portevin. Et les normes environnementales rendent difficile l’ouverture d’une carrière. « Nous notons depuis cinq ans une montée en puissance de la demande », se réjouit Philippe Portevin. « Le succès est tel que nous atteignons des délais de livraison de douze mois pour les concasseurs 35-40 tonnes à percussion, qui représentent 80 % de la demande », constate le dirigeant.

Cette technologie évolue doucement mais sûrement : la compacité augmente, des cribles sont intégrés directement au concasseur. Et les tailles de granulats en sortie diminuent.

« Auparavant, un concasseur mobile moyen permettait d’obtenir du 0/80. On est maintenant sur du 0/20 », commente Philippe Portevin. Au-delà de 45 t, les concasseurs mobiles sont utilisés dans les carrières ou pour les grands travaux de TP. En dessous de 20 t, on parle de mini-concasseurs (Guidetti, Red Rhino). « De dimensions réduites et polyvalents, ils sont destinés aux travaux paysagers ou de démolition de petite taille (lire ci-dessous) », explique Steve Quintin, commercial environnement chez Sofemat, distributeur de Red Rhino. Avec un objectif de développement durable évident. « Mais, prévient Philippe Portevin, il faut faire attention. Carrier est un véritable métier, et la petite bouche d’entrée des mini-concasseurs oblige à une sélection rigoureuse des entrants avant leur concassage. »

Les constructeurs agissent désormais pour diminuer les nuisances sonores et les poussières (capotage, arrosage), importantes avec cette technologie, même si, selon Steven Quintin, « le mini-concasseur ne fait pas plus de bruit que la pelle qui le charge. »

Le traitement de sols plébiscité

Utilisé en terrassement, en VRD pour le remblayage des tranchées, ou en bâtiment pour renforcer les plates-formes sous dallage, le traitement des sols en place à la chaux vive a une double fonction : il permet à la fois d’assécher le sol et de le renforcer.

Le plus souvent, le système de traitement des sols est composé de plusieurs engins (voir schéma) : l’épandeur de chaux, le malaxeur, puis le compacteur. Contrairement à ce qu’on pourrait croire, l’épandeur est la machine la plus complexe. « La précision du dosage est primordiale, explique Cyril Brémaud, responsable commercial chez Rabaud. Avec une teneur en chaux de l’ordre de 1 %, le dosage sur toute la longueur et sur toute la largeur se doit d’être sans faille. » Sur la machine la plus vendue par le constructeur, l’épandage est effectué via deux vis sans fin, qui ne nécessitent aucun entretien. Cette technologie est mieux appréciée que l’épandage par tapis, qui utilise une chaîne, moins précise et nécessitant un entretien régulier. L’épandeur avance à la vitesse de 2,7 km/h ; le malaxeur est beaucoup plus lent (1 km/h). Il n’est donc pas évident de solidariser les différents engins (contrairement aux trains de recyclage pour les routes).

Côté innovation, pour travailler en milieu urbain, les systèmes de filtration antipoussières proposés par certains constructeurs connaissent un réel engouement. « Alors que nous proposons cet équipement en option sur nos machines, la totalité de nos clients l’a adopté », explique Cyril Brémaud.

Pour les remblaiements de tranchées en VRD, deux procédés se distinguent. Le Recycan, développé par Eurovia, permet de produire des remblais autocompactés à partir des déblais de tranchées.

Le godet cribleur, quant à lui, associé à un silo doseur en chaux, est destiné aux PME ou aux paysagistes, pour les travaux de VRD (lire ci-contre). Bien qu’ayant obtenu un prix de l’environnement de la Fédération nationale des travaux publics, ce procédé a des contradicteurs. « Cette technique ne garantit aucune précision dans le dosage en chaux », soutient Cyril Brémaud. Pourtant le succès est au rendez-vous. « Ce produit représente 80 % de notre chiffre d’affaires (2 millions d’euros) », s’enthousiasme Sophie Trèves, responsable communication et marketing d’Allu. Et semble plébiscité par les PME : « On n’a pas de carrières, alors on essaie d’avoir des idées », résume Laurent Guillermain, gérant de Guillermain TP.

Sur la route, le retraitement sur place est assuré par des ateliers mobiles de recyclage. Les enrobés usés sont rabotés et le fraisat est réutilisé sur place après ajout de mousse ou d’émulsion de bitume.

Fleurons technologiques de ce procédé, les trains de recyclage développés par Eurovia et Colas regroupent en un seul engin les différentes fonctions. Impressionnantes, ces machines restent rares et destinées aux chantiers au linéaire important.

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Principe de fonctionnement d’un concasseur à mâchoires (Lokotrack LT 116S) Principe de fonctionnement d’un concasseur à mâchoires (Lokotrack LT 116S)

Polyvalent, ce nouveau concasseur à mâchoires de 15,5 m de long (en transport) pour 50 t permet de traiter près de 400 t de matériaux par heure. Il peut être équipé d’un extracteur d’armatures pour la démolition et peut se télécommander.

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Atelier de stabilisation de sol

Un atelier de traitement de sols est composé le plus souvent de trois engins :

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Un mini-concasseur pour les chantiersde maisons individuelles

Missionné pour la démolition/reconstruction d’une maison individuelle dans les Bouches-du-Rhône, Laurent Corso, gérant de la PME « La Bâtisse », avait deux possibilités pour la gestion de ses gravats de démolition, constitués principalement de blocs béton, de béton armé et de pierres : la solution classique consistant à évacuer les gravats par camions et à payer leur stockage sur une plate-forme externe, ou la réutilisation sur place. « Avec 800 tonnes de gravats, et à 9 euros la tonne en stockage, le calcul a été vite fait », explique Laurent Corso. Il choisit donc de concasser les gravats pour une réutilisation en sous-couches de dallages et en remblais. Or, vu l’étroitesse du chemin d’accès, un concasseur mobile classique ne passait pas. L’entrepreneur a donc loué un mini-concasseur à mâchoires Red Rhino 5 020 (1,66 m de large pour 2,7 t) auprès de la société Sofemat. La granulométrie assez importante (0/80 mm) attendue était bien adaptée à la machine. « Si nous avions voulu du 0/20, il aurait suffi de repasser les 0/80 dans le concasseur en modifiant le réglage des mâchoires. Cela nous aurait pris seulement un jour de plus », précise Laurent Corso. Une précaution à prendre toutefois : la goulotte d’entrée ne permettant pas d’introduire de gros morceaux, l’entrepreneur était parfois obligé de cisailler les entrants. Question nuisances, aucune plainte du voisinage n’a été enregistrée durant les quinze jours de concassage continu. « Le bruit du concasseur n’est pas supérieur au bruit d’impact généré par une pelle de démolition », assure Laurent Corso.

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Traitement de sol : des déblais remblayés in situ

Deux procédés permettent de remblayer sur site les matériaux des déblais après traitement à la chaux. Le premier, Recycan d’Eurovia (« Le Moniteur » du 30 juin 2006, p. 41), engin sophistiqué qui permet d’obtenir un remblai aux caractéristiques proches d’un béton de tranchée. Très performant, ce procédé induit un faible surcoût par rapport aux méthodes traditionnelles (de l’ordre de 6 %). Il apporte en outre une stabilité immédiate qui permet de finaliser aussitôt la chaussée à l’enrobé à chaud.

L’autre procédé fait appel à un matériel à la portée de toutes les entreprises : un godet cribleur (Allu) monté sur une chargeuse et un silo doseur de chaux vive mobile. Réutilisant les déblais des tranchées comme matériaux de remblais après traitement, Guillermain TP a ainsi pu traiter 3 750 tonnes de matériaux sur un chantier de 800 m de collecteur d’eaux usées à Péronnas (Ain). « Ce système permet d’atteindre des cadences de 200 tonnes/jour », explique Laurent Guillermain, gérant de l’entreprise. Le dosage à la chaux se fait au jugé, ainsi que l’évaluation de la qualité de la terre et son humidité. Et deux passages successifs dans le godet sont nécessaires. « Cette méthode est donc réservée aux professionnels aguerris », explique le gérant. En l’occurrence, après compactage, des tests au pénétromètre sont venus valider les caractéristiques de compacité des remblais. « Pour des chantiers supérieurs à 4 000 ou 5 000 tonnes, cette machine n’est plus adaptée », estime Laurent Guillermain. C’est pourquoi l’entreprise a fait l’acquisition en septembre 2007 d’un crible à étoile et d’un poste de chaulage.

La PME est donc maintenant armée pour les petits et moyens chantiers. Au final, cette méthode, proposée en variante, a permis de limiter les transports par camions, et donc les rejets de CO2.

Des tonnes de ressources naturelles ont été préservées ainsi que… 15 000 euros, selon l’entrepreneur ! Et, cerise sur le gâteau, un prix FNTP de l’environnement 2007 est venu couronner ce chantier. « Depuis que j’ai reçu le prix, de très nombreuses entreprises m’ont appelé », s’amuse Laurent Guillermain.

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Train de recyclage d’enrobés

Les trains de recyclage de chaussées, proposés par Eurovia avec Recyclovia et par Colas avec Novafor (en photo) permettent de régénérer en place l’intégralité d’une chaussée. Une seule machine rabote la chaussée (procédé dit à froid), ajoute un liant (émulsion ou mousse de bitume) au matériau ainsi émietté, puis redépose le nouvel enrobé, qui est immédiatement compacté. Enfin, après une période de stabilisation, la couche de roulement, couche « noble » puisque systématiquement constituée de granulats neufs, est appliquée. Ce procédé permet d’éviter le stockage des gravats et supprime des norias de camions.

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