TECHNIQUE & PROCÉDÉ

Réfection du Camps Bay Drive au Cap avec les technologies de recyclage à froid de Wirtgen

En Afrique du Sud, le Camps Bay Drive est l’une des principales routes panoramiques et voies de communication reliant le centre du Cap aux faubourgs de Camps Bay et de Hout Bay. D’après une étude de surface et conformément à la description du projet, il était devenu nécessaire d’élargir cette route afin de pouvoir offrir au nombre croissant de touristes et de bus MyCiti, une meilleure sécurité lors de la circulation. Enfin, pour minimiser les perturbations du trafic routier, il fallait que les travaux se déroulent hors saison estivale, et si possible, qu’ils soient de courte durée. Dans ce contexte, l’entrepreneur Worley Parsons  a proposé le mélangeur mobile de recyclage à froid KMA 200.

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En effet, la métropole sud-africaine dispose d’une grande quantité de fraisât d’enrobé provenant des nombreux travaux de réfection réalisés dans la capitale et ses environs. Jusqu’à présent, ce matériau était généralement utilisé pour la stabilisation et l’élargissement des bandes d’arrêt d’urgence. Afin d’assurer un recyclage encore plus ciblé de ce matériau de haute qualité, l’entreprise WorleyParsons s’est vu confier la mission d’étudier la possibilité d’une utilisation encore plus efficace et durable. C’est donc pour cette raison qu’il a été envisagé de recourir à la technologie de la mousse de bitume. Résultat : une nouvelle couche de base entièrement constituée de fraisât d’enrobé auquel on a ajouté de la mousse de bitume (couche MSB = matériau stabilisé au bitume).

Le Wirtgen KMA 200 mélange le matériau à recycler pour produire un enrobé d’excellente qualité

À l’origine, ce projet prévoyait d’élargir la route uniquement de manière ponctuelle. Mais une étude de surface a montré qu’il était nécessaire d’élargir de 1,4 m la totalité du tronçon en raison de la taille et du nombre de bus en circulation. Dans un premier temps, il n’avait pas été prévu de procéder à des travaux de réfection d’une telle ampleur sur les tronçons qui devaient être élargis sur toute la profondeur de pose. Mais c’était avant de constater l’existence de nombreux endroits endommagés tout au long du tronçon. Par conséquent, la structure de la chaussée a été définie comme suit : Couche de roulement en enrobé de 50 mm, couche de base MSB 1, mousse de bitume, de 200 mm, ouche de forme G5, gravier naturel, de 150 mm, partie supérieure des terrassements G7, sol en gravier, 150 mm  et arase de terrassement. Le projet a été divisé en trois tronçons : de Geneva Drive à Prima Avenue (1), de Prima Avenue à Rontree Avenue (2) et de Rontree Avenue à Houghton Road (3). Afin de garantir une qualité élevée et homogène de l’enrobé, le projet exigeait la mise en œuvre d’un mélangeur mobile de recyclage à froid  qui produit un matériau stabilisé au bitume MSB de manière rapide et fiable.

La bonne formule, un facteur décisif

Les travaux ont été réalisés par Power Construction en coopération avec Milling Techniks, qui a pris en charge la production de l’enrobé MSB avec le mélangeur de recyclage à froid KMA 200 de Wirtgen. Pendant la durée du chantier, le fraisât d’enrobé stocké a été envoyé pour essai technique à Durban dans des laboratoires pour MSB. La composition de l’enrobé a été déterminée au moyen de trois différentes formules en utilisant le fraisât d’enrobé de deux gisements que la ville avait spécialement affectés à ce projet. La structure de la chaussée pouvait donc être réalisée dans les variantes suivantes :  100% de fraisât d’enrobé  ,100% de fraisât d’enrobé mélangé à 10% de poussière de concassage   100% de fraisât d’enrobé mélangé à 25% de gravier naturel    À partir des résultats d’essai, la variante la plus rentable pour la pose de la couche MSB 1 s’est avérée être une composition d’enrobé à partir de 100% de fraisât d’enrobé avec une adjonction de 2,1% de mousse de bitume et de 1% de ciment.   Le mélangeur Wirtgen a été installé dans l’entrepôt de Ndabeni Roads and Stormwater à Maitland. Cet entrepôt offrait suffisamment de place pour installer le KMA 220 et assurer le stockage intermédiaire du fraisât non traité, du fraisage criblé et de l’enrobé MSB produit. Le fraisât d’enrobé criblé a été transformé par le mélangeur KMA 220 en enrobé MSB 1, puis temporairement stocké dans l’entrepôt sur une période allant jusqu’à 7 jours. Afin de garantir l’excellente qualité de l’enrobé BSM ainsi que l’homogénéité du processus d’enrobage, Power Construction, Milling Techniks et WorleyParsons ont élaboré un système d’assurance qualité spécialement adapté à la production de MSB au moyen du mélangeur de recyclage à froid, l’objectif étant de satisfaire ainsi aux exigences MSB 1 sur toute la durée du projet. Une fois l’enrobé produit, le matériau était soit immédiatement posé sur le chantier, soit bâché et temporairement stocké dans l’entrepôt de Ndabeni. L’enrobé MSB a été posé en une seule opération par un finisseur sur chenilles haute performance de Power Construction, en deux couches de 100 mm d’épaisseur. Ce projet a été en tous points une belle réussite. Au cours des travaux de réfection, près de 8 150 t (4 200 m³) de fraisât d’enrobé, 165 t de bitume et 78 t de ciment ont été mis en œuvre. Mais avant de procéder à la pose et au compactage, un laboratoire d’essai de sol devait d’abord effectuer un test de qualité de la couche MSB. Le contrôle au moment de la réception consistait à analyser la résistance indirecte à la compression diamétrale (indirect tensile strength, ITS) et la densité sèche maximum (MDD) au moyen d’éprouvettes issues du mélangeur, mais également prélevées sur site. Certaines sections des tronçons  ont été rouvertes à la circulation dès la fin des travaux     Le projet fournit de précieux enseignements pour les applications de recyclage à froid

Les travaux ont été réalisés par Power Construction en coopération avec Milling Techniks, qui a pris en charge la production de l’enrobé MSB avec le mélangeur de recyclage à froid KMA 200 de Wirtgen. Pendant la durée du chantier, le fraisât d’enrobé stocké a été envoyé pour essai technique à Durban dans des laboratoires pour MSB. La composition de l’enrobé a été déterminée au moyen de trois différentes formules en utilisant le fraisât d’enrobé de deux gisements que la ville avait spécialement affectés à ce projet. La structure de la chaussée pouvait donc être réalisée dans les variantes suivantes :100% de fraisât d’enrobé,100% de fraisât d’enrobé mélangé à 10% de poussière de concassage 100% de fraisât d’enrobé mélangé à 25% de gravier naturel  À partir des résultats d’essai, la variante la plus rentable pour la pose de la couche MSB 1 s’est avérée être une composition d’enrobé à partir de 100% de fraisât d’enrobé avec une adjonction de 2,1% de mousse de bitume et de 1% de ciment. Le mélangeur Wirtgen a été installé dans l’entrepôt de Ndabeni Roads and Stormwater à Maitland. Cet entrepôt offrait suffisamment de place pour installer le KMA 220 et assurer le stockage intermédiaire du fraisât non traité, du fraisage criblé et de l’enrobé MSB produit. Le fraisât d’enrobé criblé a été transformé par le mélangeur KMA 220 en enrobé MSB 1, puis temporairement stocké dans l’entrepôt sur une période allant jusqu’à 7 jours. Afin de garantir l’excellente qualité de l’enrobé BSM ainsi que l’homogénéité du processus d’enrobage, Power Construction, Milling Techniks et WorleyParsons ont élaboré un système d’assurance qualité spécialement adapté à la production de MSB au moyen du mélangeur de recyclage à froid, l’objectif étant de satisfaire ainsi aux exigences MSB 1 sur toute la durée du projet. Une fois l’enrobé produit, le matériau était soit immédiatement posé sur le chantier, soit bâché et temporairement stocké dans l’entrepôt de Ndabeni. L’enrobé MSB a été posé en une seule opération par un finisseur sur chenilles haute performance de Power Construction, en deux couches de 100 mm d’épaisseur. Ce projet a été en tous points une belle réussite. Au cours des travaux de réfection, près de 8 150 t (4 200 m³) de fraisât d’enrobé, 165 t de bitume et 78 t de ciment ont été mis en œuvre. Mais avant de procéder à la pose et au compactage, un laboratoire d’essai de sol devait d’abord effectuer un test de qualité de la couche MSB. Le contrôle au moment de la réception consistait à analyser la résistance indirecte à la compression diamétrale (indirect tensile strength, ITS) et la densité sèche maximum (MDD) au moyen d’éprouvettes issues du mélangeur, mais également prélevées sur site. Certaines sections des tronçons  ont été rouvertes à la circulation dès la fin des travaux

Le projet fournit de précieux enseignements pour les applications de recyclage à froid

La réfection du Camps Bay Drive a permis aux responsables de tirer de précieuses informations en vue de futures applications de recyclage à froid ainsi que sur l’utilisation de l’enrobé MSB produit à partir de 100% de fraisât d’enrobé.      

La réfection du Camps Bay Drive a permis aux responsables de tirer de précieuses informations en vue de futures applications de recyclage à froid ainsi que sur l’utilisation de l’enrobé MSB produit à partir de 100% de fraisât d’enrobé.

 

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