Les technologies du Wirtgen Group à la conquête du Brésil – réfection de l’autoroute Ayrton Senna par recyclage à froid

La SP-070, également connue sous le nom d’autoroute Ayrton Senna, est l’exemple supplémentaire d’une autoroute du Brésil sur laquelle le recyclage à froid a pu faire ses preuves en tant que procédé économique et écologique.

La SP-070 est un important axe de communication reliant São Paulo à Campos do Jordão, Vale do Paraíba et Rio de Janeiro. C’est aussi la route d’accès principale à l’aéroport international de Guarulhos. Depuis juin 2009, cette autoroute est exploitée par l’entreprise Ecopistas, concessionnaire et responsable de la réfection de l’autoroute Ayrton Senna pour une durée contractuelle de 30 ans.

Sur un tronçon de 35 km de longueur partant de São Paulo en direction de l’est, les voies de circulation entre les kilomètres 11 et 46 viennent de faire l’objet d’une remise en état structurelle. En effet, en raison de la forte fréquentation quotidienne de l’autoroute, avec un passage de près de 125 000 véhicules dans chaque sens – dont 15 % de poids lourds – la couche de base liée au ciment de 25 cm d’épaisseur, située sous la couche d’enrobé, était très endommagée.

La solution optimale du recyclage à froid in-plant

Ecopistas et l’entreprise Fremix Engenharia e Comércio Ltda. en charge de la réfection ont toutes deux décidé de mettre en œuvre la technologie garantissant les meilleurs résultats en un minimum de temps, à savoir le recyclage à la mousse de bitume, produite dans la centrale d’enrobage mobile pour recyclage à froid Wirtgen KMA 220.

Pour choisir la méthode de réfection optimale, il fallait en outre respecter une contrainte des plus strictes : les travaux sur l’autoroute SP-070, particulièrement sensible, devaient se dérouler les jours ouvrables dans une plage de travail de 8 heures, la nuit, entre 21 heures et 5 heures, car toute fermeture, même minime, pour cause de chantier aurait risqué de causer d’énormes perturbations du trafic. Cette plage de travail très étroite excluait donc la pose d’une épaisse couche d’enrobé. En effet, il faut compter 4 jours pour que les structures d’enrobé refroidissent avec le procédé de réfection conventionnel – et même encore plus pour la prise des chaussées en béton ; la technologie du recyclage à froid de Wirtgen permet, au contraire, de rénover un tronçon après l’autre, et de les rouvrir à la circulation immédiatement après la réfection.

« Entre la limite de la ville de São Paulo et l’aéroport, aucune voie de circulation ne peut être fermée la journée en raison de l’importance du trafic. C’est pourquoi les travaux ont dû se dérouler la nuit en semaine, ou bien les week-ends », explique Elio Cepollina Junior, directeur commercial chez Fremix. Autre avantage : le déroulement rapide des travaux, le nombre réduit de véhicules de transport et la revalorisation complète du fraisat rendent ce procédé à la fois très rentable et très écologique.

Avec une profondeur de fraisage maximum pouvant aller jusqu’à 320 mm, la fraiseuse Wirtgen W 1900 est en mesure d’enlever en un seul passage des structures de revêtement complètes constituées de couches de roulement, de liaison et de base. Cela permet de gagner du temps et d’accroître la productivité.

Avec une profondeur de fraisage maximum pouvant aller jusqu’à 320 mm, la fraiseuse Wirtgen W 1900 est en mesure d’enlever en un seul passage des structures de revêtement complètes constituées de couches de roulement, de liaison et de base. Cela permet de gagner du temps et d’accroître la productivité.

Les fraiseuses à froid de Wirtgen et les concasseurs à mâchoires Kleemann ouvrent la voie

Les couches à rénover, à savoir une couche d’enrobé d’environ 10 cm d’épaisseur et une structure sous-jacente liée au ciment de 25 cm d’épaisseur, ont été enlevées individuellement, puis chargées sur camion. Pour ce faire, Fremix a mis en œuvre la W 1900 et la W 200, deux grandes fraiseuses de Wirtgen.

Les matériaux fraisés ont été acheminés par camion sur le site d’enrobage situé à proximité du chantier, pour y être concassés par le concasseur mobile à mâchoires ultramoderne Kleemann MC 110 Z EVO afin d’obtenir une granulométrie maximum de 20 mm et d’assurer ainsi une distribution granulométrique optimale. Cette installation de concassage mobile est d’utilisation polyvalente. Elle peut être utilisée aussi bien pour traiter de la roche naturelle que de l’enrobé ou des matériaux d’extraction.

Le concasseur mobile à mâchoires Kleemann MC 110 Z EVO concasse le fraisat selon une granulométrie maximum de 20 mm, avant qu’il ne soit recyclé dans la KMA 220.

Le concasseur mobile à mâchoires Kleemann MC 110 Z EVO concasse le fraisat selon une granulométrie maximum de 20 mm, avant qu’il ne soit recyclé dans la KMA 220.

Recyclage du fraisat directement sur site avec la Wirtgen KMA 220

Le fraisat a été ensuite recyclé avec de la mousse de bitume dans deux centrales mobiles d’enrobage pour recyclage à froid de type KMA 220 pour produire un enrobé haut de gamme. La KMA 220 est facile à transporter et rapide à monter sur site. Ainsi, deux centrales ont été mises en place à proximité directe de l’autoroute en vue de réduire nettement le nombre de trajets de transport du matériau.

Juliano Gewehr, spécialiste produits chez Ciber Equipamentos Rodoviários, explique : « La centrale d’enrobage pour recyclage à froid nous a permis de recycler le fraisat, que nous optimisons par adjonction de liants et de matériaux complémentaires afin d’obtenir un matériau aux caractéristiques optimales, ce qui se traduit par une chaussée particulièrement durable. »

La puissante centrale d’enrobage mobile pour recyclage à froid KMA 220 convainc par son rendement élevé pouvant atteindre 220 t/h permettant de produire un enrobé à froid d’excellente qualité à partir de matériaux recyclés.

La puissante centrale d’enrobage mobile pour recyclage à froid KMA 220 convainc par son rendement élevé pouvant atteindre 220 t/h permettant de produire un enrobé à froid d’excellente qualité à partir de matériaux recyclés.

La précision du dosage de liant, garantie de réussite

La conception du mélange et la surveillance de la qualité ont été confiées à Loudon International et à ses ingénieurs. Travaillant en étroite coopération avec les techniciens de JBA Engineering and Consulting Ltda., ils ont suivi les essais préliminaires et les travaux d’exécution. Les essais préliminaires réalisés dans l’installation de laboratoire Wirtgen WLB 10 S ont permis, avant même de commencer les travaux, de définir la qualité de mousse de bitume optimale et, en utilisant le malaxeur de laboratoire Wirtgen WLM 30, de déterminer la composition idéale de l’enrobé. La formule finale a été finalement de 1 % de chaux hydratée et de 2 % de bitume.

Dans la chambre d’expansion de la KMA 220, le bitume chaud est monté en mousse par adjonction d’air et d’eau. On obtient ainsi une mousse de bitume d’un volume jusqu’à 20 fois supérieur à celui du produit initial. La mousse de bitume est ensuite mélangée d’une façon homogène à la chaux hydratée et au fraisat. Le matériau recyclé a été remis en place en deux couches. Tandis que la première couche de 20 cm d’épaisseur a été compactée conjointement par un compacteur Hamm 3414 de 14 tonnes et un compacteur tandem Hamm HD 90 de 9 tonnes, le HD 90 a effectué seul le compactage de la deuxième couche de 13 cm d’épaisseur. La couche de roulement d’une épaisseur peu courante de seulement 2 cm a été posée par le finisseur sur chenilles Vögele SUPER 1300-3. Un compacteur à pneus Hamm GRW 280 a assuré le compactage final de l’enrobé.

Le SUPER 1300-3i de Vögele est un finisseur extrêmement compact, mais offrant néanmoins un rendement de pose élevé et une largeur de pose allant jusqu’à 5,00 m

Le SUPER 1300-3i de Vögele est un finisseur extrêmement compact, mais offrant néanmoins un rendement de pose élevé et une largeur de pose allant jusqu’à 5,00 m

Les machines du Wirtgen Group : d’excellents résultats en toute fiabilité

Valmir Bonfim est très satisfait du résultat. Pour le directeur technique de Fremix, les nombreuses expériences positives faites dans le monde entier avec la technologie du recyclage à froid se sont vues confirmées. Il pressent un très fort potentiel pour le recyclage à froid au Brésil : « Nul doute que ce projet ouvrira la voie à de nombreux autres futurs projets de construction routière au Brésil. »

Pas moins de dix différents types de machines du Wirtgen Group ont participé à cet ambitieux projet. Elles ont été sélectionnées en toute connaissance de cause par Valmir Bonfim : « Sur un chantier d’une telle envergure où la réfection du tronçon concerné devait être terminée en un jour, nous ne pouvions prendre aucun risque. Aussi avons-nous opté pour des machines fiables ainsi que pour les technologies et les procédés en application les plus modernes du Wirtgen Group. » Le suivi permanent assuré par les experts et les techniciens de service du Wirtgen Group lui a en outre apporté une sécurité supplémentaire.

Le compacteur à pneus Hamm GRW 280 assure le compactage final de la couche de roulement en enrobé.

Le compacteur à pneus Hamm GRW 280 assure le compactage final de la couche de roulement en enrobé.

Alvaro Rodrigo Pinheiro, responsable ingénierie du concessionnaire Ecopistas, est entièrement convaincu par la technologie du recyclage à froid Wirtgen et considère que c’est la solution idéale et la plus écologique pour réaliser la réfection structurelle du réseau routier brésilien. Au vu des excellents résultats obtenus, Ecopistas prévoit de continuer à investir dans cette technologie pour les années à venir.

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