Dans cette partie, différents types de structures sont étudiées, en faisant varier les couches d’assises et en gardant une couche de roulement unique (BBSG sur 6 centimètres), comme étant le choix le plus courant. En effet, l'utilisation d'un BBME pourrait conduire à une légère réduction des épaisseurs de la couche d'assise, pour des performances en termes de durée de vie égales. Ce cas étant relativement atypique, il n’a pas été retenu.
Les principales caractéristiques choisies pour les différents cas étudiés sont indiquées dans le Tableau 44 et le Tableau 45 de l’annexe 1 (page 116). En termes d'acheminement des matériaux et matériels, les hypothèses retenues sont identiques, quelle que soit la technique de structure de chaussée employée. Ainsi, aucune distinction n'est faite par exemple sur la distance entre la centrale de fabrication et le chantier, que l'on utilise un matériau hydrocarboné ou un matériau traité au liant hydraulique.
1.3.2 Analyse des résultats
Le détail des résultats obtenus par indicateur d'impact et pour chacun des cas sont présentés sur les figures de l’annexe 2 (page 129). Les éléments généraux que l’on peut constater sont les suivants :
distingue défavorablement, cette fois ci par la présence de matériaux traités aux liants hydrauliques ;
- concernant les indicateurs d'acidification, d'eutrophisation et d'ozone photochimique, les solutions avec 30 % d'agrégats sont trouvées assez favorables car elles influent simultanément sur les trois facteurs les plus influents sur ces indicateurs : l'élaboration du bitume et des granulats et le transport ;
- concernant la préservation des ressources naturelles, les solutions recyclant les agrégats permettent d'économiser à la fois sur la ressource en bitume et sur la ressource en granulats naturels.
Pour comparer globalement les solutions les unes par rapport aux autres, des graphiques de type radars sont utilisés (Figure 11), où la valeur 100 % est donnée à la valeur environnementale la plus élevée parmi les cas comparés, et où les autres valeurs sont exprimées relativement à cette référence. Il est à noter que, faute d’indicateur ressources naturelles, seule la masse de granulats consommés est représentée (ils représentent à eux seuls environ 95 % des mélanges).
Energie %
Eau %
GWP %
acidification %
eutrophisation % O3 %
ecotoxicité % toxicité % Granulats %
0%
50%
100%
A B
Figure 11. Comparaison entre solutions GB avec agrégats (A) et sans agrégats (B)
Le gain observé est d'autant plus important qu'il joue sur les indicateurs à échelle globale (long terme et enjeu planétaire), à savoir la consommation en énergie, les émissions de gaz à effet de serre et la consommation en ressources naturelles. Le terme « agrégats » employé est toutefois erroné car, comme nous l'avions précédemment cité, il ne s'agit que de fraisats. Leur élaboration ne prend donc pas en compte, dans les bilans environnementaux, les opérations qui lui sont liées (criblage, concassage, …) et la valeur obtenue est donc légèrement sous-estimée. L'ajout de 30% d'agrégats dans la solution d'EME (solution D comparée à la solution C) permettrait également, et dans la même mesure que pour la comparaison ci dessus, d'économiser environ 10 à 15% de la consommation en énergie et en émission de gaz à effet de serre.
Enfin, comme pour la couche de roulement traitée précédemment, nous avons considéré dans ces études de cas que les agrégats étaient stockés sur le lieu de la centrale d'enrobage. D'éventuels surcoûts environnementaux liés au rabotage de l'ancienne chaussée et au transport jusqu'à la centrale des fraisats serait pris en compte dans ce chantier de déconstruction.
Energie %
Eau %
GWP %
acidif ication %
eutrophisation % O3 %
ecotoxicité % toxicité % Granulats %
0%
50%
100%
A C
Figure 12. Comparaison entre solutions GB (A) et EME (C)
Le diagramme en radar (Figure 12) représentant la structure d'EME ressemble en tout point à celui de la GB. Elle est caractéristique des solutions traitées aux matériaux hydrocarbonés.
De plus, le gain environnemental réalisé semble très proche, à en juger par les deux graphiques déjà élaborés, de celui d'une solution de GB avec 30 %. Comme expliqué ci-dessus, l'ajout d'agrégats dans la solution en EME permettrait de réduire une partie des indicateurs, grâce aux économies réalisées. Enfin, il faut rappeler que l'élaboration des EME dans le logiciel ECORCE ne prend pas en compte le surcoût environnemental lié à l'élaboration du bitume, plus dur, en raffinerie, ni même l'élévation de température qu'il occasionne en centrale d'enrobage.
Energie %
Eau %
GWP %
acidif ication %
eutrophisation % O3 %
ecotoxicité % toxicité % Granulats %
0%
50%
100%
A E
Figure 13. Comparaison entre structures bitumineuse épaisse (A) et semi-rigide (E)
La comparaison de la Figure 13 met en évidence les différences fondamentales qui existent entre les deux types de matériaux. Ressortent notamment les indicateurs de consommation en eau, de préservation de la ressource en granulats et d'écotoxicité en faveur des solutions bitumineuses épaisses (GB – structure A) et ceux de consommation en énergie et de toxicité chronique pour les chaussées semi-rigides (GC – structure E). Le choix de formulation retenu pour cette Grave Ciment est l'adjonction d'un liant hydraulique contenant très peu de clinker (20%). Il est à noter qu'un ciment plus fortement dosé nous donnerait des valeurs bien plus défavorables, à l'image des cas traités dans les études de sensibilité de cet ouvrage.
Energie %
Eau %
GWP %
acidif ication %
eutrophisation % O3 %
ecotoxicité % toxicité % Granulats %
0%
50%
100%
A E F
Figure 14. Comparaison entre structures bitumineuse épaisse (A), semi-rigide (E) et mixte (F)
Nous constatons que le graphique lié à la structure mixte GB/GC (Figure 14), plus épaisse finalement dans sa globalité que les deux autres, met en évidence des valeurs de consommation en énergie, d'émission de gaz à effet de serre et de consommation en granulats plutôt défavorables. Cependant, ce résultat doit être mis en perspective de la durée de vie des chaussées ainsi qu'à la totalité des scenarii d'entretien sur leur vie en service, liés aux matériaux structurels choisis (exemples : pontage de fissures, renouvellement de couche de roulement, rechargements, …).