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LA ROUTE ET LE DÉVELOPPEMENT DURABLE

DE QUOI S’AGIT-IL?

LE DÉVELOPPEMENT DURABLE | LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS | LES SOLUTIONS CIMENT/BÉTON POUR RÉDUIRE CES IMPACTS | BIBLIOGRAPHIE

LES TROIS COMPOSANTES DU DÉVELOPPEMENT DURABLE


LES TROIS COMPOSANTES DU DÉVELOPPEMENT DURABLE


ENVIRONNEMENTÉCONOMIE

SOCIAL

DÉVELOPEMENT ÉCONOMIQUE PROCESS INDUSTRIEL

PRÉSERVATION DES RESSOURCES NATURELLES MATÉRIAUX ET PRODUITS

SANTÉ, SECURITÉ SOLUTIONS CONSTRUCTIVES

PRÉSERVATION DES RESSOURCES NATURELLES


Le DÉVELOPPEMENT DURABLE propose une utilisation réfléchie des ressources naturelles disponibles, de manière à les préserver au maximum pour les GÉNÉRATIONS FUTURES:

§ Le rythme d’utilisation des ressources naturelles renouvelables ne doit pas être supérieur à celui de leur régénération,§ Le rythme d’épuisement des ressources non renouvelables ne doit pas dépasser le rythme de développement de substituts renouvelables et d’utilisation de matériaux alternatifs,§ La quantité de pollution et de déchets ne doit pas dépasser celle que peut absorber l’environnement.

UNE DÉMARCHE DE PROGRÈS


Les projets de construction doivent être conçus en considérant comme prioritaire :§ La protection de l’eau, de l’air et du sol,§ L’optimisation de la consommation des ressources naturelles

et de l’énergie,§ La maîtrise des déchets et la limitation des rejets,§ La lutte contre les nuisances sonores,§ L’amélioration de la sécurité des ouvriers sur les chantiers,§ Le respect des paysages,§ La valorisation du patrimoine,§ La préservation de la santé.

LE DÉVELOPPEMENT DURABLE EST UNE SOURCE D’INNOVATION.

COMMENT ÉVALUE-T-ON LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ?


On utilise le concept de « Analyse de Cycle de Vie » ou ACV,défini par la Norme NF P 01 010.

QU’EST-CE QUE L’INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE « ICV »?


ÉTAPES ET PHASES DE L’ACV D’UN OUVRAGE


ÉTAPES ET PHASES DE L’ACV D’UNE ROUTE


Raffinerie Carrière Cimenterie Aciérie

Centrales de fabricationdes mélanges

EntretienSans déchet

Chantier

Démolitionet recyclage

EntretienAvec déchets

Construction

Utilisation

Entretien

Fin de vie

100 km 150 km

300 km

500 km

20 km

FabricationDes matériaux De base

TransportDes matériaux De base

FabricationDes mélanges

TransportDes mélanges

Mise en oeuvre

Entretien 10 ans

Entretien 20 ans

Fin de vie 30 ans

LES 10 INDICATEURS ENVIRONNEMENTAUX


MODÉLISATION


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BÉTON XF1 C25/30 CEMII


N° Valeur - Unité

4,88 MJ/UF0,17 MJ/UF4,71 MJ/UF

2 0,0072 kg/UF3 2,66 litre/UF

Déchets Valorisés 1,5 kg/UFsolides Eliminés

Déchets dangereux 0,00042 kg/UFDéchets non dangereux (DIB) 0,022 kg/UFDéchets inertes 2,10 kg/UFDéchets radioactifs 3,5 E-5 kg/UF

5 0,50 kg éq. CO2/UF6 0,0017 kg éq. SO2/UF7 17 m3/UF8 21 m3/UF9 Qualitatif10 0 kg CFC éq. R11/UF11 0,189 kg éq. éthylène UF12 Qualitatif

Destruction de la couche d’ozone stratosphériqueFormation d’ozone photochimiqueModification de la biodiversité

Acidification atmosphérique

Pollution de l’airPollution de l’eauPollution des sols

Epuisement des ressources naturelles (ADP)Consommation d’eau

4Changement climatique

Impact environnemental

1

Consommation de ressources énergétiquesEnergie primaire totale

Energie renouvelableEnergie non renouvelable

QUELQUES RÉSULTATS ACV


0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Total Production Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie

Déchets totaux (en kg)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Total Production Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie

Energie primaire totale (en MJ)

QUELQUES RÉSULTATS ACV


LA ROUTE ET LES MATÉRIAUX


§ La route : moyen de communication nécessaire au développement. Ø Mais, sa construction nécessite beaucoup de matériaux

et surtout des Granulats.§ Les matériaux:Ø Matériaux non liés comme la Grave Non Traitée GNT,Ø Matériaux traités au bitume comme les Graves-Bitumes

GB,Ø Matériaux traités aux Ciments ou aux Liants

Hydrauliques Routiers pour faire des Graves-Ciment GC, des Graves-Liants Hydrauliques Routiers GLHR ou du Béton.

CONSOMMATION DES MATÉRIAUX ROUTIERS


§ Pour étendre et entretenir le réseau routier en France:Ø 200 Millions de tonnes de Granulats sont puisées

annuellement dans les ressources naturelles, soit un volume de 100 Millions de m3,

Ø 3 Millions de tonnes de bitume,Ø 2 Millions de tonnes de liants hydrauliques.

§ Conséquences - Impacts importants sur le milieu naturel:Ø Perturbation ou disparition des écosystèmes des rivières

dans lesquelles sont dragués les matériaux (Ballastières),Ø Extension des carrières à ciel ouvert,Ø Pénurie de Granulats dans certaines régions.

DURANT LA CONSTRUCTION ET L’ENTRETIEN DE LA ROUTE


§ Les étapes: Ø Extraction et fabrication des constituants élémentaires

(Granulats et liants),Ø Transport des constituants élémentaires jusqu’aux Centrales de

malaxage,Ø Fabrication des matériaux routiers (GB, GC, GLHR, Béton),Ø Transport des matériaux routiers de la Centrale au Chantier,Ø Mise en œuvre des matériaux pour la construction ou l’entretien

de la Route.§ Conséquences: Ø Épuisement des ressources naturelles: Énergie, eau, granulats,Ø Impacts sur le milieu naturel: Déchets, acidification,

eutrophisation, écotoxicité,Ø Impacts sur l’environnement: Gaz à effet de serre, ozone.

DURANT L’UTILISATION DE LA ROUTE


Consommation de carburants: Consommation de carburants: §§ ÉÉnorme quantitnorme quantitéé dd’é’énergie consommnergie consomméée par les ve par les vééhicules sur toute hicules sur toute

la pla péériode de service de la route.riode de service de la route.§§ ConsConsééquences: quences: ØØ ÉÉpuisementpuisement des ressources des ressources éénergnergéétiquestiquesØ Pression énorme sur la faune et la floreü de par la barrière parfois infranchissable que la route

constitue,ü des rejets de métaux lourds et des débris en tout genre

(pneus, plastique, etc.),üDes polluants engendrés par le trafic routier (CO2, NOx, etc.).

DU CÔTÉ DE L’INDUSTRIE CIMENTIÈRE ET DU SNBPE


§ Les sociétés cimentières et leurs partenaires mettent tout en œuvre pour limiter les nuisances et les impacts:Ø Liés à l’extraction des matières premières, Ø Lors de la fabrication du ciment, des liants hydrauliques

routiers et des bétons,Ø Lors de la mise en œuvre des matériaux.

AU NIVEAU DES CIMENTERIES

§ Des ressources énergétiques préservées (Efficacité énergétique des installations, recours à des combustibles de substitution) et des impacts minimisés (en particulier gaz à effet de serre).

Nota: Pour la période 1990 – 2000, l’industrie cimentière a réduit de 20% les émissions de CO2 à la tonne de ciment.

§ Des commissions de concertationavec les riverains, les élus et les associations pour les projets d’extension ou de réhabilitation des carrières.




§ Valorisation énergétique



§ Lutte contre l’effet de serre



n Valorisation matière pour la production des ciments



n Valorisation des carrières

AU NIVEAU DES CENTRALES BPE


§ Des centrales BPE au diapason:Ø Insonorisation,Ø Traitement paysager,Ø Maîtrise des rejets par

recyclage des matériaux,Ø Mode de fabrication à froid:üConsommation électrique

limitée et faible,üAbsence d’émissions

directes de gaz à effet de serre ou de tout autre composé nocif.

Ø Impact limité du transport.

AU NIVEAU DES ENTREPRISES


Du côté de la construction et de l’entretien des routes:§ Les entreprises routières mettent tout en œuvre pour limiter les nuisances et les impacts:

Ø Lors de la fabrication et de la mise en œuvre des matériaux,Ø Lors des travaux d’entretien des chaussées existantes dégradées.

AU NIVEAU DES MATÉRIAUX


§ Mise à profit des gisements de sols naturels pour construire les routes. La technique de traitement des sols en place aux liants hydrauliques est de plus en plus utilisée pour les terrassements, mais aussi pour la réalisation des couches d’assises de chaussées.

§ Mise à profit des matériaux existants dans la chaussée dégradée pour entretenir la route. Le retraitement des chaussées en place aux liants hydrauliques épargne les ressources en granulats et supprime les nuisances dues à leur transport.

AU NIVEAU DE L’UTILISATION DE LA ROUTE


Les concepteurs routiers mettent tout en œuvre pour assurer la protection de l’environnement des eaux de ruissellement chargées de polluants engendrés par le trafic (CO2, NOx, Pb, cadmium, zinc, etc.), en accord avecla loi sur l’eau.

Les ouvrages hydrauliques en béton(caniveaux, cunettes, tuyaux) permettent de respecter la loi sur l’eauet son obligation de recueillir puis de filtrer (Bassins de décantation) les eaux de ruissellement avant de les rejeter dans l’environnement.

AU NIVEAU DE L’UTILISATION DE LA ROUTE


Pour la dépollution de l’espace urbain et la pérennité de l’esthétique des parements.Ces bétons fonctionnent selon le principe de la PHOTOCATALYSE: § Action combinée de la lumière et d’un catalyseur, le dioxyde de titane (TiO2) incorporé au ciment.§ Absorption des NOx et transformation en nitrate, § Dégradation par oxydation des composés organiques.§ Décollement des salissures organiques au contact du parement, lavage et évacuation par l’eau de pluie.

BIBLIOGRAPHIE


§ T 88 • Béton et Développement Durable – Analyse du cycle de vie de structures routières – Document synthétique, CIMBÉTON.§ T 89 • Béton et Développement Durable – Analyse du cycle de vie de structures routières, CIMBÉTON.

LA ROUTE ET LE DÉVELOPPEMENT DURABLE


MERCI POUR VOTRE ATTENTION

IMPACTS DES PROJETS DE VOIRIE:L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE

DES STRUCTURES ROUTIÈRES

LE CONTENU

§ Un bilan par analyse de cycle de vie a été effectué sur une portion de route d’un kilomètre de longueur, représentative d’une route à grande circulation en France.

§ La méthodologie employée consiste à quantifier les matériaux et composants, puis les substances puisées et émises dans l’environnement, en considérant des inventaires issus d’une base de données suisse (Oekoinventare, École polytechnique fédérale de Zürich),

§ Enfin, des indicateurs environnementaux parmi ceux les plus couramment employés en analyse de cycle de vie sont déterminés.

L’ÉTUDE ACV | LE DÉROULEMENT DE L’ÉTUDE | LES CONCLUSIONS DE L’ÉTUDE | BIBLIOGRAPHIE

POURQUOI CETTE ÉTUDE?

Cette étude a été motivée par un certain nombre d’éléments qui sont :

§ Les données environnementales constitueront dans un proche avenir un outil d’aide au choix des structures routières, à l’instar des critères techniques et économiques.

§ La route impacte l’environnement dans sa phase de construction mais aussi dans sa phase d’utilisation. Connaître les contributions relatives des phases de construction, d’entretien, de fin de vie et d’utilisation permet de mieux cibler les actions destinées àdiminuer les impacts environnementaux.


POURQUOI LE CENTRE D’ÉNERGÉTIQUE DE L’ÉCOLE DES MINES DE PARIS?

§ Par souci d’objectivité, l’analyse du cycle de vie d’un kilomètre de route a été confiée au Centre d’Énergétique de l’École des Mines de Paris qui offre un bon nombre d’avantages :

Ø C’est un centre spécialisé disposant d’une méthodologie de calcul EQUER éprouvée ,

Ø Il utilise une base de données Suisse (OEKOINVENTARE, Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich) et Allemande (Université de Karlsruhe, OEKOINSTITUT de WEIMAR) qui assurent une cohérence globale quant à la manière de définir et de quantifier les données des inventaires,

Ø La méthodologie EQUER permet d’évaluer d’une façon assez complète les impacts d’un ouvrage sous forme de 12 indicateurs environnementaux.


LES HYPOTHLES HYPOTHÈÈSESSES

§ Hypothèses de calculØ Route : 2 x 2 voies de longueur 1 kmØ Classe de Trafic : TC630 (25 millions de PL)Ø Plate forme : PF3 (120 MPa)

§ Structures étudiéesØ 5 structures béton du catalogue (BCg/BM – BAC/BM –

BAC/BBSG – Dalles épaisses/géotextile – BBTM/BAC/GB3)Ø 1 structure bitumineuse : BB/GB3/GB3Ø Épaisseur moyenne déblai : 75 cm

§ Ouvrages annexesØ 2 glissières béton latérales et une glissière béton TPC pour

les structures 1 à 5Ø 2 glissières métalliques latérales et 2 glissières métalliques

côté TPC pour la structure 6Ø Glissière béton : 650 kg / mlØ Glissière acier galvanisé : 22 kg / ml


LES HYPOTHLES HYPOTHÈÈSESSES


PPRROOFFIILLSS EENN TTRRAAVVEERRSS DDEE LLAA RROOUUTTEE TTYYPPEE - variantes 1 à 5 1 m 3.5 m 3.5 m 1 m 3.5 m 3.5 m 1 m - variante 6 1 m 3.5 m 3.5 m 3 m 3.5 m 3.5 m 1 m

LES DONNLES DONNÉÉES DE BASEES DE BASE


§ Les distances de transport, § Les consommations d’énergie des centrales

de fabrication des mélanges, § Les consommations de fuel des différentes

machines utilisées pour la construction et l’entretien de la route ont été fournies par les différents constructeurs.

LES DONNLES DONNÉÉES DE BASEES DE BASE


Raffinerie Carrière Cimenterie Aciérie

Centrales de fabricationdes mélanges

EntretienSans déchet

Chantier

Démolitionet recyclage

EntretienAvec déchets

Construction

Utilisation

Entretien

Fin de vie

100 km 150 km

300 km

500 km

20 km

FabricationDes matériaux De base

TransportDes matériaux De base

FabricationDes mélanges

TransportDes mélanges

Mise en oeuvre

Entretien 10 ans

Entretien 20 ans

Fin de vie 30 ans

Étapes et Phases de l'ACV

PRÉSENTATION COMPARATIVE DES RÉSULTATS

L’ÉTUDE ACV | LE DÉROULEMENT DE L’ÉTUDE | LES CONCLUSIONS DE L’ÉTUDE| BIBLIOGRAPHIE

Les résultats de ce bilan sont présentés sous forme d’un diagramme constitué de douze axes correspondant aux douze indicateurs environnementaux sélectionnés pour cette étude.

Chaque axe porte une unité de mesure spécifique à l’indicateur étudié, permettant ainsi de comparer visuellement les écarts relatifs entre les différentes techniques.

Ainsi, plus le point visualisant l’indicateur étudié est proche de 0, plus l’impact environnemental de la structure est faible.

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES STRUCTURES EN BÉTON - PHASE DE CONSTRUCTION, D’ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE


Conclusion N°1 : Globalement, les 4 structures en béton sont Équivalentes. Les armatures en acier handicapent l’ACV des bétons Routiers.

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES STRUCTURES EN BÉTON ET D’UNE STRUCTURE COMPOSITE PHASE DE CONSTRUCTION, D’ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE


CONCLUSION N°2 - Structures optimisées par l’association des matériaux: béton-bitume-acier

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX D’UNE STRUCTURE EN BÉTON ET D’UNE STRUCTURE BITUMINEUSE – PHASE DE CONSTRUCTION, D’ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE


CONCLUSION N°3 - Oekoinventare ou eurobitume : les structures en béton sont globalement plus favorables

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX D’UNE STRUCTURE EN BÉTON ET D’UNE STRUCTURE BITUMINEUSE –CYCLE DE VIE COMPLET


CONCLUSION N°4 : Prépondérance de la phase utilisation.Avantage à la structure béton.

STRUCTURE EN BÉTON ET STRUCTURE BITUMINEUSE – CYCLE DE VIE COMPLET


Pour tous les indicateurs environnementaux retenus, l’étude montre la prépondérance de la phase utilisation par rapport à la phase regroupant la construction, l’entretien et le recyclage en fin de vie. En effet, les impacts générés par la phase Construction, Entretien et fin de vie de la route ne représentent que quelques pour cent (0,5 à 7% en fonction de l’indicateur) des impacts engendrés par la phase utilisation.De ce fait, les efforts, pour réduire les impacts sur

l’environnement, doivent être portés sur la phase utilisation (Consommation carburant par les véhicules!)


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE DEUX DISPOSITIFS DE SÉCURITÉ – PHASE DE CONSTRUCTION, ENTRETIEN ET FIN DE VIE

CONCLUSION N°5 : Les séparateurs en béton sont incontestablement meilleurs en matière d’ACV


BIBLIOGRAPHIE

n T 88 • Béton et Développement Durable – Analyse du cycle de vie de structures routières – Document synthétique, CIMBÉTON.

n T 89 • Béton et Développement Durable – Analyse du cycle de vie de structures routières, CIMBÉTON.


IMPACTS DES PROJETS DE VOIRIE: L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE DES STRUCTURES ROUTIÈRES

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