La couche de roulement est la couche superficielle de la chaussée où sont fixés des gravions par une couche de liant. Les travaux de réfection de la couche de roulement comprennent généralement les phases suivantes : nettoyage préalable, reprofilage si nécessaire, couche d'accrochage, fabrication, transport et mise en œuvre des matériaux enrobés, puis répandage, et enfin compactage et cylindrage.

Le matériau considéré pour la réfection de couche de roulement est l’enrobé, à partir duquel sont réalisés 95% des routes françaises[1]. Les enrobés bitumineux sont les plus courants. Il s’agit d’un mélange de bitume (environ 5 %) et de granulats concassés où le bitume assure le lien entre les différents granulats. Le bitume est un produit élaboré par raffinage du pétrole brut chauffé à 300°C.

Plusieurs technologies ont été développées ces dernières années, permettant d’obtenir des couches de revêtement alliant qualité environnementale (faible consommation énergétique, recyclage des matériaux, isolation phonique, forte capacité drainante, etc.) avec des caractéristiques techniques semblables aux enrobés bitumineux classiques.

Il convient de souligner que l’entretien des voies communales représente une dépense communale obligatoire. En effet, un défaut d'entretien normal engage la responsabilité de la commune envers l'usager[2]. La durée de vie d’une chaussée courante est généralement inférieure à 20 ans, et la couche de roulement est traditionnellement à renouveler ou "moderniser" au bout de 7 à 8 ans.

 Les enjeux et leviers durables portent sur l’ensemble du cycle de vie de la prestation.

a) Réduire le prélèvement de ressources naturelles non renouvelables

a1) En diminuant l’épaisseur des revêtements
Certains enrobés offrent la possibilité d'accroître la durée de vie des revêtements ou de diminuer l'épaisseur des revêtements sans incidence sur leur durée utile. Il est ainsi possible de diminuer l'épaisseur d'un tapis d'enrobés de 35 % par rapport aux enrobés non renforcés.

a2) En recyclant les granulats in situ
Il existe des procédés permettant de recycler les matériaux présents sur la route pour fabriquer une nouvelle route à partir de l'ancienne. Dans cette technique, le revêtement usagé est retraité sur place. Cela permet de réduire de 70 % le trafic de poids-lourds nécessaire au chantier[3].

Deux méthodes existent. La première est un procédé au cours duquel la chaussée est chauffée, scarifiée, mélangée avec des produits régénérateurs et un enrobé à chaud, puis étendue de nouveau. La deuxième méthode, le recyclage à froid, est relativement similaire : l'équipement broie et transforme la chaussée existante, lui incorpore une émulsion de matériau ou du bitume moussé, puis l'étend de nouveau. Les deux méthodes permettent la réutilisation complète des matériaux routiers pour traiter les dégradations et améliorer le confort au roulement. La méthode de recyclage à froid a l'avantage supplémentaire de réduire la consommation de combustibles fossiles et la pollution atmosphérique puisqu'elle ne fait intervenir aucun procédé thermique. L’utilisation de ces techniques est conditionnée par le niveau de trafic.

a3) En intégrant des déchets à la composition des enrobés
Il est possible d’utiliser des déchets issus du BTP ou de l’industrie pour les intégrer à la composition des enrobés. Ainsi, finement broyé, le pneu usagé peut entrer dans la production d’enrobés routiers.

L’usage de poudrette de caoutchouc dans les enrobés favorise la réduction du bruit de roulement, du risque d'aquaplaning et augmente la durée de vie. Les mâchefers d’incinération des ordures ménagères, les déchets sidérurgiques, les sables de fonderie, les déchets de centrales thermiques et du bois peuvent également être intégrés dans la composition des enrobés.

a4) En utilisant des matériaux renouvelables dans la composition des enrobés
Les enrobés les plus courants sont composés de 5 % de bitume (dérivé du pétrole, ressource non renouvelable). Des enrobés fabriqués avec des liants végétaux ont été développés.[4]

b) Réduire les besoins énergétique liés à la réfection de couche de roulement en utilisant des procédés qui sont moins consommateurs d’énergie
Avec les procédés classiques, le mélange doit être chauffé à environ 180 °C pour obtenir la viscosité et la fluidité nécessaires pour l'épandre correctement sur la chaussée. Il existe cependant des enrobés, appelés « enrobés tièdes », fabriqués et appliqués à température moindre que les goudrons classiques. Certains enrobés peuvent également être mis en œuvre sans être chauffés, on parle alors d’enrobés à froid. Les graphiques suivants illustrent les disparités en termes de performance énergétique et d’émission de gaz à effet de serre (GES) entre un enrobé à froid (BB à émulsion) et un type d’enrobé à chaud (BBSG).[5]

c)    Limiter les nuisances liées à la fabrication et à la mise en place des enrobés

c1) En préférant des enrobés dont les émissions toxiques sont réduites
Les centrales à enrobés mobiles sont soumises à autorisation au titre des installations classées pour la préservation de l’environnement (ICPE). L'exposition aux fumées de bitume pendant les activités d'épandage routier peut représenter un risque sanitaire. Les études épidémiologiques et les expérimentations animales n'ont cependant à ce jour pas permis de tirer de conclusions définitives quant à la toxicité de ces produits.

c2) En bâchant les camions transportant les enrobés
Le bâchage des camions permet de réduire l’émanation d’odeurs désagréables lors du transport de l’enrobé. Il permet aussi de conserver la température  de l’enrobé mais surtout d'éviter une "croûte" refroidie en surface du fait de l'air lors du transport (maxi 40°), cette croûte étant à l'origine de défauts lors de l'application.

d)    Limiter les impacts environnementaux liés à la circulation routière

d1) En utilisant des enrobés qui réduisent les nuisances sonores
Les enrobés drainants permettent de lutter efficacement contre le bruit mais, s'ils sont bien adaptés à la route, ils ne conviennent pas au milieu urbain. Ils présentent en effet une couche comprenant 20 % de vide, donc une tendance à un encrassement rapide sous l'effet de la pollution. Les vides doivent être moins importants pour être sûr qu'il n'y ait pas de colmatage. Il existe aussi des enrobés comportant des granulats à base de caoutchouc qui peuvent abaisser le bruit de 3 décibels (ce qui revient acoustiquement à diviser le trafic par deux).

d2) En utilisant des enrobés qui fixent l’oxyde d’azote des gaz d’échappement
Il existe des revêtements à poser sur les parois longeant les voies de circulation (comme les parois antibruit) et qui ont la propriété d’absorber les émissions toxiques des gaz d’échappement. En effet, les oxydes d’azote (NOx) émis par les pots d’échappement réagissent avec l’oxyde de titane (dont est composé le matériau) sous l’influence d’un rayonnement lumineux, pour produire un composé stable. Celui-ci est alors neutralisé par le revêtement et éliminé par simple nettoyage. Les sous-produits issus de la neutralisation des gaz sont évacués par la pluie et représentent des concentrations inférieures à celles admises dans l'eau minérale selon les concepteurs. L’oxyde de titane peut aussi être intégré directement au revêtement par le biais d’un mélange composé de ciment, de charges minérales et de fibres végétales.

e)    Assurer la sécurité des travailleurs au cours du chantier en mettant en place toutes les installations nécessaires, en conformité avec la réglementation publique en vigueur

f)    Favoriser l’accès au travail des personnes en situation d’exclusion en réservant une partie des travaux sous le mode d’insertion professionnelle

Option

1

Degré d'exigence minimal

 a1) Les caractéristiques des enrobés utilisés sont variables et il n’est pas possible de fixer une exigence a priori sur l’épaisseur de tapis. Cette clause prend donc une forme non obligatoire (autant que faire se peut).

a3) L’utilisation de déchets dans la composition de l’enrobé ne peut prendre une forme obligatoire car le choix du type de matériau va influencer les caractéristiques techniques de la couche de roulement.

b) Avec les procédés classiques, le mélange doit être chauffé à 180 °C pour obtenir la viscosité et la fluidité nécessaires pour l'épandre correctement sur la chaussée. Mais, après incorporation d’un additif (2 à 4 kg par tonne), la température de fabrication requise peut être abaissée à 130 °C, si bien que l'enrobé arrive sur le chantier à seulement 100 °C en conservant les mêmes propriétés qu'un enrobé classique.
L’utilisation des enrobés tièdes est en augmentation mais représente encore une part limitée du marché. Les enrobés tièdes ont un coût proche de deux euros par mètre carré, ce qui représente environ 5% de plus pour un chantier[6]. Cependant, d’après l’un des fabricants, le surcoût lié à l'incorporation d’un additif pour obtenir un enrobé tiède est compensé par les économies de fuel.
L’utilisation d’enrobés à froid n’est pas encore très répandue. Cependant, après avoir été sélectionnés par la Direction des Routes pour être expérimentés dans le cadre de la charte de l’innovation, des enrobés à froid ont obtenu dès 1997 un certificat du SETRA[7] pour leur utilisation jusqu’au trafic T2[9].
Afin d’éviter tout risque de mise en concurrence insuffisante, la clause est formulée de manière non obligatoire (autant que faire se peut). 

c1) Aujourd’hui, un seul fabricant propose des enrobés composés de liant végétal. L’utilisation de ce type d’enrobé se heurte à des problèmes de coûts : ces enrobés sont de huit à dix fois plus chers[10]. Afin d’éviter tout risque de mise en concurrence insuffisante, la clause est formulée de manière non obligatoire (autant que faire se peut). L’utilisation de liant végétal peut éventuellement être demandée en variante.

c2) Cette clause est une exigence commune et ne présente pas de risque de surcoût ni de mise en concurrence insuffisante.

e) Cette clause reprend des obligations légales et ne présente pas de risque de mise en concurrence insuffisante.

Option

2

Degré d'exigence maximum

a1) Voir option 1.

a2) La pratique du recyclage in situ est très peu répandue en France alors qu’elle est plus développée dans d’autres pays comme au Canada par exemple. Il n’est donc pas possible d’exiger ce type de procédé car le marché n’est pas assez développé. La variante permet d’inviter les candidats à faire une proposition en ce sens sans pour autant risquer un marché infructueux. Il sera nécessaire de préciser dans le cahier des charges les exigences spécifiques pour la soumission de variantes dans les offres, telles que l’obligation d’utiliser une enveloppe séparée sur laquelle figure «variante» ou d’indiquer qu’une variante ne peut être soumise qu’en combinaison avec une offre neutre.

a3) c2) e) Voir option 1

b) c1) Voir option 1. Il n’existe actuellement pas d’enrobés combinant les caractéristiques des enrobés à froid et celles des enrobés avec liants végétaux. Cela correspondrait à un produit de plus haute performance environnementale (faible consommation énergétique et diminution d’utilisation de ressources non renouvelables). Ces deux aspects (« à froid » et « végétaux ») sont donc proposés sous forme non obligatoire (autant que faire se peut).

d1) Suivant le trafic supporté par la voirie sur laquelle porte le marché, il peut être intéressant d’utiliser un enrobé qui permette de diminuer les nuisances générées par la circulation. L’utilisation de cette clause non obligatoire (autant que faire se peut) invite le titulaire à prendre en compte cet aspect dans les caractéristiques de son offre sans pour autant présenter de risque de mise en concurrence insuffisante.

d2)  Ce matériau coûte de 10 à 15 euros le mètre carré, ce qui représente un surcoût de 20 % à 30 % pour une route. Une première voie nationale équipée de ce procédé a été réalisée en 2006 dans les Côtes d'Armor, à Dinan. Après l'Indre et Loire à Montlouis, puis la commune de Fréjus, ce sont aujourd'hui 20 000 m2 de chaussées de ce type qui sont en commande dans toute la France. Il s’agit donc d’une pratique peut courante, c’est pourquoi il est recommander de formuler cette exigence sous forme de variante.

e) Voir option 1

f) Se rapporter à la fiche « insertion professionnelle - condition d’exécution » pour évaluer l’opportunité d’insérer une telle clause et définir ses modalités d’utilisation, ainsi que pour définir de manière judicieuse le pourcentage à utiliser dans la clause.

Critères d’attribution : critère environnemental 20%

Critères d’attribution : critère environnemental 20%

De façon similaire à l’option 1 voici la liste des clauses concernées par le système de notation :
-  La quantité d’enrobé nécessaire (épaisseur de tapis) à la satisfaction des exigences
- La performance environnementale liée à l’intégration de déchets issus du BTP ou de l’industrie dans la composition de l’enrobé
- La consommation énergétique nécessaire à la fabrication et à la mise en œuvre d’un m² de couche de roulement
- Les caractéristiques environnementales du liant utilisé pour l’enrobé (liant végétal)
- La performance de l’enrobé mis en œuvre en terme de réduction des nuisances sonores générées par le trafic   

REMARQUE : Le dimensionnement d'une chaussée procède de la prise en compte d'un niveau de trafic estimé et d'une durée de vie souhaitée avec les conditions de service. Ainsi, une structure "solution de base"est traditionnellement intégrée aux appels d’offre. Les clauses non obligatoires des différentes options précédentes seront donc idéalement intégrées dans la description des variantes que les candidats seront autorisés à proposer. Auquel cas ces éléments non obligatoires n’ont pas à figurer dans le règlement de consultation.

Réfection de couche de roulement en enrobé tiède – Ville de Reims

En mars 2007, la Ville de Reims a utilisé un enrobé tiède pour la réfection de la moitié d'une de ses chaussées, le boulevard Robespierre. Des mâchefers d'incinération d'ordures ménagère (MIOM), produits de recyclage issus de l'usine d'incinération de Reims, ont par ailleurs été utilisés en fondation de chaussée.

Réfection de couche de roulement en enrobé à froid – CG Haute-Vienne

Pour refaire la couche de roulement de la route départementale 699 sur 25 km entre Saint-Mathieu et la RN 21, le Conseil Général de la Haute-Vienne, maître d'ouvrage, a choisi d'appliquer un tapis mince en béton bitumineux à froid. L’enrobé a été appliqué en épaisseur moyenne de 3 à 4 cm. Sur ce type d'itinéraire, où les déflexions restent élevées, un béton bitumineux à chaud aurait dû être mis en œuvre en couche plus épaisse, pour résister durablement aux sollicitations du trafic, sans fissurer.

Utilisation d’enrobé végétal

En 2005, la Ville d’Orléans a réalisé un chemin piétonnier en enrobé végétal autour d’un terrain de sports synthétique. Ces 300 m² de chemin piétonnier viennent compléter d’autres expériences de tronçons routiers en Bretagne et en Alsace, et de voies piétonnes au Bois-de-Boulogne (400 m² en 2004) et de voiries urbaines à Bormes-les-Mimosas (500 m2 en 2005).

 Utilisation de matériaux recyclés

Les matériaux recyclés élaborés et caractérisés sont assimilables à des matériaux de carrière, et conduisent pour la plupart des usages à un dimensionnement comparable de la structure routière. Le CCTP doit être rédigé de façon à permettre cette utilisation. Notamment il est recommandé d’exprimer le plus clairement possible le niveau de performances mécaniques à atteindre à court et long termes, plutôt que d’indiquer des clauses de mise en œuvre des graves qui ne seraient pas applicables à tous les matériaux proposés.

 Planète TP
www.planete-tp.com
Ce site, sous l’onglet ‘bitumes et enrobés’ puis ‘développement durable’ présente brièvement différentes techniques de construction routière et leur intérêt environnemental.

Route et développement durable : les réponses de la filière aux questions environnementales et de sécurité Union Routière de France, Accessible en ligne sur
www.urf.asso.fr

Graves recyclées de démolition et de mâchefer - Guide d’utilisation en travaux ublics  Région Rhône Alpes
www.grandlyon.com/fileadmin/user_upload/Pdf/activites/voirie/Guide_graves_recycle2005.pdf

Exemples de logiciels d’analyse multicritère[11] pour la conception des chaussées : BOSDA©, EvalMET© et Afwegingsmodel Wege. Ils permettent de tenir compte de différents aspects tels que le prix, le comportement à long terme des matériaux, l’environnement, la sécurité et le confort des usagers de la route.