Généralités et conditions d’emploi
Cendres de foyer, cendres volantes sèches ou humides, tous les types de cendres peuvent être utilisées en techniques routières.
La valorisation des cendres de charbon en matériaux de technique routière est encadrée par le « Guide d’application : Applicabilité de matériaux alternatifs en technique routière », que nous avons présenté dans une précédente Lettre d’information.
Ce guide définit les conditions d’utilisation des cendres volantes. Elles sont de deux types :
– les cendres doivent entrer dans le cadre d’un usage normalisé pour garantir les performances mécaniques du matériau final,
– elles doivent faire la preuve de leur acceptabilité environnementale au regard des sites d’implantation l’ouvrage final.
Les spécifications de produit et de performances dépendent de l’usage prévu des cendres dans l’ouvrage routier : remblais, couche de base, couche de forme, liant routier…
Les cendres volantes utilisées seules sont mécaniquement sensibles à l’action de l’eau. Leur utilisation en technique routière dépend donc de maîtrise du contact avec l’eau :
– l’ajout de chaux ou de ciment permet la prise hydraulique des cendres, qui deviennent alors insensibles à l’eau,
– l’isolation de l’ouvrage constitué de cendres seules doit les protéger du contact avec l’eau, qu’elle soit souterraine ou météorique.
En ce point, les préoccupations de performances mécaniques servent également celles de l’environnement : la limitation du contact avec l’eau (nappes ou eaux superficielles) permet d’éviter toute éventuelle dissémination de polluants.
Normes encadrant l’usage des cendres de charbon en technique routière
Les cendres siliceuses sont notamment utilisées pour l’élaboration de remblais. Dans le cadre de cet usage, elles doivent satisfaire aux spécifications de la norme A05-252 de juillet 1990 « Corrosion par les sols – Aciers galvanisés ou non mis en contact de matériaux naturels de remblais« .
Leur utilisation en couche de forme doit le plus souvent s’envisager soit avec un traitement aux liants hydrauliques, soit avec une activation calcique.
En couche de fondation ou en couche de base, les cendres sont activées par de la chaux. Il s’agit alors de graves-cendres volantes-chaux qui doivent être conformes aux normes mises à jour en août 2013 :
NF EN 14227-1 : Mélanges traités aux liants hydrauliques – Spécifications – Partie 1 : mélanges granulaires traités au ciment,
NF EN 14227-2 : Mélanges traités aux liants hydrauliques – Spécifications – Partie 2 : mélanges granulaires traités au laitier,
NF EN 14227-5 : Mélanges traités aux liants hydrauliques – Spécifications – Partie 5 : mélanges granulaires traités aux liants hydrauliques routiers
On peut également ajouter du laitier : nous sommes alors en présence graves-laitiers-cendres volantes-chaux qui doivent être également conformes aux normes NF EN 14227-1, NF EN 14227-2, NF EN 14227-5.
Les cendres traitées à la chaux et au gypse peuvent également être utilisées en couche de fondation, conformément à la norme NF EN 14227-3 de 2013 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques – Spécifications – Partie 3 : mélanges granulaires traités à la cendre volante ». Le guide d’application SETRA-LCPC de 1998 impose alors des proportions de mélange qui visent à éviter les gonflements liés à la formation d’ettringite.
Enfin les cendres volantes calciques, du fait de leur hydraulicité, peuvent être utilisées comme liant. Elles ont alors employées comme constituant d’un liant pour le traitement de sol ou de graves. S‘il s’agit d’un ciment, ce sera conformément à la norme NF EN 197-1, et s’il s’agit d’un liant, conformément à la norme NF P15-108 de 2000 : « Liants hydrauliques – Liants hydrauliques routiers – Composition, spécifications et critères de conformité ».
Autres références utiles
NF EN 13282 – Liants hydrauliques routiers
NF P 98 111- Assises de chaussées – Essai de réactivité des cendres volantes silico-alumineuses à la chaux
Guide Sétra : Acceptabilité de matériaux alternatifs – mars 2011