Un projet de R+D+I de Breinco mène l’innovation en pavage urbain

Breinco a présenté son projet de RDI axé sur l'analyse du comportement de divers systèmes constructifs de pavage, dans le but de promouvoir l'utilisation de solutions de revêtement plus durables et efficaces, alignées sur les besoins des villes du XXIe siècle.

Breinco en collaboration avec Smart Engineering et l’UPC

Au début de l’année 2021, Breinco et l’ingénierie  Smart Engineering ont signé une convention pour concevoir et construire une piste d’essai dans les installations de Breinco, permettant d’étudier et d’analyser, à conditions égales, différentes solutions constructives de pavage. Ce projet s’est concrétisé en 2022 avec la construction d’une piste de plus de 65 mètres de long, pouvant accueillir 13 solutions constructives différentes, conçue pour simuler des conditions climatiques (épisodes de pluie), comptabiliser des essais de trafic routier et surveiller la perméabilité des Systèmes Urbains de Drainage Durable (SUDS) avec l’utilisation de nos pavés perméables ECO-SUDS. Smart Engineering, avec le groupe de Recherche en Ingénierie de la Construction de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), a apporté un support technico-scientifique crucial au projet, grâce à son expertise dans les projets de R+D+I axés sur le génie civil, la technologie du béton et l’analyse de la valeur et de la durabilité. La synergie entre l’industrie, l’ingénierie et l’université a été le modèle collaboratif avec lequel Breinco a mené ses derniers projets de recherche, principalement axés sur la revalorisation/réutilisation des matériaux et sur la durabilité de ses produits.

Étudier différents systèmes de pavage

La piste d’essai a été conçue comme une structure contenant des solutions constructives indépendantes et remplaçables dans le temps. C’est pourquoi elle a été la première de nombreuses autres analyses sur le comportement des pavages que nous réaliserons à l’avenir. Dans cette première étude, treize solutions constructives différentes ont été analysées et comparées : cinq solutions avec un système rigide, cinq solutions avec un système flexible et trois solutions avec un système hybride. Sur les treize solutions, deux sont des Systèmes Urbains de Drainage Durable utilisant des pavés perméables.

Systèmes de pavage

  • Le système rigide, comme son nom l’indique, englobe toutes les solutions qui visent à atteindre la rigidité constructive maximale. Pour cela, la pose est effectuée sur une dalle de béton, en plaçant les pièces avec du mortier et en réalisant les joints normalement avec du coulis de ciment Portland ou des mortiers spéciaux pour joints.

  C’est actuellement le système de pose le plus utilisé, en raison d’une forte culture du ciment très ancrée et, deuxièmement, des performances mécaniques élevées et surdimensionnées qu’il offre. Cependant, ces avantages s’accompagnent d’un coût économique élevé et d’un impact environnemental significatif. Il convient de noter que, bien que la rigidité soit communément associée à la résistance et à la durabilité, elle est également liée à des problèmes de dilatation thermique.

  • Le système flexible comprend des solutions sans béton, sans mortier ni jointoiement au ciment, utilisant à la place des bases naturelles ou des graves non traitées dûment compactées. La pose des pièces se fait sur du sable grossier ou du gravillon et le jointoiement se fait normalement avec du sable lavé fin.

Ce système est actuellement le moins utilisé, en raison du manque de connaissances et d’expérience technique à son sujet et de l’inertie du secteur vis-à-vis de la culture du ciment. Cependant, il existe des projets de traversées urbaines réalisés il y a plus de 20 ans qui, malgré la forte intensité de trafic à laquelle ils sont exposés, sont en parfait état. C’est pourquoi nous considérons que ce système devrait être appliqué, au minimum, dans tout domaine piétonnier, comme les trottoirs, les promenades, les places, ou même dans les zones de trafic léger, comme les parkings ou les voies à accès limité.  

  • Le système hybride est une combinaison du système rigide et du système flexible, car il utilise une base de béton comme le système rigide, mais la pose des pièces se fait comme le système flexible, c’est-à-dire sur un lit de sable grossier ou de gravillon, avec un jointoiement au sable lavé fin. On peut dire de ce système qu’il offre le meilleur de chaque système précédent : une base uniforme et résistante grâce au béton, et une pose rapide, récupérable et réutilisable grâce à la pose flexible.

Ce système, bien qu’il soit de plus en plus utilisé, reste méconnu par la grande majorité des techniciens. Il était donc nécessaire de démontrer sur la piste d’essai la polyvalence et la versatilité qu’offre cette intéressante combinaison de systèmes rigides et flexibles..

Des solutions du XXIe siècle pour les villes du XXIe siècle

Le changement de modèle urbain que nous vivons actuellement, basé sur la piétonnisation/pacification des voies et sur la mise en œuvre de solutions fondées sur la nature, comme le projet de super-îlots et d’axes verts de Barcelone, favorise le remplacement de l’asphalte et du béton continu par des pavages modulaires avec des dalles et/ou des pavés. Ces pavages permettent des systèmes de pose 100 % récupérables, 100 % réutilisables et 100 % recyclables qui, en plus de réduire de plus de 60 % l’impact environnemental de toute la section constructive, peuvent être utilisés pour la construction de Systèmes Urbains de Drainage Durable (SUDS) avec l’usage de pavés perméables, favorisant la récupération du cycle naturel de l’eau également dans les villes. Ces systèmes de pose sont les systèmes hybrides et flexibles. Le manque d’informations et de démonstrations empiriques sur le comportement de ces systèmes de pose est l’une des raisons pour lesquelles Breinco a construit une piste d’essai unique au niveau national et international de simulation accélérée, se consolidant ainsi une fois de plus comme entreprise pionnière et à l’avant-garde de l’aménagement urbain.

Christian Cazorla, director técnico de Breinco
Christian Cazorla, directeur technique de Breinco

Innover n’est pas aussi simple que d’introduire des nouveautés ; c’est investir en acceptant un risque élevé d’échec, mais c’est le seul chemin vers la distinction.  

Conclusions

Dans cette première étude réalisée sur la piste d’essai de Breinco, différentes solutions constructives ont été comparées à conditions égales en utilisant les systèmes de pose rigides, flexibles et hybrides, ainsi que des systèmes SUDS via des pavés perméables. Ces solutions ont été testées simultanément sous des conditions de pluie et de trafic routier, jusqu’à atteindre une simulation de trafic urbain correspondant à une année de catégorie C2 selon le manuel de l’IECA. Les résultats de l’étude ont révélé que:

  • Les systèmes rigides sont, comme on pouvait s’y attendre, ceux qui se sont le mieux comportés face aux sollicitations de trafic testées, bien qu’ils présentent de loin l’impact économique et environnemental le plus élevé.
  • Les systèmes hybrides se sont également parfaitement comportés, s’avérant être une alternative claire aux systèmes rigides, tout en étant plus économiques et durables.
  • Les systèmes flexibles bien qu’étant de loin les plus économiques et durables, sont moins adaptés à un trafic routier intense et sont recommandés pour les zones de trafic léger.
  • En ce qui concerne les solutions SUDS avec pavés perméables, la piste d’essai a permis de démontrer que ces solutions peuvent également être utilisées pour le trafic routier.

L’un des points les plus importants du projet consistait à démontrer l’importance du matériau de jointoiement dans les pavages.

  • Les joints avec des sables naturels se sont avérés les moins efficaces, avec des déformations plus importantes (orniérage) dans les solutions où ils ont été utilisés, présentant également des problèmes de consolidation et de vidage des joints.
  • La tendance est à l’utilisation croissante de joints avec des sables polymères. Les sables polymères sont, comme leur nom l’indique, des sables avec des polymères qui s’activent à l’eau et se consolident à l’intérieur des joints, améliorant, comme cela a été démontré, le comportement du pavage.

  • En ce qui concerne les jointoiements rigides, les résultats démontrent que les coulis liquides de ciment et de sable sont plus économiques et se comportent de manière équivalente aux joints avec mortiers spéciaux. Dans tous les cas, il est crucial pour ce type de joint de contrôler sa fluidité afin de garantir le remplissage complet des joints et d’éviter la concentration excessive de tensions superficielles. De plus, ils nécessitent un nettoyage exhaustif et, même ainsi, ils altèrent l’aspect esthétique final du pavage. La rigidité finale de ces joints fait que le pavage se comporte comme une dalle de béton continue, rendant indispensable la réalisation de joints de dilatation.

La piste d’essai est et sera un outil très utile pour connaître et optimiser les différents systèmes constructifs possibles pour la construction de pavages, ce qui permettra à Breinco d’innover et de démontrer la viabilité de nouveaux systèmes de pose plus durables, économiques et écologiques à l’avenir. Demandez le mémoire technique du projet via le formulaire suivant.  

Quels pavages faisaient partie de la piste d’essai de Breinco?

VS5 Petra

VS5® Petra | 30x15x10cm
  Terana Six | 20x10x10cm
Terana® Six | 20x10x10cm
Terana Six Acqua Joint
Terana® Six Acqua Joint | Pavage drainant ECO SUDS® | 20x10x8cm
Natur Acqua Joint
Natur Acqua Joint | Pavimento drenante ECO SUDS | 20x20x8cm
Natur Acqua Joint | Pavage drainant ECO SUDS® | 20x20x8cm
  Llosa Mosaic
Llosa Mosaic | Pavage drainant ECO SUDS® | 30x30x10 cm
   

Inscription à la newsletter

Inscription à la newsletter

Demande d'informations