Des millions de routes à travers les États-Unis sont construites avec un revêtement en asphalte qui se détériore avec le temps. Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université du Missouri utilisent des matières recyclables, y compris des déchets plastiques, comme solution durable pour réparer le système routier de fracturation de l’Amérique.
En partenariat avec le ministère des Transports du Missouri (MoDOT), des chercheurs du Mizzou Asphalt Pavement and Innovation Lab (MAPIL) ont récemment créé une route d’essai dans le monde réel en utilisant des matériaux recyclés comme des pneus usés et des déchets plastiques le long d’une partie de l’Interstate 155 dans le Missouri. Bootheel.
En augmentant la durabilité des mélanges d’asphalte, cette méthode innovante peut aider à réduire le nombre d’articles qui se retrouvent dans les sites d’enfouissement ou qui fuient dans l’environnement, a déclaré Bill Buttlar, directeur de MAPIL.
« Le Missouri est le Show-Me State, nous adoptons donc une vision très pragmatique », a déclaré Buttlar. « La science peut être épineuse et difficile, mais nous sommes à la hauteur de la tâche. Nous sommes ravis que même si notre approche est compliquée en laboratoire, elle est simple à exécuter sur le terrain, ce qui la rend facilement adaptable, évolutive et peu coûteuse. efficace pour s’intégrer dans de nombreux types d’environnements routiers. »
Le projet I-155 prend la route d’essai précédente du groupe, installée le long d’un tronçon de Stadium Boulevard à Columbia, Missouri, un peu plus loin. Au lieu de simplement tester quatre types différents de matériaux recyclés, le projet I-155 évaluera l’efficacité réelle de neuf types différents de matériaux recyclés dans la création d’une chaussée en asphalte. Cela comprend trois types différents de polyéthylène (PE) – un matériau que l’on trouve couramment dans les sacs d’épicerie en plastique – et le caoutchouc des pneus broyés, qui est une nouvelle façon d’éliminer les pneus usagés.
Les chercheurs de l’Université du Missouri sont à la pointe du développement de mélanges durables de revêtements routiers en déchets plastiques. Crédit : Université du Missouri
« Ces projets nous offrent l’opportunité de construire intentionnellement la prochaine génération de routes avec ces matériaux non pas comme un type de décharge linéaire, mais aussi pour aider l’environnement tout en faisant en sorte que la valeur des dollars dépensés pour des infrastructures de transport comme celle-ci s’étende plus loin dans le futur, » a déclaré Buttlar, qui est également titulaire de la chaire Glen Barton sur les chaussées flexibles.
MU est à la pointe de ce type de travail aux États-Unis parce que son équipe a abordé la plupart des questions de recherche translationnelle comme la durabilité et la sécurité qui pourraient empêcher un entrepreneur général ou un ministère des Transports d’adopter cette stratégie révolutionnaire.
« Nous ne vivons pas seulement dans le laboratoire », a déclaré Buttlar. « Dans le domaine de la recherche sur les matériaux de transport, nous devons voir comment tous les différents matériaux utilisés pour construire une route – la roche, l’asphalte et les matériaux recyclés – se comportent dans le monde réel et se gélifient pour construire une route. »
« L’asphalte est liquéfié par la chaleur, et lorsque vous mettez un additif comme un matériau en plastique ou en caoutchouc, vous devez tout lier avec une bonne adhérence. Mais nous ne saurons si cela se produit avec succès que lorsque nous le produirons sur un à grande échelle, puis l’exposer à des éléments tels que des conditions météorologiques différentes et un trafic intense. »
MAPIL se spécialise dans un procédé à sec, qui permet aux chercheurs d’ajouter facilement les matières recyclables directement dans le mélange avant qu’il ne soit appliqué sur une surface de route.
« La forme, la forme et la taille des plastiques posent des défis différents dans la façon dont le matériau s’écoule, se comporte et se mélange », a déclaré Punya Rath, professeur de recherche adjoint au Département de génie civil et environnemental qui travaille au MAPIL. « Nous avons donc effectué des tests approfondis à petite échelle pendant presque une année entière avant de passer à une plus grande échelle sur le terrain avec des sous-traitants. »
L’un des avantages de ce processus est que les chercheurs peuvent tester les mélanges sur le terrain à l’aide d’un laboratoire de recherche mobile, qu’ils ont développé et utilisé pour les projets Stadium Boulevard et I-155.
« Cela aide énormément le ministère des Transports du Missouri (MoDOT) d’avoir un laboratoire de recherche mobile sur place sur le terrain qui a la capacité de tester rapidement des échantillons et de fournir des résultats dans les 24 à 48 heures pour mieux informer le processus », a déclaré Rath.
Citant des préoccupations environnementales, Buttlar a déclaré que l’équipe s’assure que tout ce qu’ils font est dans les limites actuelles établies par l’Agence de protection de l’environnement (EPA).
« Nous concevons le matériau pour pouvoir retenir ou capturer les sous-produits environnementaux au pourcentage le plus élevé pendant la plus longue période de temps. Ce ne sera pas un confinement à 100% », a déclaré Buttlar. « Tout ce qui est construit dans un environnement naturel se dégradera avec le temps, c’est pourquoi l’EPA a des normes pour tout, et nous nous assurons que nous respectons ces normes en toute sécurité. »