Annexe 7 - Le recyclage en granulats de la fraction inerte des matériaux de démolition

Cette note consacrée au recyclage de la fraction inerte des matériaux de démolition s’appuie pour l’essentiel sur une étude réalisée par le Syndicat national des producteurs de granulats de recyclage, avec la participation financière de l’ADEME (ex ANRED) et publiée dans la revue "Mines et Carrières - Industrie Minérale" de novembre 1992 (pages 32 à 46), dont elle reprend de larges extraits.

1. INTRODUCTION

Démolir, c’est abattre un quartier, un immeuble, une usine, un ouvrage d’art… Le résultat, c’est un tas de matériaux de construction : béton, béton armé, briques, pierre de taille, plâtre, bois, métaux, verre, matières plastiques, céramiques, papiers… Ce tas est plus ou moins composite suivant la nature des ouvrages démolis et l’âge de leur construction.

Ces matériaux peuvent être classés en deux catégories selon leur aptitude à être déposés dans le milieu naturel avec un risque limité pour l’environnement :

  • les matériaux dits inertes, qui n’évoluent pas dans le temps (béton, brique, tuile, pierre, verre, céramique),
  • les matériaux qui évoluent dans le temps ou qui représentent une gêne visuelle pour l’environnement (plâtre, bois, papier, carton, métal, matières synthétiques).
  • Quatre possibilités permettent d’évacuer l’ensemble de ces matériaux :
  • la décharge de résidus urbains (C.E.T. de classe II), la plus simple et la plus commode puisqu’elle est apte, réglementairement et techniquement, à recevoir pratiquement tous les matériaux de démolition,
  • l’incinération des produits inflammables ; papier, carton, bois, plastiques,
  • la décharge de résidus inertes,
  • le recyclage, axé sur la fabrication de granulats.

Les trois dernières possibilités ne sont opérationnelles que si l’on procède à un tri préalable et parmi celles-ci, notamment pour les matériaux dits inertes, le recyclage est sans doute la filière la plus contraignante.

2. ASPECT ÉCONOMIQUE

En 1991, on recensait, en France, une vingtaine de sociétés productrices de granulats de recyclage à partir de matériaux de démolition. La taille des installations reste relativement modeste, avec une production moyenne annuelle de l’ordre de 100 000 tonnes, comprise entre 30 000 et 300 000 tonnes.

Le secteur de la démolition qui alimente en grande partie les installations de recyclage produit, annuellement, de 20 à 25 millions de tonnes de gravats renfermant 10 à 15 millions de tonnes de matériaux recyclables. Pratiquement 20 à 30% de ce potentiel sont transformés actuellement en granulats. Ce sous-emploi s’explique par deux facteurs :

- un facteur temps : le délai moyen d’un chantier de démolition est d’un mois, ce qui ne permet pas toujours l’utilisation d’une technique de démolition sélective, ni la préparation des matériaux. En effet, le réemploi des matériaux de démolition pour la fabrication des granulats nécessite une préparation spéciale : tri par nature de matériau et calibrage des éléments, notamment pour un recyclage à partir de centrales mobiles,

- un facteur distance : les matériaux de démolition sont souvent évacués vers le lieu le plus proche du chantier, qui peut être un site de recyclage, ou une décharge malgré le caractère payant de celle-ci.

2.1. NATURE DES MATÉRIAUX RECYCLES

Les producteurs ont une politique de sélection des matériaux de démolition à la réception, les matériaux refusés étant mis en décharge par les entreprises de démolition. Cette notion de qualité est fondée sur deux critères : la propreté et l’homogénéité, ce qui permet de distinguer cinq catégories de matériaux :

  • le béton propre, armé ou non, sans enduit ni plâtre,
  • les matériaux propres, mais composites (enrobés, briques, tuiles, graves, pierres et blocs rocheux…),
  • les matériaux mélangés, avec une faible teneur en plâtre et en bois (maçonnerie, béton armé…),
  • les mauvais matériaux, avec une teneur en bois et en déchets supérieure à 10% (maçonnerie, béton armé…),
  • les autres (matériaux terreux…).

Généralement, les matériaux réceptionnés sont stockés selon leur qualité et leur facilité de traitement. Ils sont composés à plus de 90% de matériaux propres et à 60% de bétons propres.

2.2. PRODUCTION

En 1990, la production française de granulats recyclés à partir de matériaux de démolition a été de 3 000 000 de tonnes environ, représentant 25% de la production de granulats non issus de carrières (schistes houillers + laitiers + démolition), et 0,75% seulement de la production totale de granulats (404 millions de tonnes).

Les zones de production sont les grandes agglomérations qui sont susceptibles d’offrir un potentiel régulier de matériaux de démolition. Ainsi, on constate une très forte concentration de cette activité en Ile de France (65% de la production nationale), les autres régions concernées étant le Nord, avec la reconversion des friches industrielles et, dans une moindre mesure, l’Alsace et la région Rhône-Alpes.

2.3. UTILISATION

Les granulats de recyclage ont deux types d’emploi :

  • 75 à 80% sont employés en l’état (sables gravillons, graves ou cailloux),
  • 20 à 25% sont utilisés dans la fabrication de graves traitées au liant hydraulique (sables, gravillons, graves 0/20 mm).

La consommation de ces matériaux dans la construction de bâtiments (radiers, bétons de fondation…) n’est pas significative. Ils sont destinés essentiellement à la réalisation d’ouvrages de génie civil, notamment les VRD, canalisations, chaussées à faible ou moyenne circulation, pistes diverses…

2.4. CONDITIONS ÉCONOMIQUES DE RENTABILITÉ

Le coût d’élaboration des granulats recyclés est supérieur à celui des granulats naturels. En moyenne, à qualité égale, la différence est de l’ordre de 10 à 12 francs à la tonne et résulte de deux principaux facteurs :

  • d’une part, la nécessité d’adjoindre aux fonctions traditionnelles de concassage-criblage, un certain nombre d’opérations, destinées à faciliter le traitement des matériaux et à améliorer la qualité des produits finis, notamment :
    • le stockage sélectif des matériaux réceptionnés,
    • la préparation avant concassage (réduction du volume des gros éléments, cisaillage des ferrailles…),
    • en cours d’élaboration, le déferraillage (magnétique) ainsi que les tris manuels et mécaniques (épurateur, tables densimétriques) des papiers, des bois et des plastiques,
  • d’autre part, l’efficience moindre des matériels d’une installation de recyclage par rapport à celle d’une installation de granulats naturels.

Le recyclage des matériaux de démolition s’effectue en zone urbaine ou péri-urbaine, c’est-à-dire dans, ou à proximité immédiate, des grands centres de consommation de granulats.

En conséquence, le prix rendu sur les lieux d’utilisation des matériaux recyclés est très voisin du prix au départ de l’installation, ce qui n’est pas le cas, généralement, des granulats naturels qui doivent supporter un transport plus ou moins long.

L’égalité des prix est satisfaite pour un transport de granulats naturels sur une distance de l’ordre de 20 kilomètres. La règle de compétitivité peut se traduire de la façon suivante, à prix égal rendu sur le chantier de mise en œuvre :

  • les granulats recyclés supportent un surcoût, au départ de l’installation, qui correspond à une distance de transport de 20 km, environ,
  • ce qui revient à dire que les granulats naturels bénéficient d’une possibilité de transport supplémentaire de 20 km, environ.

Cependant, il s’agit d’un ordre de grandeur car les prix départ des granulats varient d’une région à une autre. D’autre part, les conditions de circulation dans certaines agglomérations peuvent conduire à calculer les coûts de transport non seulement en fonction de la distance parcourue, mais aussi en fonction du temps écoulé.

Ainsi, la différence de coût constatée au niveau de l’élaboration peut être plus ou moins compensée par l’économie faite au niveau du transport, de telle sorte que, sous certaines conditions, les granulats de recyclage sont économiquement compétitifs.

RETOMBÉES INDIRECTES DU RECYCLAGE

Pour les entreprises de démolition, l’activité recyclage représente deux possibilités d’économie :

  • sur le transport, l’économie peut être totale si l’installation de recyclage est mobile et montée sur le chantier. Elle sera partielle, voire nulle dans le cas d’un transport vers une installation fixe,
  • sur la mise en décharge, elle pourra être totale ou partielle selon que les matériaux sont réceptionnés à titre gratuit ou onéreux.

Dans tous les cas, ces économies peuvent conduire à une diminution du coût de l’opération "démolition" et, dans le cas d’un recyclage intégré, venir en diminution du coût d’élaboration des granulats produits, rendant ceux-ci plus compétitifs.

Cependant, le recyclage mobile peut s’avérer très contraignant car il impose une commercialisation rapide des matériaux qui ne doivent pas rester stockés sur place au-delà de la durée du chantier. Or, les centrales mobiles n’ont pas une capacité de traitement comparable à celle des centrales fixes. Elles nécessitent une plus grande préparation des matériaux de démolition (calibrage) et ne fabriquent généralement qu’un seul produit (graves 0/40, 0/80…).

Selon la profession, le déplacement et l’installation d’un ensemble de recyclage mobile n’est économiquement envisageable que pour les chantiers de démolition importants, de 30 000 tonnes au minimum.

3. ASPECT TECHNIQUE

Les normes et les spécifications techniques qui déterminent les possibilités d’utilisation des granulats de recyclage sont les mêmes que pour les granulats naturels :

  • norme P 18-101, en ce qui concerne les granulats pour chaussées,
  • norme P 18-541 en ce qui concerne les granulats pour bétons.

Pour être utilisés dans les domaines routiers (couche de roulement, couche de base, couche de fondation, ouvrage d’art), les granulats doivent satisfaire aux caractéristiques mécaniques et de fabrication définies par le Ministère des Transports.

Ces spécifications prennent en compte trois critères :

  • l’importance du trafic, (de T5, trafic le plus faible à T0, trafic le plus élevé),
  • la position des couches dans la chaussée,
  • la technique de traitement (graves non traitées ou traitées aux liants hydrauliques, enrobés, etc…).

Deux essais principaux permettent d’évaluer la qualité des granulats :

  • l’essai Los Angeles, qui mesure la résistance à la fragmentation,
  • l’essai Micro-Deval en présence d’eau, qui mesure la résistance à l’usure.

A partir des valeurs obtenues, les granulats sont classés en 6 catégories, de qualité décroissante (A, B,…F).

Pour être utilisés dans les bétons, outre les spécifications de la norme 18-541, les granulats ne doivent pas contenir de fortes teneurs en matières organiques, sulfates, sulfures, chlorures, ainsi que certaines formes de silice ou silicate, substances susceptibles de nuire à la qualité du béton (corrosion des armatures, gonflement, fissuration) et donc à la résistance de celui-ci.

CARACTÉRISTIQUES ET DOMAINES D’UTILISATION DES GRANULATS DE RECYCLAGE

D’après leurs caractéristiques, les granulats de recyclage rentrent en majorité dans les catégories D et E, ce qui limite leurs possibilités d’utilisation aux couches de base et de fondation des chaussées, avec une étude particulière pour les trafics supérieurs à T2, ainsi qu’aux couches de liaison de bétons bitumineux pour des chaussées à trafic inférieur à T3.

Mais, compte-tenu de l’hétérogénéité des matériaux de construction, et malgré les sélections pratiquées, les granulats de recyclage sont susceptibles de présenter des variations mécaniques, physiques ou chimiques. Cette absence de régularité dans la qualité limite souvent les possibilités d’utilisation aux catégories E et F, les plus médiocres.

En ce qui concerne les bétons, l’emploi des granulats de recyclage se heurte à la caractérisation des teneurs en sulfates et en sulfures. Toutefois, il apparaît que la connaissance de la teneur globale en sulfates n’est pas suffisante et des études sont menées pour déterminer :

  • la répartition des sulfates dans les différentes fractions granulométriques,
  • la mise au point d’un test semi-quantitatif mesurant les teneurs en sulfates,
  • les seuils critiques de teneur en sulfates,
  • les domaines d’utilisation des granulats.

4. ASPECT RÉGLEMENTAIRE

Les unités de recyclage des matériaux de démolition sont justiciables, comme toutes les industries, de la législation des installations classées pour la protection de l’environnement.

Les unités de production de granulats sont analogues aux installations de broyage-concassage existantes sur les sites de carrières, et, comme celles-ci relèvent donc des rubriques 89 bis et 89 ter de la nomenclature des installations classées.

5. PERSPECTIVES

Malgré une évolution ascendante de la production, le développement du recyclage de la fraction inerte des matériaux de démolition n’est pas acquit. En effet, la différence entre granulat "neuf" et granulat "ancien" est principalement d’ordre économique. Pour que l’utilisation des granulats de recyclage s’accroisse, il faut que celle-ci ne soit pas plus coûteuse que l’utilisation des matériaux naturels.

A cet égard, ce sont les grandes métropoles qui offrent les conditions les plus favorables :

  • approvisionnement en matériaux de démolition abondant et régulier,
  • consommation de granulats importante, avec des sources d’approvisionnement en granulats naturels souvent éloignées,
  • coût de mise en décharge élevé.

Dans ce contexte, le recyclage peut être rentable, d’autant plus qu’il permet :

  • d’économiser une matière première d’accès souvent difficile aux environs des grandes métropoles,
  • de réduire l’encombrement des décharges de résidus urbains,
  • de réduire, au moins partiellement, le transport en milieu urbain ou péri-urbain.

Ailleurs, où le potentiel de recyclage est plus ou moins diffus, des solutions techniques sont envisageables, mais les risques d’échecs sont importants :

  • le recyclage par une installation mobile, outre le fait qu’il nécessite des chantiers de démolition importants (30 000 tonnes au minimum), présente des difficultés au niveau de la commercialisation des produits, pour plusieurs raisons :
    • compétitivité souvent moins favorable que dans les grandes métropoles,
    • délais d’évacuation des matériaux courts (durée du chantier),
    • offre des produits se situant en marge des circuits organisés,
  • le recyclage par une installation fixe collectant les matériaux de démolition sur une vaste aire géographique (la moitié d’un département, par exemple) est réalisable techniquement mais plus incertaine sur le plan économique car le coût de collecte doit être plus attractif que le coût de mise en décharge. Ainsi, pour un chantier de démolition situé à 50 km de l’installation de recyclage, le coût de mise en décharge, pour être dissuasif, devrait être supérieur au coût du transport à l’installation et s’élever, au minimum à 50 F/m3 (à majorer, le cas échéant, d’une réception à titre onéreux correspondant à la préparation des matériaux).

FACTEURS DE DEVELOPPEMENT DE LA FILIERE RECYCLAGE

Le développement de la réutilisation des matériaux de démolition repose principalement sur la rentabilité économique de l’opération. Pour favoriser ce développement, des mesures sont envisageables mais peuvent avoir des effets secondaires allant à l’encontre des objectifs recherchés :

  • la hausse des coûts de réception dans les installations de recyclage repositionne la mise en décharge qui devient plus attractive,
  • le réajustement de l’incitation au recyclage par l’augmentation du coût de la mise en décharge accroît les risques de multiplication des dépôts sauvages.

Par ailleurs, deux facteurs devraient, à moyen terme, contribuer à développer le recyclage :

  • l’augmentation plus rapide du coût rendu des granulats naturels liée à la prise en compte des données environnementales de plus en plus contraignantes,
  • la diffusion de nouvelles pratiques dans la démolition, orientées vers une technique de "déconstruction" adaptée à la récupération sélective des matériaux potentiellement valorisables. En effet, le tri effectué par le démolisseur en amont de l’installation de production de granulats recyclés, ne peut que concourir à améliorer l’efficience du matériel et faciliter le suivi de la qualité de la fabrication. Cette option pourrait être prévue dans les appels d’offres de démolition.

PROMOTION DU RECYCLAGE

La promotion du recyclage de la fraction inerte des matériaux de démolition se situe à trois niveaux :

  • au niveau des producteurs qui, compte-tenu de l’hétérogénéité des matériaux de démolition, doivent parvenir à maîtriser parfaitement leur fabrication, de façon à proposer sur le marché des granulats de qualité(s) homogène(s) et régulière(s),
  • au niveau des pouvoirs publics, qui, en tant que prescripteurs de la filière, poursuivent deux objectifs :
    • une réduction de la production de granulats naturels, consommatrice d’espaces souvent en concurrence avec d’autres occupations du sol,
    • un réemploi optimal des matériaux inertes qui sont évacués dans des sites de décharges alors que ceux-ci sont de plus en plus difficiles à renouveler du fait des contraintes environnementales et de l’opposition quasi systématique des populations.

L’action de promotion par les pouvoirs publics peut s’exercer suivant quatre voies :

    • inciter les détenteurs de déchets de démolition à approvisionner en priorité les unités de recyclage avec des matériaux homogènes ; pour l’ADEME, cette incitation repose notamment sur la création d’une taxe sur la mise en décharge,
    • mener des campagnes d’information et de sensibilisation sur les filières de recyclage de l’ensemble des matériaux de démolition,
    • aider à la certification des produits recyclés,
    • participer au développement des techniques de "déconstruction", de tri et de recyclage des matériaux de démolition,
  • au niveau des collectivités qui, de par leurs compétences, sont à même d’intervenir dans trois domaines :
    • l’approvisionnement des unités de recyclage : la délivrance d’un permis de démolir peut être assorti d’une clause prescrivant des recommandations relatives à la destination des matériaux de démolition,
    • le développement des sites de recyclage : les collectivités, notamment les collectivités territoriales, sont à même d’aider et de planifier la mise en place d’unités de recyclage,
    • l’ouverture des marchés de travaux aux granulats recyclés : outre les collectivités, l’ensemble des maîtres d’ouvrage et maîtres d’oeuvre, publics et privés, ont la possibilité de favoriser l’utilisation des granulats recyclés en proposant systématiquement une variante "granulats de recyclage" dans les appels d’offres.

6. CONCLUSION

Le développement du processus de recyclage de la fraction inerte des matériaux de démolition repose sur la promotion de projets économiquement viables, des projets construits non pas sur la recherche d’opportunités, mais sur l’étude des conditions susceptibles d’assurer la compétitivité de l’installation (proximité des centres de consommation, possibilité d’une collecte régulière d’une matière première sélectionnée et peu éloignée, compétence technique dans les granulats pour une bonne intégration dans les circuits de commercialisation). Ceci suppose :

  • une action de promotion visant à diffuser auprès des maîtres d’ouvrage et des maîtres d’oeuvre les possibilités d’utilisation, sans risques, de ces granulats de recyclage,
  • des mesures d’accompagnement de types réglementaire et incitatif,
  • une parfaite intégration dans le milieu environnant pour que la filière recyclage ne puisse être assimilée, aux yeux de la population, à un traitement de déchets, au risque, à terme, d’être rejetée loin des grands centres urbains et d’être privée, ainsi, d’un atout économique important.

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