L'utilisation de la cendre de bagasse de canne à sucre dans le pavage : une solution durable !

L'asphaltage des routes est essentiel au développement des infrastructures et de l'économie d'un pays. Au Brésil, où le transport routier est vital, il est urgent d'améliorer la qualité des routes. Une étude publiée dans Scientific Reports par des chercheurs de l'Université d'État de Maringá a mis en évidence une approche innovante : l'utilisation des cendres de bagasse de canne à sucre (SCBA), un sous-produit de la combustion de la bagasse pour produire de l'énergie, comme composant des mélanges d'asphalte. Cette solution offre une opportunité prometteuse d'associer le défi de l'amélioration des routes à la réutilisation des déchets agricoles.

Le problème des routes et le défi des déchets

Selon l'étude, 55 % des routes brésiliennes présentent des défauts, tels que des nids-de-poule et des fissures. Ces problèmes sont exacerbés par l'augmentation de la charge des véhicules et le manque d'entretien. Parallèlement, la production de canne à sucre au Brésil génère une énorme quantité de bagasse qui, une fois brûlée dans les usines, produit des tonnes de cendres, dont la plupart sont jetées sans être utilisées correctement. On estime qu'au cours de la récolte 2022/2023, le Brésil aura produit plus de 3 millions de tonnes de cendres de bagasse.

La solution durable : l'utilisation de la SCBA dans l'asphalte

Sur la base de ce scénario, les chercheurs ont évalué le remplacement de 5 % des agrégats minéraux traditionnels dans les mélanges d'asphalte par de la bagasse de canne à sucre, dans le but d'améliorer les performances mécaniques et, en même temps, d'offrir une solution respectueuse de l'environnement pour l'élimination de ces déchets. Les cendres de bagasse de canne à sucre ont des propriétés qui peuvent augmenter la résistance et la durabilité des revêtements.

Les résultats de l'étude ont été prometteurs tant en laboratoire que sur le terrain. Les tests en laboratoire ont montré que le mélange modifié a présenté une augmentation de 40 % de la stabilité Marshall, ce qui indique une plus grande résistance de la structure. De plus, il y a eu une augmentation de 22 % de la résistance à la traction, un facteur qui contribue à la durabilité de l'asphalte sous un trafic intense.

Appliqués à un tronçon d'autoroute à forte circulation de poids lourds (BR-158), les résultats sur le terrain ont été tout aussi impressionnants. Le module de résilience, qui mesure la capacité du matériau à reprendre sa forme initiale après le passage des véhicules, a augmenté de 18 %. La résistance à la déformation permanente s'est également améliorée de 73 %, ce qui indique que le mélange SCBA est moins susceptible de former des traces de roues et d'autres défauts courants.

Avantages environnementaux et économiques

Outre l'amélioration des performances mécaniques, l'utilisation du SCBA dans le pavage apporte également des avantages environnementaux significatifs. En réutilisant un sous-produit agricole qui serait normalement mis au rebut, l'extraction de matériaux vierges tels que les pierres et les minéraux est réduite, ce qui diminue les émissions de carbone et l'impact environnemental de la construction routière.

L'étude a montré que les cendres de bagasse de canne à sucre peuvent constituer une alternative viable et efficace pour améliorer la qualité des routes brésiliennes. En remplaçant partiellement les agrégats minéraux dans les mélanges d'asphalte, les cendres de bagasse de canne à sucre augmentent la résistance de la chaussée et offrent une solution durable à l'élimination des déchets. Cette avancée représente un pas important vers une infrastructure routière plus résistante et plus respectueuse de l'environnement.

Référence de l'article :

Hipólito, V.M., Ildefonso, J.S. Functional and structural assessment of an experimental section gap graded modified with sugarcane bagasse ash. Sci Rep 14, 18436 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-67900-2