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Transformer les déchets en or routier pour des routes durables

Image-(UNDP)

Dans le domaine de la construction routière, l’appétit insatiable pour les granulats naturels non renouvelables et les produits industriels comme le bitume, la chaux et le ciment a suscité des préoccupations environnementales.

Alors que l’industrie de la construction est aux prises avec le double défi d’une production élevée de déchets solides et de méthodes d’élimination inadéquates, les chercheurs recherchent avec diligence des solutions innovantes. Une voie prometteuse est l’intégration des déchets solides comme matériaux alternatifs dans la construction et l’entretien des routes.

Cette revue se penche sur des études récentes explorant la génération de déchets et leur potentiel de réutilisation dans des chaussées flexibles et rigides. En examinant les avantages et les inconvénients de ces matériaux par rapport aux matériaux conventionnels, nous mettons en évidence les implications en termes de performance, d'environnement et de durabilité économique. Il aborde également les défis qui entravent une mise en œuvre efficace et suggère des solutions pratiques.
Le bilan environnemental de la construction de routes traditionnelles

La construction et l'entretien des routes sont essentiels au développement socio-économique. Cependant, les coûts environnementaux sont énormes. La construction de revêtements routiers implique généralement une exploration approfondie des matériaux et un transport de masse, entraînant des émissions importantes. Par exemple, les principaux pays producteurs de sable et de gravier ont produit plus de 257 millions de tonnes en 2017, les États-Unis contribuant à eux seuls à hauteur de 102 millions de tonnes.

Cette consommation vorace de ressources naturelles contraste fortement avec les objectifs de développement durable du Programme des Nations Unies pour le développement (PNUD), qui préconisent des pratiques de construction durables.

À mesure que les économies mondiales et le niveau de vie augmentent, la consommation de matières premières augmente également. D’ici 2060, l’OCDE prévoit que l’utilisation de matières premières naturelles atteindra 167 gigatonnes contre 90 gigatonnes aujourd’hui, et que la population mondiale devrait atteindre 10 milliards.
Intégration des déchets

Des chercheurs du monde entier ont exploré les matériaux durables dans la construction routière afin de réduire l’impact environnemental.

Les principaux déchets évalués à cette fin comprennent :

Déchets de construction et de démolition : La réutilisation des débris des structures démolies réduit l’utilisation des décharges et préserve les ressources naturelles.
Déchets de verre : L’incorporation de verre concassé dans les mélanges d’asphalte améliore la durabilité de la chaussée.
Déchets de caoutchouc pour pneus : l'asphalte caoutchouté améliore la résilience de la route et réduit la pollution sonore.
Cendres volantes et scories granulées de haut fourneau (GBFS) : Ces sous-produits industriels améliorent les propriétés mécaniques du béton.
Déblais de mine de charbon : l'utilisation des déchets miniers dans la construction de routes atténue les problèmes d'élimination et exploite leurs propriétés robustes.
Polyéthylène téréphtalate (PET) : Le bitume et les granulats modifiés au PET offrent une stabilité améliorée de l'asphalte.
Résidus miniers et bardeaux : La valorisation des déchets miniers et de toiture contribue à la conservation des matériaux.
Scories d’aluminium : Ce sous-produit de la fusion de l’aluminium peut remplacer les matériaux de construction traditionnels.
Huiles bio : Dérivées de sources renouvelables, les huiles bio peuvent remplacer le bitume.

Avantages et implications en termes de performances

L’intégration des déchets dans la construction routière offre plusieurs avantages :

Réduction des déchets : une élimination efficace des déchets minimise le besoin de décharges et atténue la pollution.
Conservation des ressources : réduire la demande d’agrégats naturels aide à préserver les ressources qui s’épuisent.
Rentabilité : L’utilisation de déchets peut réduire les coûts de construction et d’entretien.
Performance améliorée : De nombreux déchets améliorent la durabilité et la longévité des chaussées routières.

Par exemple, des études ont montré que les granulats enrobés de PET et le bitume modifié au PET (PMB) augmentent la rigidité et la stabilité de l'asphalte, améliorant ainsi ses performances dans diverses conditions. De même, les cendres volantes et le GBFS améliorent les propriétés mécaniques du béton, le rendant plus résistant à l'usure.
Défis et solutions

Malgré les avantages prometteurs, plusieurs défis entravent l’adoption généralisée des déchets dans la construction routière :

Obstacles réglementaires : les normes et réglementations variables selon les régions compliquent le processus d'approbation de l'utilisation des déchets.
Perception du public : Les préoccupations concernant la sécurité et la fiabilité des routes construites avec des déchets peuvent nuire à leur acceptation.
Limites techniques : L'intégration des déchets nécessite des connaissances et une technologie spécialisées, qui peuvent ne pas être facilement disponibles.
Contraintes économiques : les coûts initiaux de recherche, de développement et de mise en œuvre peuvent être élevés, ce qui dissuade les investissements.

Pour surmonter ces défis, l’industrie doit se concentrer sur :

Harmonisation des normes : élaboration de lignes directrices et de normes uniformes pour l'utilisation des déchets dans la construction de routes.
Sensibilisation : Éduquer le public et les parties prenantes sur les avantages et la sécurité de la construction de routes durables.
Investir dans la R&D : allouer des ressources à la recherche et au développement pour améliorer la viabilité technique des déchets.
Offrir des incitations : offrir des incitations financières et un soutien pour encourager l'adoption de pratiques durables.

L’avenir de la construction routière réside dans la durabilité

L’exploration par l’industrie de la construction de matériaux de construction routière durables marque une étape importante vers la conservation de l’environnement et l’efficacité des ressources. En intégrant les déchets dans la construction de routes, nous pouvons atténuer la dégradation de l'environnement, réduire l'utilisation des décharges et réduire les coûts de construction. Toutefois, pour concrétiser ces avantages, il faut surmonter les défis réglementaires, techniques et économiques grâce aux efforts concertés des décideurs politiques, des parties prenantes de l’industrie et des chercheurs.

L’avenir de la construction routière réside dans la durabilité, et en transformant les déchets en une ressource précieuse, nous pouvons ouvrir la voie à des infrastructures plus vertes et plus résilientes.

À mesure que l’industrie continue d’innover, le rêve de routes écologiques pourrait bientôt devenir réalité, nous conduisant vers un avenir plus durable et plus prospère.
NJC.© Info UNDP

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26/06/24-English

Turning Waste into Highway Gold for Sustainable Roads

Image-(UNDP)

In the realm of road construction, the insatiable appetite for non-renewable natural aggregates and industrial products like bitumen, lime, and cement has sparked environmental concerns.

As the construction industry grapples with the dual challenge of high solid waste generation and inadequate disposal methods, researchers are diligently seeking innovative solutions. One promising avenue is the integration of solid waste as alternative materials in road construction and maintenance.

This review delves into recent studies exploring the generation of waste materials and their potential for reuse in both flexible and rigid pavements. By examining the advantages and disadvantages of these materials compared to conventional ones, we highlight performance, environmental, and economic sustainability implications. It also addresses the challenges hindering effective implementation and suggests practical solutions.
The Environmental Toll of Traditional Road Construction

Construction and maintenance of roads are pivotal to socio-economic development. However, the environmental costs are staggering. Road pavement construction typically involves extensive material exploration and mass haulage, leading to significant emissions. For instance, leading countries in sand and gravel production churned out over 257 million metric tons in 2017, with the USA alone contributing 102 million tons.

This voracious consumption of natural resources starkly contrasts with the United Nations Development Programme’s (UNDP) sustainable development goals, which advocate for sustainable construction practices.

As global economies and living standards rise, so does the consumption of raw materials. By 2060, the OECD projects the use of natural raw materials will soar to 167 gigatons from today’s 90 gigatons, with the world population expected to hit 10 billion.
Waste Material Integration

Researchers worldwide have explored sustainable materials in road construction to curb the environmental impact.

Key waste materials evaluated for this purpose include:

Construction and Demolition Waste: Reusing debris from demolished structures reduces landfill use and conserves natural resources.
Glass Waste: Incorporating crushed glass into asphalt mixtures enhances pavement durability.
Waste Tire Rubber: Rubberized asphalt improves road resilience and reduces noise pollution.
Fly Ash and Granulated Blast Furnace Slag (GBFS): These industrial by-products enhance the mechanical properties of concrete.
Colliery Spoils: Utilizing mining waste in road construction mitigates disposal issues and leverages its robust properties.
Polyethylene Terephthalate (PET): PET modified bitumen and aggregates offer improved asphalt stability.
Mine Tailings and Shingles: Repurposing mining and roofing waste contributes to material conservation.
Aluminium Dross: This by-product from aluminium smelting can replace traditional construction materials.
Bio Oils: Derived from renewable sources, bio oils can substitute for bitumen.

Advantages and Performance Implications

The integration of waste materials into road construction offers several benefits:

Waste Reduction: Efficient waste disposal minimizes the need for landfills and mitigates pollution.
Resource Conservation: Reducing demand for natural aggregates helps preserve depleting resources.
Cost Efficiency: Utilizing waste materials can lower construction and maintenance costs.
Enhanced Performance: Many waste materials enhance the durability and longevity of road pavements.

For example, studies have shown that PET-coated aggregates and PET-modified bitumen (PMB) increase the stiffness and stability of asphalt, improving its performance under various conditions. Similarly, fly ash and GBFS improve the mechanical properties of concrete, making it more resistant to wear and tear.
Challenges and Solutions

Despite the promising benefits, several challenges impede the widespread adoption of waste materials in road construction:

Regulatory Hurdles: Varying standards and regulations across regions complicate the approval process for using waste materials.
Public Perception: Concerns about the safety and reliability of roads built with waste materials can hinder acceptance.
Technical Limitations: Integrating waste materials requires specialized knowledge and technology, which may not be readily available.
Economic Constraints: Initial costs for research, development, and implementation can be high, deterring investment.

o overcome these challenges, the industry must focus on:

Harmonizing Standards: Developing uniform guidelines and standards for using waste materials in road construction.
Raising Awareness: Educating the public and stakeholders about the benefits and safety of sustainable road construction.
Investing in R&D: Allocating resources for research and development to improve the technical viability of waste materials.
Providing Incentives: Offering financial incentives and support to encourage the adoption of sustainable practices.

The Future of Road Construction Lies in Sustainability

The construction industry’s exploration of sustainable road-building materials marks a significant step towards environmental conservation and resource efficiency. By integrating waste materials into road construction, we can mitigate environmental degradation, reduce landfill use, and lower construction costs. However, realizing these benefits requires overcoming regulatory, technical, and economic challenges through concerted efforts from policymakers, industry stakeholders, and researchers.

The future of road construction lies in sustainability, and by turning waste into a valuable resource, we can pave the way for greener, more resilient infrastructure.

As the industry continues to innovate, the dream of eco-friendly roads may soon become a reality, driving us towards a more sustainable and prosperous future.
NJC.© Info (UNDP)

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26/06/24-NL

Afval omzetten in snelweggoud voor duurzame wegen

Image-(UNDP)

Op het gebied van de wegenbouw heeft de onverzadigbare honger naar niet-hernieuwbare natuurlijke aggregaten en industriële producten zoals bitumen, kalk en cement aanleiding gegeven tot bezorgdheid over het milieu.

Terwijl de bouwsector worstelt met de dubbele uitdaging van de hoge productie van vast afval en inadequate verwijderingsmethoden, zoeken onderzoekers ijverig naar innovatieve oplossingen. Een veelbelovende mogelijkheid is de integratie van vast afval als alternatieve materialen bij de aanleg en het onderhoud van wegen.

In dit overzicht wordt dieper ingegaan op recente onderzoeken naar het ontstaan ​​van afvalmaterialen en hun potentieel voor hergebruik in zowel flexibele als stijve bestrating. Door de voor- en nadelen van deze materialen te onderzoeken in vergelijking met conventionele materialen, benadrukken we de gevolgen voor de prestaties, het milieu en de economische duurzaamheid. Het gaat ook in op de uitdagingen die een effectieve implementatie in de weg staan ​​en stelt praktische oplossingen voor.
De milieutol van traditionele wegenbouw

De aanleg en het onderhoud van wegen zijn van cruciaal belang voor de sociaal-economische ontwikkeling. De milieukosten zijn echter enorm. Bij de aanleg van wegenverhardingen gaat het doorgaans om uitgebreide materiaalverkenning en massatransport, wat tot aanzienlijke emissies leidt. De toonaangevende landen op het gebied van de zand- en grindproductie produceerden in 2017 bijvoorbeeld ruim 257 miljoen ton, terwijl de VS alleen al 102 miljoen ton bijdroegen.

Deze vraatzuchtige consumptie van natuurlijke hulpbronnen staat in schril contrast met de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen van het Ontwikkelingsprogramma van de Verenigde Naties (UNDP), die pleiten voor duurzame bouwpraktijken.

Naarmate de wereldeconomieën en de levensstandaard stijgen, neemt ook de consumptie van grondstoffen toe. De OESO verwacht dat het gebruik van natuurlijke grondstoffen tegen 2060 zal stijgen van de huidige 90 gigaton naar 167 gigaton, terwijl de wereldbevolking naar verwachting de 10 miljard zal bereiken.
Integratie van afvalmateriaal

Onderzoekers over de hele wereld hebben duurzame materialen in de wegenbouw onderzocht om de impact op het milieu te beperken.

De belangrijkste afvalstoffen die voor dit doel worden geëvalueerd, zijn onder meer:

Bouw- en sloopafval: Hergebruik van puin van gesloopte constructies vermindert het gebruik van stortplaatsen en spaart natuurlijke hulpbronnen.
Glasafval: Het opnemen van gebroken glas in asfaltmengsels verbetert de duurzaamheid van het wegdek.
Afvalbandrubber: Met rubber bekleed asfalt verbetert de veerkracht van de weg en vermindert geluidsoverlast.
Vliegas en gegranuleerde hoogovenslak (GBFS): deze industriële bijproducten verbeteren de mechanische eigenschappen van beton.
Mijnafval: het gebruik van mijnafval in de wegenbouw vermindert de problemen met de verwijdering en maakt gebruik van de robuuste eigenschappen ervan.
Polyethyleentereftalaat (PET): PET-gemodificeerd bitumen en toeslagstoffen bieden verbeterde stabiliteit van het asfalt.
Mijnafval en dakspanen: Het hergebruiken van mijnbouw- en dakafval draagt ​​bij aan het behoud van materiaal.
Aluminiumslak: Dit bijproduct van het smelten van aluminium kan traditionele bouwmaterialen vervangen.
Bio-oliën: Bio-oliën zijn afkomstig uit hernieuwbare bronnen en kunnen bitumen vervangen.

Voordelen en prestatie-implicaties

De integratie van afvalstoffen in de wegenbouw biedt verschillende voordelen:

Afvalvermindering: Efficiënte afvalverwerking minimaliseert de noodzaak van stortplaatsen en vermindert de vervuiling.
Behoud van hulpbronnen: Het verminderen van de vraag naar natuurlijke aggregaten draagt ​​bij aan het behoud van uitputtende hulpbronnen.
Kostenefficiëntie: het gebruik van afvalmaterialen kan de bouw- en onderhoudskosten verlagen.
Verbeterde prestaties: Veel afvalmaterialen verbeteren de duurzaamheid en levensduur van wegverhardingen.

Uit onderzoek is bijvoorbeeld gebleken dat PET-gecoate aggregaten en PET-gemodificeerd bitumen (PMB) de stijfheid en stabiliteit van asfalt vergroten, waardoor de prestaties onder verschillende omstandigheden verbeteren. Op dezelfde manier verbeteren vliegas en GBFS de mechanische eigenschappen van beton, waardoor het beter bestand is tegen slijtage.
Uitdagingen en oplossingen

Ondanks de veelbelovende voordelen belemmeren verschillende uitdagingen de wijdverbreide toepassing van afvalmaterialen in de wegenbouw:

Regelgevingshindernissen: Variërende normen en voorschriften in verschillende regio's bemoeilijken het goedkeuringsproces voor het gebruik van afvalmaterialen.
Publieke perceptie: Zorgen over de veiligheid en betrouwbaarheid van wegen die met afvalmaterialen zijn aangelegd, kunnen de acceptatie belemmeren.
Technische beperkingen: Het integreren van afvalmaterialen vereist gespecialiseerde kennis en technologie, die mogelijk niet direct beschikbaar is.
Economische beperkingen: De initiële kosten voor onderzoek, ontwikkeling en implementatie kunnen hoog zijn, wat investeringen afschrikt.

Om deze uitdagingen te overwinnen, moet de industrie zich concentreren op:

Harmoniseren van normen: het ontwikkelen van uniforme richtlijnen en normen voor het gebruik van afvalstoffen in de wegenbouw.
Bewustzijn vergroten: het publiek en belanghebbenden voorlichten over de voordelen en veiligheid van duurzame wegenbouw.
Investeren in R&D: het toewijzen van middelen voor onderzoek en ontwikkeling om de technische levensvatbaarheid van afvalstoffen te verbeteren.
Stimulansen bieden: Het bieden van financiële prikkels en ondersteuning om de adoptie van duurzame praktijken aan te moedigen.

De toekomst van de wegenbouw ligt in duurzaamheid

De verkenning door de bouwsector van duurzame wegenbouwmaterialen markeert een belangrijke stap in de richting van milieubehoud en hulpbronnenefficiëntie. Door afvalmaterialen in de wegenbouw te integreren, kunnen we de aantasting van het milieu beperken, het gebruik van stortplaatsen verminderen en de bouwkosten verlagen. Het realiseren van deze voordelen vereist echter het overwinnen van regelgevende, technische en economische uitdagingen door middel van gezamenlijke inspanningen van beleidsmakers, belanghebbenden uit de sector en onderzoekers.

De toekomst van de wegenbouw ligt in duurzaamheid, en door afval in een waardevolle hulpbron te veranderen, kunnen we de weg vrijmaken voor een groenere, veerkrachtigere infrastructuur.

Terwijl de industrie blijft innoveren, kan de droom van milieuvriendelijke wegen binnenkort werkelijkheid worden en ons naar een duurzamere en welvarendere toekomst drijven.
NJC.© Info (UNDP)

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