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7/21/2019 410Techniquesinnovantesdenrobsbitumineuxeninfrast.pdf

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TECHNIQUES INNOVANTES DENROBES EN

INFRASTRUCTURES ROUTIERE

Par Guy Ranger/ P.R.Industrie Maroc

PREAMBULE

Une technique innovante a permis , par lajout dadditifs particuliers, de fabriquer desenrobs spcifiques prouvs, agres et mis en uvre dans de nombreux pays, y comprisle Maroc, afin de rpondre aux exigences des applications des enrobs et revtements dansles domaines ; autoroutier, routier, de voirie urbaine, portuaire, aroportuaire ( pistes airesde stationnement anti-krosne dans la masse), ferroviaire , ouvrages dart, industriel,complexes administratifs et urbains, aires de repos et de service autoroutires.

Ces additifs au comportement spcial permettent une amlioration considrable descaractristiques et performances des enrobs avec,dans le cadre de certainesapplications,lobtention de modules trs levs.

Ils sont compatibles avec tous les grades de bitume et, par ailleurs, ces additifs peuventpalier certaines carences du bitume utilis.

Ce procd nouveau intresse les ouvrages neufs, lentretien, la rnovation et augmentenormment la dure de service diminuant ainsi le squencement de lentretien trs coteux.

I - ADDITIFS SPECIFIQUES DESTINES A LAMELIORATION DESCARACTERISTIQUES DES ENROBES BITUMINEUX

1 - Additif pour enrob bitumineux

Cest un polymre particulier dune granulomtrie de 0/4 mm introduit lors du malaxage, surles granulats chauds avant enrobage en centrale denrobage , et conditionn en bige bagpour les centrales en continue avec une introduction, par lintermdiaire dun doseur et ensacs thermo fusibles prdoss pour les centrales discontinues.

Cet additif dnomm PR PLAST S offre, au niveau de lenrob, un triple effet derenforcement :

A - Un effet de liant obtenu par dissolution dune certaine partie du polymre offrantnotamment un abaissement de la pntrabilit, une augmentation de latemprature bille et anneau, un abaissement de la susceptibilit thrmique.

B - Un effet darmature initi par des fibres plastiques prsentes en crant des pont lintrieur du squelette granulomtrique.

C - Un effet bloquant d aux particules ramollies provisoirement lors de la mise enuvre et qui seront ainsi thermoformes lors du compactage en remplissant lesvides du squelette granulomtrique. Lensemble de ces trois effet permet lenrob ainsi amlior dobtenir une amlioration importante des performances deschausses et de leur dure de service.

Dans le cadre du domaine routier traditionnel le taux dajout est gnralement compris entre4 et 6 kg par tonne denrob ou plus prcisment par tonne de granulats secs et latemprature de fabrication comprise entre 170-C et 180-.C maximum.


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+ bige bag pour lutilisation en centrale continue avec une introduction, parLintermdiaire dun doseur et en sacs thermo fusibles prdoss pour les centralesdiscontinues.

1 .1 Caractristiques principales :

Caractristique unit Valeurs type

Densit g/cm3 0.910-0.965

Point de fusion -C 140-150

granulomtrie Mm 4

charge % Infrieur 5%

plastomres % Suprieur 95%

1.2- Principaux avantages

- rsistance leve au fluage.

- amlioration considrable de la tenue la fatigue de lenrob.

- rsistance trs eleve lornirage de lenrob notamment hautetemprature.

- amlioration de la souplesse et de la cohsion de lenrob.

- diminution de lpaisseur de la couche de roulement denviron 25%.

- diminution de lpaisseur des GNF ( sans ajout dadditif) denviron 25% lorsde la mise en uvre de cet additif dans les couches denrob (CR-BB-GB) et

dans certaines configurations suppression de la CF (couche de forme).

- souplesse dutilisation et de fabrication .

- conditionnement en big - bag pour les centrales continues.

- utilisable avec tous les grades de bitume.

- conditionnement en sacs thermofusibles prdoss pour les centralesdiscontinues dont le poids unitaire est fonction de celui des gches.

- procd sans aucune perte.

- facilit remarquable de dosage.

- dure de stockage illimite.

- pas besoin de qualification particulire du personnel pour la conduite en

centrale et lapplication.

- insensibilit aux carts de tempratures diurnes, noeturnes, saisonnires.

- impact scuritaire important pour le trafic en toutes conditions climatiques etdutilisation.

- gain conomique.

1.3 - Domaines dapplications

- autoroutes, routes fort trafic.


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- circulation agressive.

- carrefours et giratoires.

- voirie urbaine voies de bus.

- pistes des aroports *.

- sols industriels et zones portuaires.

- aires de stockage des containers.

- rgnration de voies circulation lourde.

* Cet additif est trs utilis pour les pistes daroport o il est rput pour rpondreefficacement aux sollicitations dynamiques et statiques, offrir une scurit importanteintgrant tous les effets climatiques, accorder une souplesse de rception latterrissage,permettre une stabilit au freinage, tre insensible aux effets thermiques du dcolage.

Remarque 1: Au MAROC , linitrative et sous la responsabilit du CNER il a tralis les 08 et 09 -11 -2001 une planche dessai qui est suivi rgulirement et donn satisfaction.

Remarque 2: Une tude a t ralise pour la section autoroutire Asilah TangerProposant les gains dpaisseur de structure.associ un impact conomique.(objet

du chapitre 2).Remarque 3: Une tude identique avait t effectue pour les sections de louvrageSettat Marrakech.

Remarque 4: A nos nombreuses rfrences de lUnion Europenne largie, ducontinent africain, de la Guyane, de lOcanie, de la Turquieauxquels sajoute limportant march de la Chine pour ne citer que les principales.

Prsentation du PR PLAST S


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Application PR PLAST S sur voie lente autoroute

2 - Additif haut module pour enrobs bitumineux

En regard de la prsentation de ladditif pour enrob bitumineux en 1.1 cet additifmomenclatur PR PLAST MODULE permet dobtenir des modules complexes levsatteignant 17 000 M Pa voire suprieur.

Ce polymre de couleur noir, dune granulomtrie de 5 mm est mis en uvre lidentique de ladditif pour enrob bitumineux et est galement disponibilit en big-bag pour centralescontinues ou en sacs thermofusibles prdoss pour les centrales discontinues.

Le taux dajout est gnralement compris entre 5 et 8 kg par tonne denrob ou plusprcisement par tonne de granulats secs et, il est inject dans le malaxeur des postesdenrobage.

La temprature de fabrication est de 180-C.2.1 - Caractristiques principales

Caractristique Unit Valeurs type

Densit g/cm3 0.930-0.965

Point de fusion -C 175-C

Granulomtrie mm 0/5

2.2- Rsultats Module Complexe- Fatigue


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Grade bitume 50/70 35/50 50/70 35/50

% bitume 4.4 4.4 5.9 5.9

PR PLAST Module 0.8% 0.8% 0.8% 0.8%

Module de 2.7 2.7 3.6 3.6

Teneur en vides 7% 7% 3% 3%

Module complexe 12 930 17 000 12 500 16 000

Fatigue

15-C-10 Hz

112.10(-6) 105.10(-6) 140.10(-6) 135.10(-6)

Nom /classe EME

Classe 1

BBME

Classe 3

EME

Classe 2

2.3 - Principaux avantages

En plus de ceux prsents intressant ladditif pour enrobs bitumineux PR PLAST S et en regard des deux tableaux prcdents :

- la fabrication des enrobs hauts modules avec des bitumes classiques

- la rduction dpaisseur de 20 30%

- la possibilit dun mlande PR PLAST S et PR PLAST MODULE pourcertaines applications

- en rappel, la rduction du cot.

2.4 - Domaines dapplications

-couche de roulement BBME (bitume 50/70)

- couche de base EME BBME (bitume 35/50 ou 50/70)

- couche de fondation EME BBME (bitume 35/50 ou 50/70)


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Prsentation du produit


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3 - Additif Anti-krosne

Devant les solutions classiques dont la couche anti-krosne applique sur la surface delenrob ou dun revtement subit rapidement des dgradations mcaniques ou de chargesstatiques, le procde propos limine ces risques et permet dobtenir un revtement anti-krosne dans la masse trs performant associ une dure de service leve.

Cet anti-krosne de nouvelle gnration, le PR PLAST AK est fabriqu au niveau de lacentrale denrobage continue ou discontinue limage des deux prcdents additifs , cest - dire directement au malaxage des enrobs .

Il est galement conditionn en big-bag pour les postes continus et en sacs thermofusiblesprdoss pour les postes discontinus.

Cet anti-krosne dans la masse dont la technique dapplication est identique celle dunenrob conventionnel entre dans une fabrication acceptant tous les grades de bitume etpermet, par ailleurs, de corriger les alas dune fourniture en bitume.

Lintrt de cet additif , autre ses performances concerne sa facilit dapplication et defabrication auquel il faut ajouter le faible temps dindisponibilit de la zone traite.

3.1- Caractristiques principales

Caractristiques unit Valeurs type

Densit g/cm3 0.910-0.965


Granulomtrie mm 0-2

Charges % Infrieur 5%

Plastomres % Suprieur 95%

Dosages : Le taux dajout de ladditif est gnralement compris entre 10 et 12 kg par tonnedenrob ou plus prcisment de granulats secs. Afin de conserver une bonne maniabilitde lenrob il est conseill denrichir la formule de lenrob bitumineux de 0.5% de bitume

supplmentaire. La temprature de fabrication doit tre de 180-C.


- supprime lutilisation des drives carbochimiques (brais de houille) tiquettes R

. reconnus dangereux.

- rpond aux exigences des Bton Bitumineux Module Elev de classe 3.

- amlioration importante de la rsistance lornirage, au poinonnage.

- amlioration de la tenue la fatigue.


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- ne ncessite pas lapplication supplmentaire dun revtement de surface.

- dosage ais et procd sans perte.

- diminution de lpaisseur de lenrob anti-krosne dans la masse de 20 25%.

- intrt conomique de ce procd.

3.3 - Domaines dapplication

- aires de stationnement des aroports.

- aires sensibles en raffinerie.

- stations service.

- stationnement poids lourds.

- parking

- dpotage et chargement de produits ptrochimiques..

Remarque 1: Au MAROC, aires de stationnement de laroport dAL HOCEIMA.

Remarque 2: Ce procd dobtention lenrob anti-krosne dans la masse est unetechnologie nouvelle trs utilise dans de nombreux pays..

Prsentation du produit AK


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Mise en uvre de lanti-krosne dans la masse

4 - Mlange matre pour les enrobs

Cet additif le PR FLEX 20- est un mlange dlastomre et de polymre thermoplastiquesprdigrs dans un bitume spcial permettant de les rendre compatibles entre eux.

Il sagit donc dun bitume modifi concentr en granul employ directement la fabricationdes enrobs.

Cette technologie nouvelle intgre deux aspects structurels :

- les polymres qui possdent normalement un temps de gonflement importantsont ici prdigrs au cours de la fabrication de la solution mre et peuventainsi passer par un temps trs court de malaxage.

- Le malaxeur combin lagrgat chaud constitue un mlangeur taux decisaillement trs lev qui permet dobtenir un mlange homogne en untemps trs court de malaxage.

Comme pour les autres additifs il est galement conditionn en big-bag pour les centralescontinues quipes dun doseur et en sacs thermofusibles prdoss pour les centralesdiscontinues.

Ce mlange matre se prsente sous forme dun granul noir et est introduit directement lorsdu malaxage des enrobs de prfrence sur les granulats avant enrobage.

4.1- Caractristiques principales


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Caractristiques unit Valeurs type

Densit

g/cm3 0.98

granulomtrie mm 4


Le dosage est gnralement compris entre 5 et 10 % par rapport au liant soit 2,5 5 kg partonne denrob.


- Amlioration considrable de la cohsion interne des enrobs soumis des

efforts trangentiels importants.

- Amlioration de la rsistance au post-compactage permettant de garder

une bonne rugosit superficielle..

- pas besoin dusine de liants modifis .

- impact environnemental.

- souplesse de mise en uvre et de fabrication.

- facilit de fabrication de petites quantits.

- produit stockable froid.

- facilit de dosage.

- intrt conomique.


- Tous enrobs ncessitant une cohsion leve et soumis des sollicitations

trangentielles importantes.

- Bton bitumineux mince (BBM).

- Bton bitumineux trs mince ( BBTM).

- Bton bitumineux drainant (BBD).

- Bton bitumineux antibruit.

Remarque 1: Mlange matre mis en uvre sur la RN 1 Benslimane en BBTM dont lesobjectifs ont atteint et confirm la faisabilit de cette technique rpondant ainsi aux attentesde la DRCR en matire de dveloppement de techniques nouvelles.

Remarque 2: Mise en uvre du PR FLEX 20 en voirie urbaine pour Casablanca.

Remarque 3: Rfrences en Europe et Chine.


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Exemple dapplication du mlange matre pour les enrobs

5 - Additif anti-ornierant pour enrobs bitumineux, mise en uvre avec leprocde de thermoregenration

LEVAPLAST est spcialement formul pour les enrobs bitumineux thermorgnrs quisont fabriqus une temprature infrieure celle des enrobs classiques.

Il sintroduit directement au malaxage des enrobs et, est conditionn en big-bag ou en sacsthrmofusibles prdoss . Le dosage est compris 0,4 et 0,6 %-


- amlioration considrable de la rsistance lornirage de lenrobthermorgnre.

- amlioration importante de la tenue la fatigue.

- souplesse dutilisation et de fabrication.

- facilit de dosage.

- produit stockable temprature ambiante.

- procd sans perte.

- dure de stockage illimit.

5.2 -Domaines dapplications

Thermorgnration des enrobs in situ intressant ; les chausses dformes, fissures,ornires, et les voies lentes dautoroutes.


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6 - Revtement haute rsistance au poinonnement

Ce produit, le PR COL , compos de ciment, de silice et dadjuvants, est un coulis deremplissage prt lemploi pour enrobs ouverts mis en uvre pour les revtements trshaute rsistance, notamment au poinonnement.

6.1- Principaux avantages

- performances mcaniques leves.

- rsistance aux agressions chimiques accidentelles.

- amlioration de la rsistance aux carburants et krosne.

- sans joint, do un excellent confort de roulement.


- pages dautoroutes.

- plateformes portuaires, industrielles.

- bases ariennes.

- pistes dengins.

- Aires de stockage de containers.


Application sur enrob ouvert


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6 - Autres applications routires

6.1- Traitement de fissures et microfissures

Ce produit est une mulsion de bitume de synthse modifie et charge qui permet de traiterefficacement les fissures et microfissures apparues sur le rseau routier et lenvironnementroutier : chausses, ilots directionnels, accotements de chausses, terre-pleins centraux,bandes darrt durgence et ce, pour ne citer que lessentiel.

Ce produit- URBACOAT- prsente une surface continue et lgrement grenue. Ses qualitsantidrapantes lies sa souplesse et sa granulomtrie assurent une scurit apprciablepour les utilisateurs et une dure de service leve.

Il est spcialement formul pour des surfaces en enrob bitumineux, en bton ou enasphalte coul.

6.2 - Domaines Dutilisation

- reprise des zones fissures et microfissures.

- reprise des zones de sgrgation.

- amliore ltanchit du revtement trait.

- permet de limiter le gravillonnage des enrobs.

- lapplication des enrobs, lors des reprises vite les fissurations.

6.3 - Additif anti bruit pour enrobs bitumineux

Pour mmoriser son existence cet additif caoutchouteux introduit directement dans lemalaxeur des postes denrobs rduit considrablement le bruit de roulement des vhiculeset est dun excellent rapport qualit / prix.

Il est trs utilis en voirie urbaine Europe , en Chine,pour les rues VL, voie bus,boulevards, et toutes chausses ayant une nuisance sonore ( exemple les hpitaux). DRCRen connat lefficacit.

Exemple dune application en zone sensible

7 - Autres produits

En application urbaine ; voirie, amnagements urbains et routiers, signalisation au sol ilexiste une gamme de produits spcifiques.

8 Intrt conomique

Il peut tre apprhend partir de la formule :

G = A+B+C1+C2-D


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G = gain financier global.

A = gain en matriaux.

B = gain en bitume.

C1= gains priphriques reprsentant notamment :

. Facilit de mise en uvre et stockage .

. Aucune perte de produit.

. Temps darrt chantier nul.

. Avantage temps machine et quipements.

. Impact temps chantier-main duvre.

C2 = Augmentation de la dure de service do lallgement du

squencement de lentretien..

D = Achat de ladditif..

Commentaires sur certains paramtres :

A = gain en matriaux

Facteur important diminuant de 25 30 % la quantit des matriaux mis-en-uvre do uneoptimisation des zones dimpact, de la difficult dapprovisionnement en matriaux dequalit, ainsi que la diminution des rotations de transport, la rduction de la dtrioration deschausses de liaison et du risque daccident.

Un meilleur rapport cot pour le matre douvrage et lentreprise.

C 1 = Gains priphriques

Ils sont spcifiques chaque entreprise et font partie de loptimisation chantier qui permet un allgement des charges induites.

C2 = Gain inhrent laugmentation de la dure de service.

Remarque 1

A titre dexemple, dans ltude labore pour la section autoroutire Asilah Tanger postechausses la mise en uvre de ladditif PR PLAST S ou du mlange PR PLASTS/PRPLAST Module reprsente des gains financiers respectifs de 21 % pour la section couranteet de 28 % pour la pntrante.

Remarque 2

Il faut ainsi chiffrer lopration dentretien en termes de cot direct complt par lesnuisances occasionnes la circulation ( dviation de sens de chausses, travaux de nuit,interventions des autorits, risques usagers,) les calculs sont tablis sur une dure deservice de 15 ans.

Remarque 3

Le dossier intressant les sections de louvrage Settat-Marrakech prsente un avantageconomique identique la remarque1.


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CONCLUSION

Module lev, excellente rugosit superficielle, amlioration considrable de la cohsioninterne des enrobs soumis des effets tangentiels importants, forte rsistance au post-compactage, rsistance trs leve lornirage et au poinonnement, insensibilit auxcarts de tempratures, limination de tout fluage, scurit routire accrue, simplicitdutilisation, fabrication sans perte, dure de stockage illimite, aucun besoin dusine de

liants modifis, compatibilit avec tous les grades de bitume , dure de service leve , fortediminution du squencement de lentretien, diminution de lpaisseur des couches destructure en reprsentent les principales caractristiques techniques les plus recherchespar les utilisateurs dans le cadre de la mise en uvre dadditifs issus dun procd innovant,performant auquel il faut ajouter limpact financier en terme de gain pour les ouvrages neufs,lentretien et la rgnration de ceux-ci.

Il faut aussi signaler lintrt quaccorde ce procd au respect de lenvironnement tant parlutilisation la fabrication de certaines matires recycles que par llimination dusines deliants.

Citons quelques rfrences concernant les pays de lactuelle Union Europenne, , lOcanie,les Antilles, la Turquie, la Chine et plus proche de nous, le Maroc, la Tunisie, la Mauritanie,le Sngal, reprsentant une transformation de plus de 35 millions de tonnes denrobs avec

prochainement dautres extensions en Afrique de lOuest et au Canada.

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