bitumineux

8/19/2019 bitumineux

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A Ori!ine naturelle: /a production mondiale est très )aible puisqu’elle ne dépasse pas 366 666 t.

22- "ropri#t#s ph$si%o-%himi&ues des bitumes*ontrairement au goudron qui est d'origine houillère, le bitume désigne tout mélange d+hydrocarbures extraits du

pétrole par )ractionnement qui, sous )orme pteuse ou solide est liqué)iable ' chaud et adhère sur les supports surlesquels on l+applique. Il est la )orme la plus épaisse et la plus dense du pétrole. /es deux plus grandes réservesconnues de bitume sont celle de l’7lberta et de 0ene8uela. /a couleur du bitume varie du brun )oncé au noir.

A- 'omposition %himi&ueLes bitumes sont surtout composés de carbone et d’hydrogène, d’où leur nomd’hydrocarbure. D’autres éléments de moindre importance font aussi partie de leur

composition chimique.

B- "ropri#t#s ph$si%o-%himi&ues des bitumes9n reconna:t le bitume routier par ses principales caractéristiques!& sa couleur noire(& son imperméabilité ' l+eau(

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& sa susceptibilité ' la température(& son inertie chimique& son pouvoir d+adhésion et de rétention

Par précipitation aec du n-heptane! on peut séparer ph"siquement un bitume en deuxconstituants#

B1- les asphalt(nes! produits solides apportant au bitume sa cohésion et sa dureté et constitue entre ; et 36 < du bitume( B2- les malt(nes: produit huileux =molécules moins gosses> dans lequel baignent les asphaltènes.

/es molécules de maltène peuvent être encore séparées par chromatographie en d+autres hydrocarbures!- saturés =dont les para))ines>! Ils sont incolores ou légèrement ?auntre. Ils a))ectent la viscosité du bitume,- Les aromatiques: sont des huiles visqueuses de couleur rouge brun )oncé. Ils a))ectent aussi la viscosité du

bitume.- Les aromatiques polarisés =les résines>! in)luencent son adhérence'- t$pes de bitume )%iment asphalti&ue*+ Norme ,11@n bitume est identi)ié par sa classe de per)ormance PG H-L.A désigne la classe de per)ormance =er)ormance grade>B=C*> est la température au&dessus de laquelle il y a risque de dé)ormation irréversible =orniérage>./=C*> est la température au&dessous de laquelle il y a risque de )issuration thermique.Les aleurs H et L sont déterminées par les essais de cisaillement d"namique et de

$exion de poutre us plus loin. Le %

&' utilise ( classes deperformance.

/e bitume est utilisé surtout pour )abriquer les mélanges préparés en usine et posés ' chaud( dans le pavage desroutes. /e bitume con)ère ' l+enrobé sa )lexibilité et sa capacité ' résister aux dégradations causées par le tra)ic etle climat.

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D température de service élevée =été>, le bitume doit demeurer su))isamment visqueux ou dur a)in d+éviter le phénomène d+orniérage. D basse température =hiver>, le bitume doit conserver une certaine élasticité pour éviterles )issurations par retrait thermique./e choix du grade de bitume ' employer =A ;3&4 ou autre> est généralement exigé au devis de pavage./+ingénieur du Finistère )ixe son choix du grade de per)ormance avec l+ob?ecti) suivant! "le bitume utilisé doit

présenter un comportement adéquat aux températures de service spécifiques au site dans des conditions de

charge donnéesG.ar exemple un bitume A;3&4 est un bitume routier capable de permettre ' l’enrobé de supporter unetempérature maximale de ;3 C* avant de se déformer et une température minimale de H 4 C* avant de sefissurer.Il y a trois éléments qui guident le choix d+un grade de bitume ' utiliser !& le climat régional& le genre et le volume de trafic qu+aura ' subir le pavage,& l'usage auquel est destiné le mélange./e territoire du uébec est divisé en trois 8ones!Zone 1: Jle de Fontréal, Jle $ésus =/aval>, FontérégieZone 2! 9utaouais, /aurentides&/anaudière, Fauricie&Kois&Lrancs, uébec, *haudière&7ppalaches, Estrie, Kas&aint&/aurent&Aaspésie&Jles&de&la&Fadeleine, aguenay&/ac&aint&$ean&*hibougamau =sud de la rivière

aguenay>, *Mte&-ord route 12.Zone!N7bitibi&5émiscamingue&-ord&"u&uébec,aguenay&/ac&aint&$ean& *hibougamau, aguenay&/ac&aint&$ean&*hibougamau =nord de la rivière aguenay>, *Mte&-ord ' partir de 16 Om du )leuve. 2!- "utres t#$es de liants %itumineu&"ans les chaussées, on emploie habituellement, en plus du bitume, deux autres sortes de liants bitumineux quiservent généralement de liant d’accrochage! les émulsions de %itume =émulsions bitumineuses> et les %itumesfluidifiés!

"- Les émulsions %itumineuses (orme )1*+,

/es émulsions bitumineuses sont un mélange de bitume et d+eau liés grce ' la présence d+un agent émulsi)iant=savon>. /orsqu+elles sont exposées ' l+air, l+eau s+évapore et laisse le bitume qui durcit et sèche en place. elon lavitesse de séchage =appelée aussi rupture> de l+émulsion, on trouvera les appellations!

**P =Papid etting> pour rupture rapide(**F =Fedium G > pour rupture moyenne(** =loQ G > pour rupture lente.

/es émulsions bitumeuses comprennent! les émulsions anioniques+charge des particules solubles dans l’eau est -,! les émulsions cationiques +charge des particules solubles dans l’eau est , identié par la lettre / et les émulsions 0 $ottabilitééleée +,. Les émulsions bitumineuses sont utilisées pour les mélanges bitumineuxpréparés en usine et posés 0 froid c3est 0 dire 0 la température ambiante. 4lles serentaussi pour les mélanges préparés sur place et pour le rec"clage de ieux paage! les

amorces de re5tement! les traitements de surface et les couches de scellement etexclusiement comme liants d’accrochage.

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B-Bitumes .luidi.i#s+ Norme ,1,

/es bitumes )luidi)iés sont des produits constitués de bitume et de solvant hydrocarboné d+origine pétrolière. Ilssont ' l+état liquide ' la température ambiante. /orsqu+ils sont exposés ' l+air, le solvant s+évapore et laisse le bitume comme résidu.7ls se diisent en quatre +6, grandes catégories selon leur itesse de séchage qui dépenddu t"pe de solant emplo"é

/es bitumes )luidi)iés sont surtout employés pour les mélanges bitumineux de réparation de pavage. 9n peut les)abriquer en usine ou sur place. 9n les pose ' )roid, c+est ' dire ' la température ambiante.Ils ont comme avantage de ne pas être a))ectés par le gel, on peut donc les utiliser en hiver ou en période de gel. /- 0ormulation des m#lan!es denrob#s/1 'ara%t#risti&ues dun enrob#/a )igure illustre le schéma de la relation entre les di))érents composants d’un enrobé bitumineux.

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Fmb ! Fasse totale du mélange.Fg ! Fasse des granulats dans le mélange.F b ! Fasse totale de bitume dans le mélange.F be ! Fasse de bitume e))ecti).F ba ! Fasse de bitume absorbé.0mb ! 0olume brute du mélange compacté.0gb ! 0olume apparent des granulats =pores compris>07F ! 0olume occupé par l’espace entre les granulats dans un enrobé compacté, en incluant les vides interstitiels dansl’enrobé =0i> et le volume de bitume e))ecti) =0be>, exprimé en pourcentage par rapport au volume brut de l’enrobécompacté =0mb> =voir la )igure>(0ge ! 0olume e))ecti) des granulats =volume solide>.0 ba ! 0olume de bitume absorbé.

0 be ! 0olume de bitume e))ecti).0i ! 0olume total occupé par l’air emprisonné entre les granulats enrobés dans un enrobé compacté exprimé en

pourcentage du volume brut de l’enrobé compacté =0mb> =voir la )igure>

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,-Mise en pla%e/a per)ormance des revêtements bitumineux est )onction de l’état de la sur)ace où sont mises en place les di))érentescouches d’enrobés. /’état de la sur)ace d’une )ondation granulaire peut avoir un impact important sur la per)ormanced’un enrobé.*ette sur)ace doit être stable, sèche, plane et uni)orme avec des pentes longitudinales et transversales vers le coursd’eau en rive et vers les puisards. ’assurer de l’absence d’accumulation d’eau =de glace ou neige>( rocéder ' unevéri)ication de la rigidité =module> des couches granulaires =essai de plaques, dé)lexion,/es revêtements bitumineux existants doivent être préparés adéquatement avant d’être recouverts. /es nids&de&pouleet les )issures doivent être réparés, et la sur)ace nettoyée. @n liant d’accrochage sera ensuite utilisé pour assurer une

bonne liaison entre la sur)ace existante et le nouveau revêtement, que ce soit un enrobé de correction ou une nouvellecouche de roulement ,1- 'ondition %limati&ue

/es conditions climatiques de température ambiante et de vent ont une grande in)luence sur la température desenrobés et par le )ait même sur le taux de compactage.

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/’in)luence relative des conditions climatiques dépend principalement du type de mélange, de l’épaisseur posée,de la température initiale des enrobés, de l’intensité du vent = taux de re)roidissement > et de la températureambiante lors de la mise en oeuvre.D partir de ces )acteurs, le ministère des 5ransports du uébec a élaboré une carte avec des dates butoir ,2-"r#paration des sur.a%es re%ou3rir/a )ondation granulaire doit être su))isamment compactée, stable et la sur)ace doit être exempte d’accumulationsd’eau, sans granulats détachés, unie et résistante aux dé)ormations provoquées par le passage des camions

transportant les enrobés vers le )inisseur. En général, un taux de compactage équivalent ' R2 < de la massevolumique de ré)érence # roctor modi)ié = F > % est requis pour la couche )inale. /’utilisation d’un liantd’imprégnation est recommandée a)in de )aciliter l’obtention de ces conditions optimales.@n essai de dé)lection de poutre = dé)lectomètre > peut être e))ectué en )aisant circuler un camion chargé a)in delocaliser et de corriger les 8ones )aibles et de valider la rigidité globale de la )ondation granulaire ,/- Tau4 de pose/a réalisation d’un épandage en continu permet d’atteindre l’uni)ormité et la qualité requises pour un revêtement."eux méthodes peuvent être utilisées a)in de déterminer la vitesse de pose des enrobés soit !S un calcul en )onction de la production ?ournalière de la centrale d’enrobage (S un calcul en )onction de la vitesse d’avancement du )inisseur. ,,-5%hantillonna!e/’échantillonnage d’un enrobé a pour but!& 0éri)ier sa con)ormité aux normes avant son utilisation& *ontrMler sa qualité en cours de production de l’ouvrage& 0éri)ier la qualité de l’ouvrage )inal,,-6oints trans3ersau4 et lon!itudinau4

A- 6oints lon!itudinau4

Pro%lématique

Laible compacité sur le ?ointégrégation =température etTou granulats>*onduit ' des dé)auts du revêtement

ULissures longitudinalesU0ieillissement accéléréU7rrachement

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@n compactage inadéquat est souvent le résultat d’une mauvaise méthode de travail. @ne méthode ou uneséquence de cylindrage bien conVue assure un compactage con)orme et uni)orme.7vant de procéder au cylindrage, et quel que soit le type de rouleau, il est important d’y aller par étapes !1. "éterminer le nombre de passes requises pour couvrir complètement la sur)ace du revêtement.2. >tablir le nombre de fois que cette premi?re étape doit 5tre répétée.

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