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ISSN 1151-1516 techniques et méthodes des laboratoires des ponts et chaussées Guide technique Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

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ISSN 1151-1516

techniques et méthodesdes laboratoires des ponts et chaussées

Guide technique

Compactage des enrobés

hydrocarbonés à chaud

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Compactage des enrobéshydrocarbonés à chaud

Guide technique

Juin 2003

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées58, bd Lefebvre, F 75732 Paris Cedex 15

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Ce guide technique a été établi sous la responsabilité du LCPC

et du SETRA

Il a été élaboré par un groupe de travail constitué de :

➤ Marie-Line Gallenne (LCPC)

➤ Valérie Goyon (SETRA)

➤ Jean Bauer (LRPC de Rouen)

➤ Yves Ganga (LRPC de Clermont-Ferrand)

➤ Guy Morel (CER de Rouen)

➤ Daniel Renault (CETE Méditerranée)

➤ Jean-Claude Valeux (CER de Rouen)

➤ Patrick Van Grevenynghe (LRPC d’Aix-en-Provence)

Le groupe de travail remercie :

➤ MM. Corté et Gourdon (LCPC)

➤ MM. Blanpain et Gaudemer (Ingénieurs généraux)

➤ MM. Laurent et Martin (CETE de l’Ouest)

➤ MM. Guerriero et Forestier (Conseil général de Haute-Savoie)

➤ MM. Lafon (LRPC de Toulouse)

➤ MM. Christory, Monneraye, Sicard et Lefort (LROP)

➤ MM. Delorme (LREP de l’Est Parisien)

➤ MM. Terrie (DDE de la Seine Maritime)

➤ MM. Roche (DDE de l’Hérault)

pour l’aide précieuse qu’ils ont apportée pour l’amélioration du texte initial

Ce document est propriété du Laboratoire des Ponts et Chaussées et ne peut être reproduit, même

partiellement, sans l’autorisation de son Directeur général

(ou de ses représentants autorisés)

© 2003 – LCPC

ISSN 1151-1516

ISBN 2-7208-3108-5

Pour commander cet ouvrage :

Laboratoire Central des Ponts et ChausséesIST-Diffusion des Éditions

58, boulevard Lefebvre

F-75732 PARIS CEDEX 15

Téléphone : 01 40 43 50 20

Télécopie : 01 40 43 54 95

Internet : http://www.lcpc.fr

Prix : 30 Euros HT

En couverture :

Compacteur à pneumatiques équipé de jupes de maintien en température et de roulette latérale

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SOMMAIRE

Abréviations — symboles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

� INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1 OBJECTIF ET DÉMARCHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2 CHAMP D'APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

� DÉFINITION DU CAS DE COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1 DONNÉES RELATIVES AU MATÉRIAU À COMPACTER . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.1.1 L'enrobé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.1.2 La température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.2 DONNÉES RELATIVES À LA QUALITÉ REQUISE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.1 L'épaisseur moyenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.2 Le pourcentage de vides (V %) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2.3 La macrotexture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2.4 L'uni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2.5 La perméabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3 DONNÉES RELATIVES AUX CONDITIONS DE FABRICATION ET DE MISE EN ŒUVRE DE L'ENROBÉ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3.1 Conditions de fabrication, de transport et de répandage . . . . . . . . . . . . . . . 202.3.2 Précompactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3.3 Épaisseur de la couche à compacter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.3.4 Conditions météorologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.3.5 Géométrie (tracé en plan — profil en long — profil en travers) . . . . . . . . . . . 222.3.6 Conditions relatives au sol support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.3.7 Environnement du chantier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4 DONNÉES RELATIVES AUX COMPACTEURS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.4.1 Classification des compacteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.4.2. Équipements spécifiques pour le compactage des enrobés

hydrocarbonés à chaud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23• Systèmes destinés à éviter le collage de l'enrobé sur les pneumatiques, les cylindres métalliques ou les plaques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23• Dispositifs destinés à éviter le f luage du bord de la bande compactée . . . 24• Dispositifs destinés à limiter le cisaillement de l'enrobé dans les virages . 25

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 3

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• Dispositifs destinés à limiter les risques de dégradation de l'uni . . . . . . 26• Autres dispositifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

� DÉFINITION ET CONDITIONSDE RÉALISATION PRATIQUE DU COMPACTAGE . . . . . . . . 27

3.1 TABLEAUX DE COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.2 PRÉDIMENSIONNEMENT DE L'ATELIER DE COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . 32

3.3 DIMENSIONNEMENT ET FONCTIONNEMENT DE L'ATELIER DE COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3.1 Schéma de compactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3.2 Dispositions particulières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.3.3 Cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.3.4 Recours aux planches d'essais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.4 EXEMPLE DE DIMENSIONNEMENT DE L'ATELIER DE COMPACTAGE . . . . . 393.4.1 Prédimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.4.2 Dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

� CADRE CONTRACTUEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1 DÉFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.1.1 Planche d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.1.2 Planche de vérification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454.1.3 Planche de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2 DOSSIER DE CONSULTATION DES ENTREPRISES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3 PRÉSENTATION DES OFFRES, SOPAQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.4 JUGEMENT DES OFFRES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

� EXÉCUTION DES TRAVAUX — CONTRÔLE DU COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.1 RÉCEPTION DU MATÉRIEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.2 ÉPREUVES DE CONVENANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.3 CONTRÔLE DU COMPACTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505.3.1 Contrôle des modalités de compactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505.3.2 Contrôle des résultats obtenus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

� POST FACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

� BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

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� ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1 Identification d'un compacteur statique tandem . . . . . . . . . . . . . 612 Identification d'un compacteur vibrant tandem . . . . . . . . . . . . . . 623 Identification d'un compacteur à pneumatiques . . . . . . . . . . . . . 634 Identification d'un compacteur vibrant monocylindre . . . . . . . . . . 645 Identification d'un compacteur mixte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656 et 6 bis Identification des petits matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66-677 Graphique — Schéma de compactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688 et 8 bis Graphique — Schéma de compactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69-709 Réception d'un compacteur statique tandem . . . . . . . . . . . . . . . . 7110 Réception d'un compacteur vibrant tandem . . . . . . . . . . . . . . . . . 7211 Réception d'un compacteur à pneumatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . 7312 Réception d'un compacteur vibrant monocylindre . . . . . . . . . . . . . 7413 Réception d'un compacteur mixte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7514 et 15 Réception des petits matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76-77

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Abréviations — Symboles

BBSG, BBA, BBM, BBC, BBDr, BBG, BBTM, GB, EME, BBME : types de matériau — Voir page 2tableau 1.

PCG Presse à cisaillement giratoire.

V % Pourcentage de vides de l’enrobé en place — Valeur moyenne sur l’épaisseur compactée.

Vfc Pourcentage de vides mesuré à la partie inférieure de la couche d’enrobé.

Dc Durée utile du compactage qui est le temps pendant lequel la température de l’enrobé restecomprise entre la température de répandage et la température minimale de compactage.

n nombre de passes (une passe étant un aller ou un retour du compacteur) sur une zone élémen-taire de la surface.

nt nombre total de passes effectuées dans le profil en travers par un compacteur donné.

e épaisseur de la couche compactée.

r Masse volumique de l’enrobé après compactage.

L Largeur mise en œuvre (largeur de répandage).

Lc Largeur de compactage d’un compacteur.

K Coefficient global de rendement des compacteurs.

N Nombre de compacteurs.

V Vitesse de translation d’un compacteur en régime établi.

Vm Vitesse de translation moyenne du compacteur sur un aller-retour.

Q Débit d’approvisionnement du chantier en enrobé.

Vf Vitesse de translation du finisseur.

Lp Longueur efficace de la passe. Distance parcourue par le compacteur lors d’une passe sur l’en-robé dont la température est supérieure ou égale à la température minimale de compactage.

Lf Distance minimale entre le compacteur et le finisseur.

A Surface horaire normalement compactable pour obtenir dans des conditions données la qualitérequise.

S Surface horaire mise en œuvre.

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�PRÉSENTATION

Le compactage est l’opération ultime de mise en œuvre des matériaux de chaussée. La qualitéde sa réalisation sera déterminante, d’une part, pour la durabilité de l’ouvrage, de par lacompacité qui pourra être obtenue et, d’autre part, pour les caractéristiques de surface de lachaussée, uni et texture dans le cas des couches de roulement. L’obtention de la qualité recher-chée suppose un choix approprié des matériels et des modalités de compactage en tenant comptedes conditions climatiques et de l’environnement du chantier.

Au cours des dernières décennies, le réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées a cumulél’expérience tirée du suivi d’innombrables chantiers complétée par les résultats de plusieursprogrammes de recherche. C’est cet acquis que restitue ce document technique rédigé pourapporter aux maîtres d’œuvre et aux entrepreneurs les éléments pratiques utiles à l’expressiondes spécifications, à la définition des conditions de compactage et au suivi de l’exécution destravaux.

Ce document a été établi en tenant compte de la philosophie qui doit guider désormais ladéfinition des relations contractuelles, à savoir des spécifications exprimées en fonction desrésultats à attendre sur chantier en laissant à l’entreprise le choix des moyens pour atteindre cesobjectifs. L’exercice de ces responsabilités suppose cependant que l’ensemble des parties aient unminimum de compréhension commune des aspects déterminant le résultat des travaux. Ce guides’efforce d’y contribuer.

Il convient enfin de saluer le travail qu’a conduit ici Guy Morel au terme d’une carrière consa-crée très largement, au Centre d’expérimentation routière de Rouen avec l’équipe qu’il constituaautour de lui, à faire progresser les connaissances dans le domaine du compactage.

Jean-François Corté(*)Directeur technique chargé du domaine Chaussées

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

(*) Secrétaire général de l’Association mondiale de la Route – AIPCR depuis mai 2002.

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�INTRODUCTION

1.1. OBJECTIF ET DÉMARCHE

Le guide pratique pour l’étude, la réalisation et le contrôle du compactage des enrobés hydro-carbonés à chaud rassemble en un seul volume les données techniques directement utilisablespar l’ensemble des professionnels routiers : maître d’œuvre, ingénieurs et techniciens dubureau d’études, de l’entreprise, du laboratoire ou du bureau de contrôle, constructeurs dematériel. Il se veut à la fois simple et facile d’accès pour traiter des modalités de compactagecorrespondant aux cas courants et suffisamment complet pour servir de référence dans les cascomplexes, quelle que soit la taille du chantier.

Malgré les spécificités du compactage des enrobés à chaud [1] (influence de la température surl’aptitude au compactage, grandeurs prises en compte pour définir la qualité requise notam-ment…), la démarche retenue est comparable à celle utilisée dans le GTR [2] pour le compactagedes remblais et des couches de forme, dans le guide pour le compactage des assises de chausséesen grave traitées par un liant hydraulique ou non traitées [3] ou pour le remblaiement des tran-chées [4] à savoir la recherche de l’adéquation entre l’atelier de compactage (les compacteurset leurs modalités d’emploi) et les autres conditions de chantier (matériau, épaisseur, solsupport, conditions de mise en œuvre…) pour obtenir et garantir la qualité requise.

Les différents facteurs ayant une influence sur la qualité du compactage sont recensés etordonnés en s’appuyant sur les normes de matériaux et des matériels de compactage [5] dont ledétail figure en références bibliographiques (notamment : NF P 98150 et XP P 98-151, NF P98-130 à NF P 98-141 pour les matériaux, NF P 98-736 pour les compacteurs) ainsi que surle guide d’application des normes SETRA-LCPC « Enrobés hydrocarbonés à chaud » [6]. C’estl’ensemble des facteurs d’influence qui définit le cas de compactage.

Cette approche n’est pas récente ; la première directive de 1969 pour la réalisation des couchesde surface de chaussée en béton bitumineux, préconisait déjà de définir l’atelier de compactagepour un chantier donné et de vérifier sa bonne application pour garantir la qualité.

En prenant en compte les résultats de la recherche et les nombreux contrôles et constatationseffectués sur chantier, il est possible de donner des informations quantitatives et des règles suffi-samment précises pour limiter les opérations de définition et de réglage de l’atelier en débutde chantier, pour procéder aux ajustements nécessaires en cours de travaux, et pour établirdes règles claires, donc opérationnelles, en matière de spécification et de contrôle.

S’agissant plus précisément des conditions d’utilisation d’un compacteur donné, il convient deconsulter, lorsqu’il existe, l’avis technique délivré par le Comité français des techniques routières

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 11

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(CFTR) [7]. L’avis technique permet d’appliquer la démarche présentée ici, en donnant des indi-cations de même nature mais plus précises que le guide pratique qui est à caractère plus général.

Le présent document donne plusieurs solutions en terme d’atelier de compactage chacuneconduisant, pour un cas de chantier donné, à la même qualité requise. Elles ne sont bien sûr pastoutes équivalentes au plan économique et le choix doit être laissé libre, de façon à prendre encompte les situations particulières du chantier (parc de l’entreprise, engins disponibles, polyva-lence du matériel, cadence réelle de mise en œuvre, géométrie du chantier, etc.). D’autres solu-tions existent et les « tableaux de compactage » donnés en 3.1 peuvent être complétés par laprise en compte d’ateliers de compactage validés par l’expérience locale.

1.2 CHAMP D’APPLICATION

Le guide pratique du compactage des enrobés s’applique aux enrobés hydrocarbonés à chaud,normalisés, c’est-à-dire formulés, caractérisés, fabriqués et mis en œuvre conformément auxnormes NF (tableau 1), dont les domaines d’emploi en couches d’assises, couches de liaison etcouche de roulement sont donnés dans les normes de produits.

Le guide s’applique également aux bétons bitumineux ultra-minces (BBUM) qui ne sont pasnormalisés.

Des indications générales sont données pour les sables enrobés également non normalisés. Lessables-bitumes ne sont pas considérés ici par manque d’expérience récente.

Sont aussi exclus du champ d’application de ce guide, les enrobés à froid (graves émulsion (GE),enrobés coulés à froid (ECF)), les asphaltes coulés ainsi que certaines applications particulièresd’enrobés à chaud (revêtement de berge de canaux, étanchéité).

Le recours aux indications de ce guide est particulièrement intéressant dans le cas de petits chan-tiers pour lesquels la phase de réglage de l’atelier est souvent réduite à sa plus simple expression.

Tableau 1 – Enrobés hydrocarbonés à chaud normalisés

Types de matériauDésignationsymbolique

Norme concernéeNF P…

Bétons bitumineux semi-grenus BBSG 98-130

Bétons bitumineux pour chaussées aéronautiques BBA 98-131

Bétons bitumineux minces BBM 98-132

Bétons bitumineux cloutés BBC 98-133

Bétons bitumineux drainants BBDr 98-134

Bétons bitumineux pour couche de surfacede chaussées souples à faible trafic

BBS 98-136

Bétons bitumineux très minces BBTM XP P 98-137

Grave bitume GB 98-138

Enrobés à module élevé EME 98-140

Bétons bitumineux à module élevé BBME 98-141

12 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

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�DÉFINITION DU CAS DE COMPACTAGE

Les caractères essentiels retenus pour identifier un cas de compactage concernent le matériau,la qualité requise, certaines conditions de fabrication et de mise en œuvre et le matériel decompactage utilisé.

2.1 DONNÉES RELATIVES AU MATÉRIAU À COMPACTER

2.1.1. L’enrobé

Les enrobés hydrocarbonés à chaud ont un comportement au compactage qui peut être caracté-risé par les résultats de l’essai de compactage à la presse à cisaillement giratoire (PCG) [8] (fig. 1),norme NF P 98-252 [5] qui donne l’évolution du pourcentage de vides en fonction du nombre degirations (fig. 2). La courbe d’évolution dépend de la formule (courbe granulométrique, dosage enliant), des caractéristiques des granulats, des fines, de la nature du liant et de la température. Lesnormes produits des enrobés hydrocarbonés à chaud indiquent généralement des conditions sur lepourcentage de vides pour une ou deux valeur(s) du nombre de girations (tableau 2).

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 13

Figure 1 – Presse à cisaillement giratoire.

Page 17: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

14 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Tableau 2 – Spécifications sur le pourcentage de vides (d’après les normes NF)

Matériau Pourcentage de vides après N girationsÉpaisseur moyenne

d’utilisation

% de vides chantier

classe

type (granulomé-

trie) classe

10 25 40 60 80 100 120 200 cm %

BBSG0/10 � 11 5 à 10 5 à 7 5 à 10

0/14 � 11 4 à 9 6 à 9 4 à 9

BBA

0/10 Croulement

> 10 3 à 7

6 à 7

3 à 7et

< 8aux joints

0/10 Cliaison

> 11 4 à 8

0/14 Croulement

> 10 3 à 7

7 à 90/14 Cliaison

> 11 4 à 8

0/10 Droulement

> 9 5 à 9 4 à 5

BBM

0/10C � 11 8 à 13 3 à 4pour0/10

3,5 à 5pour0/14

0/10 ou 0/14 B

� 11 7 à 12

0/10 ou 0/14 A

� 11 6 à 11

BBC0/6 � 9 4 à 8 3

0/10 � 11 5 à 8 6 5 à 10

BBDr0/6 - 0/10

ou 0/1420 à 30

> 20 ou> 15

3 à 5 selongranulo

BBS

0/10 BBS1

� 9 4 à 9 4 à 5

0/10 BBS2

� 10 4 à 9 4 à 6

0/14 BBS3

� 10 4 à 9 8 4 à 9

0/14 BBS4

� 10 4 à 9 10 à 12 4 à 9

BBTMType 1 10 à 20

2 à 3Type 2 18 à 25

GB

0/14 classe 2 > 14 � 118à

14

� 11

0/14 classe 3 > 14 � 10 � 10

0/14 classe 4 > 14 � 9 � 9

0/20 classe 4 > 14 � 910 à

16

� 9

0/20 classe 2 > 14 � 11 � 11

0/20 classe 3 > 14 � 10 � 10

EME

0/10 classe 1 � 10 6 à8

� 10

0/10 classe 2 � 6 � 6

0/14 classe 1 � 10 7 à13

� 10

0/14 classe 2 � 6 � 6

0/20 classe 1 � 10 9 à15

� 10

0/20 classe 2 � 6 � 6

BBME0/10 � 11 5 à 10 5 à 7 4

à100/14 � 11 4 à 9 6 à 9

Page 18: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Des différences dans le comportement au compactage du matériau à la PCG se traduisent par desdifférences de compactage sur chantier.

Ainsi, à titre d’exemple, la figure 2 présente les courbes PCG relatives à quatre matériaux ayantdes « comportements au compactage » différents. Pour les deux graves-bitume un pourcentagede vides de 9 % est obtenu pour respectivement 100 et 50 girations, soit un rapport « d’énergiede compactage » de deux.

Les spécifications en terme de pourcentage de vides à obtenir sur chantier peuvent, le caséchéant, tenir compte de la difficulté de compactage observée à la PCG, sous réserve de l’obten-tion des performances mécaniques.

Dans le cas d’enrobés hydrocarbonés ne faisant pas l’objet d’une norme produit, il est possible, vis-à- vis du compactage, de faire l’analogie avec un enrobé connu présentant une « courbePCG» voisine.

Figure 2 – Courbes PCG (exemples).

2.1.2. La température

La température est un paramètre particulièrement influent sur le comportement au compactagede l’enrobé, de plus c’est de loin celui qui est susceptible des plus grandes variations sur chantier.Son contrôle, la connaissance de son évolution en fonction des conditions météo et sa maîtrisesont donc particulièrement importants. Ces aspects sont développés au paragraphe 2.3.4.

Les normes prescrivent généralement, en fonction de la classe du bitume utilisé, une fourchettede température de fabrication d’une part, et une fourchette de température de répandage d’autrepart (tableau 3). Afin d’harmoniser les pratiques, il est recommandé de mesurer la températuredu matériau dans la chambre de répartition du finisseur.

(2) (4)

(1)

(3)

Pou

rcen

tage

de

vide

s

Nombre de girations

0

5

10

15

20

25

10 50 100 1000

(1) BBSG 0/14

(2) BBSG 0/10

(3) ou (4) GB 0/14 classe 3

Nombre de girations pour atteindre 9 % de vides : 100 pour GB 0/14 classe 3 courbe (3) 50 pour GB 0/14 classe 3 courbe (4)

Ech.Log

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 15

Page 19: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Tableau 3 – Températures de fabrication et de répandage des enrobés normalisés

16 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Classe duBitume

(NF EN 12-591)

Températurede fabrication

de l'enrobé (°C)

(NF P 98-150)

Température de répandage Prise de température d'après les normes

Norme Produit

Température

Optimale Minimale ApplicationDerrièrefinisseur

Trémiefinisseur

Dans finisseur chambre de répartitiondes enrobés

160/220 130/15098-131

..............96-136

BBA..............

BBS

125/145..............

120

115..............

x.............. .............. .............. ..............

70/100 140/160

98-13098-131

..................98-132

..................98-134

..................98-136

..................98-137

BBSGBBA

..................BBM A/B/C..................

BBDr..................

BBS 1 2BBS 3 4

..................BBTM

130/150130/150

..................140 ± 10°..................

..................130125

..................

120120

..................120

..................120

..................

..................120

x

..................

..................

..................xx

..................

..................x

..................

..................

..................x

..................

..................x

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

50/70 145/165

98-130..................

98-131..................

98-132

..................98-133

..................98-134

..................98-136

..................98-137

..................98-138

BBSG..................

BBA..................BBM A/CBBM B

..................BB C

..................BBD r

..................BBS 1 2BBS 3 4

..................BBTM

..................GB

135/155..................135/155

..................140 ± 10150 ± 10

..................135/155

..................

..................140135

..................

..................135/155

125..................

125..................

125..................

135..................

125..................

..................125

..................125

x

..................

..................x

..................

..................x

..................

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................x

..................

..................

..................

.................

..................

..................

..................

..................

..................

35/50 150/170

98-130..................

98-131..................

98-13298-132

..................98-133

.................98-134

..................98-137

..................98-138

..................98-140

..................98-141

BBSG..................

BBA..................BBM A/CBBM B

..................BB C

..................BBD r

..................BBTM

.................GB

..................EME

..................BBME

140/160..................140/160

..................150 ± 10160 ± 10

..................140/160

..................

..................

..................140/160

..................

..................

130..................

130..................

130..................

140..................

130..................

130..................

125..................

>140..................

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

..................

..................x

..................

..................

..................

..................x

..................x

..................

..................

..................

..................x

..................x

..................

..................

..................

.................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

20/30

98-141..................

98-138..................

98-140

BBA..................

GB..................

EME

145/165..................

140..................

140..................

> 140

x

Modifiéou

spécial

à indiquer par le

fournisseur

98-130..................

98-132..................

98-133..................

98-134..................

98-136..................

98-137..................

98-140..................

98-141..................

98-138

BBSG..................

BBM..................

BB C..................

BBD r..................

BBS..................

BBTM..................

EME..................

BBME..................

GB

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................> 140

..................

..................

x..................

..................x

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

..................x

..................

..................x

..................

..................

..................x

..................

..................x

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

..................

Exécution des corps de chaussée, couches de liaison et couches de rou-lement

98-150 Tout produit x

Page 20: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

La température minimale, à partir de laquelle le compactage doit être arrêté (dernière passe effi-cace) est généralement égale à la valeur haute de la fourchette de température de ramollissementbille anneau (TBA) du bitume pur considéré augmenté de 50 °C environ (tableau 4).

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 17

Classe de bitume purT 65-001

Température minimalefin de compactage (°C)

180/220 95

70/100 100

50/70 105

35/50 110

20/30 115

Tableau 4 – Température minimale de finde compactage généralement admisepour les bitumes normalisés

L’amplitude de température entre la température maximale de fabrication et la tempé-rature minimale de fin de compactage est pratiquement indépendante de la classe dubitume, elle est de l’ordre de 60 °C. Cette valeur couvre le refroidissement dû au stoc-kage éventuel, au transport, au répandage et au compactage. La température de l’enrobérépandu en couche est mesurée à mi-épaisseur environ.

Lorsque le liant est un bitume spécial, un bitume modifié ou un bitume pur auquel unadditif est incorporé lors de la fabrication de l’enrobé, les températures de fabrication etde fin de répandage doivent être indiquées par le fournisseur du liant ou le fournisseur del’additif, ou l’entreprise responsable de la formulation de l’enrobé.

Bien qu’aucune règle ne puisse être établie, certains additifs (polyéthylène, poudrette decaoutchouc, gilsonite, soufre, etc.) modifient de façon très sensible la maniabilité de l’en-robé ; de ce fait, la plage de 60 °C, valable pour les bitumes purs, peut être considérable-ment réduite ; qui plus est, certains additifs provoquent des réactions chimiquesimpliquant une contrainte de délai de compactage à partir de la fabrication du liant, indé-pendamment de la température.

Vis-à-vis du compactage, l’enrobé est identifié par sa désignation normalisée, sacourbe PCG et le liant (additif compris) utilisé.

2.2 DONNÉES RELATIVES À LA QUALITÉ REQUISE

Les critères de qualité requise pour les enrobés compactés sont : l’épaisseur, le pourcen-tage de vides, la macrotexture, l’uni et la perméabilité. Ce dernier critère n’est utiliséque pour les bétons bitumineux drainants ; les autres critères sont, selon la couche réalisée,à prendre en compte en totalité ou en partie seulement.

2.2.1 L’épaisseur moyenne

L’épaisseur moyenne de la couche compactée est déterminée par l’opération de répandage.L’épaisseur répandue à la sortie de la table du finisseur doit prendre en compte le tasse-ment apporté par le compactage. Ce tassement varie couramment de 10 à 20 % selon lesconditions de mise en œuvre et l’objectif de compactage.

Page 21: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

2.2.2 Le pourcentage de vides (V %)

Il est généralement évalué en terme de valeur moyenne sur la totalité de l’épaisseur compactéepour les couches de roulement et de liaison lorsque l’épaisseur moyenne reste inférieure à 7 à8 cm et supérieure à 4 à 5 cm.

Au-delà de cette épaisseur, c’est le cas notamment des couches d’assises, la distribution dupourcentage de vides en fonction de la profondeur (fig. 3) doit également être prise en compte.La qualité est alors définie en associant au pourcentage de vides moyen le pourcentage de videsà la partie inférieure de la couche (Vfc) mesuré à 3 cm au-dessus de la surface inférieure parexemple au banc gamma (NF P 98-250.5). La qualité considérée dans le présent guidecorrespond à Vfc � V % + 1,5 %.

18 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

(1)(2)

15 10

16

12

8 4

5

Pro

fonde

ur

en c

m

% de vides %

Figure 3 – Différentes distributions du pourcentage de vides en fonction de l’épaisseur (couches épaisses).

Signalons enfin que, pour les enrobés de roulement et de liaison dont les normes produits spéci-fient un pourcentage de vides maximal à ne pas dépasser sur chantier, une valeur minimale estégalement imposée (V % min) de façon à permettre une macrotexture (roulement seulement) etune stabilité satisfaisante.

2.2.3 La macrotexture

Elle est généralement appréciée par l’essai de hauteur au sable vraie (HSV) (NF P 98-216-1).Ce critère de qualité est pris en compte uniquement pour les couches de roulement en enrobésnon drainants.

Le pourcentage de vides (V %) et la macrotexture (HSV) sont, en pratique et pour une formuled’enrobé donnée, étroitement liés (fig. 4).

Page 22: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Il en résulte qu’un compactage poussé conduisant à un pourcentage de vides faible peut engen-drer une macrotexture non satisfaisante. La totalité de la fourchette V % max – V % mini peutêtre, dans certains cas, réduite par la spécification relative à la macrotexture (courbe 2 de lafigure 4). Un enrobé dont la relation HSV, V % est de la forme donnée par la courbe 1 peut êtrecompacté sans condition restrictive apportée par la hauteur au sable ; l’enrobé correspondant àla courbe 3 ne pourrait pas respecter simultanément les spécifications de macro texture et depourcentage de vides.

Les valeurs minimales de HSV (mm) à respecter indiquées par les normes sont rappelées ci-après :

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 19

(1)

(3) (2)

HSV minimaleV HSV

v minichantier BB courbe (2)

V %

V % maxi

V % mini

Figure 4 – Exemple de relation V % — HSV.

Type d’enrobé

BBME

BBA

BBM BBTM

0/10 0/14BBM A 0/10BBM A 0/14BBM B 0/14

BBM B 0/10BBM C 0/10

BBTM 0/6 BBTM 0/10

Valeur minimale

HSv

0,4 0,50,6/pistes0,4/voies

de cir.0,7 0,5 0,7 0,9

Le guide d’application des normes [5] donne par ailleurs des plages dans lesquelles se situentcouramment les valeurs moyennes HSV.

Type d’enrobé BBSG 0/10 BBSG 0/14BBTM 0/6

type 1BBTM 0/10

type 1

Plage de variation de la valeur moyenne de HSv

0,5 à 0,7 0,6 à 0,9 0,7 à 0,9 1 à 1,3

Page 23: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

2.2.4 L’uni

Il dépend principalement des conditions de répandage (choix des moyens et soins apportés àl’exécution) ainsi que de l’uni de la couche précédente.

Le compactage influence d’autant plus l’uni que le tassement de la couche, sous l’action descompacteurs, est important. Ce tassement augmente avec l’épaisseur de la couche et diminueavec l’efficacité du précompactage opéré par le finisseur.

La détérioration de l’uni par le compactage est liée aux modalités d’emploi de l’atelier (schémade balayage, réglage des matériels, dispositifs de conduite, etc.). Les précautions à prendre pourle choix des engins et leurs conditions d’emploi sont données au paragraphe 2.4.2.

2.2.5 La perméabilité

La perméabilité des enrobés drainants est assurée par la formulation du mélange.

Le compactage des enrobés drainants demande peu d’énergie ; il est cependant toujours néces-saire. Il ne doit pas être réduit ou, a fortiori, supprimé pour respecter la spécification de perméa-bilité. La perméabilité des enrobés drainants est actuellement appréciée par l’essai audrainomètre qui donne la vitesse de percolation (NF P 98-254-3)

2.3 DONNÉES RELATIVES AUX CONDITIONS DE FABRICATION ET DE MISE EN ŒUVRE DE L’ENROBÉ

Comme indiqué au paragraphe 2.1.2, la température est le paramètre d’état de loin le plusimportant vis-à-vis du comportement au compactage de l’enrobé.

Les conditions de fabrication et de mise en œuvre qui influent sur la température et son évolu-tion dans le temps sont donc déterminantes.

2.3.1 Conditions de fabrication, de transport et de répandage

Il n’entre pas dans les objectifs de ce document de s’intéresser à la fabrication, au transport ou auxméthodes et moyens de répandage, mais il est clair que la qualité de ces opérations, et notam-ment celle du répandage, influe sur les résultats du compactage. Les dispositions prises en amontdoivent permettre d’assurer l’homogénéité de l’enrobé, en terme de composition et de température.

2.3.2 Précompactage

L’intérêt principal du précompactage réside dans l’amélioration de l’uni, il est donc conseillé etparticulièrement recommandé dans le cas de couches d’entretien ou de renforcement à partir de4 à 5 cm d’épaisseur.

20 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 24: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Le précompactage implique l’utilisation simultanée des dameurs et de la vibration de la table etun fonctionnement régulier et sans arrêt prolongé du finisseur.

En pratique, à l’exception des enrobés drainants, deux cas peuvent être distingués lorsque celaest nécessaire :

– l’un dit « faiblement précompacté » tel que les deux premières passes du compacteur utilisé entête de l’atelier conduisent à un tassement supérieur à environ 10 % de l’épaisseur répandue,

– l’autre « fortement précompacté » correspondant à un tassement, par les moyens définisprécédemment, inférieur à environ 10 % de l’épaisseur répandue.

2.3.3 Épaisseur de la couche à compacter

L’épaisseur moyenne, surtout lorsqu’elle est faible, a une influence considérable sur la vitesse derefroidissement de l’enrobé (cas des couches de roulement notamment et des travaux de reprofi-lage). La durée utile de compactage Dc est alors étroitement liée à l’épaisseur de la couche.

Dc est le temps durant lequel la température de l’enrobé reste à l’intérieur de l’intervalle : tempé-rature de répandage — température minimale de fin de compactage.

2.3.4 Conditions météorologiques

Les conditions météorologiques interviennent sur la vitesse de refroidissement de l’enrobé. Laprise en compte d’une façon précise de l’influence des conditions météo implique la mesure dela température de l’enrobé au sein de la couche compactée de façon à préciser la durée utile decompactage Dc.

En terme de prévision, pour démarrer une journée de travail ou pour réaliser la totalité de l’ap-plication sur un petit chantier, trois situations météorologiques sont distinguées à partir desseules évaluations de la vitesse du vent et de la température de l’air (tableau 5).

Les situations = et + sont directement prises en compte dans les conditions de compactage descouches de roulement et de liaison (tableaux 6 et 7).

La pluie contribue également à diminuer la durée maximale de compactage. D’autres considé-rations que la qualité du compactage (sécurité, collage des couches notamment) limitent la miseen œuvre de l’enrobé par temps de pluie (ou par temps froid). Lorsqu’elle est autorisée par pluiefine par exemple, il convient de bien déterminer, par mesure de la température, la durée utile decompactage.

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 21

Vent

Température (air) °C

Léger< 20 km/h

Moyen20 à 50 km/h

Fort> 50 km/h

< 5° — — —

5 à 20° = = —

> 20° + = —

— —

=

Tableau 5 – Situations météorologiques

Page 25: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

2.3.5 Géométrie (tracé en plan — profil en long — profil en travers)

La largeur de répandage associée à l’épaisseur mise en œuvre et au débit de la centrale sert àdéterminer l’atelier de compactage et à définir le plan de balayage (cf. paragraphe 3 —Réalisation pratique du compactage).

La géométrie en terme de pente du profil en long ou de pente du profil en travers (virage relevé)et de rayon des virages est également à considérer pour choisir les compacteurs et leur moded’emploi : motricité, cylindre à effet différentiel, rayon de braquage, type d’articulation. Desdispositions particulières doivent être adoptées dans les situations suivantes :

– virage de faible rayon (< 15 m ou cas de profil en travers relevé),– pente ou rampe importante (> 8 %).

2.3.6 Conditions relatives au sol support

La portance du support a généralement peu d’influence sur le compactage de l’enrobé (dans lagamme de déformabilité imposée par ailleurs pour une bonne tenue de la structure). Un casparticulier concerne le compactage d’enrobés sur les tabliers de pont sur lesquels, pour desraisons de sécurité, l’utilisation de compacteurs vibrants traditionnels est interdite.

Par contre, la géométrie du support dont dépend en fait l’épaisseur de la couche à compacterinflue sur la qualité du compactage en l’occurrence, l’uni. Les normes produits et le guide d’ap-plication des normes donnent les valeurs maximales des déformations permanentes admissiblesdu support sous la règle de 3 m.

2.3.7 Environnement du chantier

Selon que le chantier est plus ou moins encombré (circulation, ouvrages existants, raccorde-ments…) le coefficient de rendement des compacteurs (K.) peut varier de façon importante, parexemple, de 0,85 à 0,50. Ce point est à prendre en compte pour le dimensionnement de l’ateliermais aussi et surtout au niveau de la préparation et de l’organisation du chantier d’application.

Il est à noter que ne sont pas développés ici les aspects relatifs aux nuisances induites par lecompactage aux ouvrages ou habitations voisines. Les compacteurs vibrants à vibration circu-laire sont déconseillés en site urbain.

2.4 DONNÉES RELATIVES AUX COMPACTEURS

La norme NF P 98-705 définit les différents types de compacteurs.

2.4.1 Classification des compacteurs

La classification des compacteurs est donnée par la norme NF P 98-736.

22 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 26: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Les compacteurs les plus utilisés pour le compactage des enrobés sont les compacteurs tandemsvibrants VT1 et VT2, les compacteurs à pneus P1 et les compacteurs mixtes VX1.P0 ou VX2.P1.Le recours aux compacteurs VT3 est relativement peu fréquent.

Les compacteurs vibrants monocylindres ne sont pratiquement pas utilisés en raison de leurfaible débit comparativement aux compacteurs vibrants tandems et de la présence des pneus.

L’efficacité d’un compacteur donné, définie en terme de nombre de passes à effectuer en chaquepoint de la surface à compacter, est étroitement liée à la classe du compacteur (cf. tableaux 6 et7 de compactage). Il faut également considérer certains paramètres géométriques (largeur decompactage) pour définir l’atelier de compactage, composé de plusieurs compacteurs.

Les fiches d’identification données en annexe, pour chacun des types utilisés le plus couram-ment, rappellent les critères de classification :

➣ Compacteur de largeur supérieure à 1,30 m :

Compacteurs statiques Annexe 1 classés de S0 à S3 selon M1/L.Les compacteurs vibrants utilisés sans vibration peuvent être classés dans cette catégorie.Compacteurs vibrants (à cylindre lisse) Annexe 2 classés VT0 à VT3 selon M1/L et .Compacteurs à pneumatiques Annexe 3 classés PL0, P0, P1 ou P2 selon la

charge par roue.Compacteurs mixtes (vibrant + pneus) Annexe 4 classés (VXi). (Pj) selon les caractéris-

tiques de la partie « vibrante » et de lapartie « pneumatique ».

➣ Compacteurs de largeur inférieure à 1,30 m (petits matériels) :

Compacteurs vibrants tandems Annexe 5 classés PV1 à PV4.Plaques vibrantes Annexe 6 classés PQ1 à PQ4.

Remarques :

L’attention est attirée sur le fait qu’un même compacteur vibrant peut être rangé dans plusieursclasses selon le moment d’excentrique utilisé. Par construction, la fréquence de fonctionnementpeut varier mais, pendant le compactage, elle doit toujours être égale au maximum autorisé parle constructeur pour la condition de moment d’excentrique employé.

Les compacteurs vibrants monocylindres (VM) peuvent également être utilisés à condition dedisposer des équipements spécifiques nécessaires (cf. paragraphe 2.4.2). Les nombres de passesdes tableaux 6-7 et 8 donnés pour les compacteurs tandem (VT) sont alors à multiplier par deux(un essieu vibrant pour VM contre deux pour VT).

2.4.2. Équipements spécifiques pour le compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Les compacteurs doivent, dans certains cas, être équipés de dispositifs spécifiques pour assurerla qualité de la couche compactée. C’est notamment le cas pour garantir l’esthétique de la surfacecompactée, les caractéristiques d’uni ou encore le pourcentage de vides au voisinage des bordsou des joints.

• Systèmes destinés à éviter le collage de l’enrobé sur les pneumatiques, les cylindres métal-liques ou les plaques

Pour les compacteurs pneumatiques, des jupes suffisamment près du sol (fig. 5) assurent lemaintien en température. En début de compactage, un produit anti-collage est pulvérisé sur lespneumatiques tant qu’ils n’ont pas atteint une température suffisante.

A0

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 23

Page 27: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Pour les compacteurs vibrants ou statiques, un système de pulvérisation d’eau est à utiliser enpermanence pour maintenir humide, mais sans plus, le bandage métallique (il ne faut pasmouiller l’enrobé). L’attention est attirée sur l’intérêt du bon fonctionnement de ces dispositifs.Une panne sur le système de pulvérisation implique l’arrêt immédiat du rouleau ; pour desraisons de sécurité évidentes et impératives, toute intervention sur le système de pulvérisationdoit être effectuée à l’arrêt.

Pour les plaques vibrantes, la pulvérisation d’eau, parfois utilisée, peut être avantageusementremplacée par un revêtement anti-adhésif.

• Dispositifs destinés à éviter le fluage du bord de la bande compactée

Les deux procédés suivants sont utilisés :

– La roue de compactage latérale (fig. 5 et 6) qui peut équiper aussi bien un compacteur àpneus qu’un compacteur vibrant.

– Le décalage entre cylindre avant et cylindre arrière (pour un tandem) ou entre le train depneumatiques et le cylindre vibrant (pour un compacteur mixte) qui est obtenu soit par la« marche en crabe » (fig. 7) soit par le déport latéral de l’articulation centrale. Ce dispositifest moins efficace que le précédent.

Bien entendu, pour être efficace, ces dispositifs nécessitent une visibilité suffisante pour assurerun bon positionnement du compacteur par rapport à la couche à compacter.

24 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Figure 5 – Compacteur à pneumatiques :jupes de maintien en température et roulette latérale.

Page 28: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

• Dispositifs destinés à limiter le cisaillement de l’enrobé dans les virages

– L’effet différentiel sur les cylindres (moteurs ou non) autorise, dans une trajectoire en courbe,une vitesse circonférentielle différente entre les deux demi-parties du cylindre.

L’effet différentiel peut exister sur un seul ou les deux essieux d’un compacteur tandem (fig. 8).

– Les systèmes directionnels ne sont pas tous équivalents :Les tandems équipés d’articulation par pivots ou associant une articulation centrale et un déportlatéral sont les plus performants (fig. 9).

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 25

translation

déport latéral(marche en crabe)

bord de la chaussée

Figure 7 – Marche en crabe.

Figure 6 – Roulette latérale pour compacter le bordde la couche et éviter le fluage de l’enrobé.

Une bonne visibilité est nécessaire pour la conduitedu compacteur.

Figure 8 – Compacteur tandem équipé d’un système différentiel sur les deux cylindres.

[7]

Page 29: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

26 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

pivots articulationcentrale

articulationcentrale + pivot

articulationcentrale + déport

chassispivot

pivot

cylindrecylindre

Figure 9 – Différents systèmes d’articulation des compacteurs tandems.

• Dispositifs destinés à limiter les risques de dégradation de l’uni

L’opération de compactage étant effectuée sur un matériau ayant de faibles caractéristiquesmécaniques (induites par la température de compactage qui doit être relativement élevée), lesrisques de détérioration de l’uni sont nombreux. Outre le savoir-faire du conducteur, les équi-pements suivants permettent de les limiter :

– système d’arrêt de la vibration avant arrêt de la translation et de mise en marche différéeou progressive de la vibration au moment du démarrage du compacteur (temporisation) ouaprès inversion du sens de marche,

– système d’accélération et de décélération progressive lors des inversions de sens de marche,– système d’arrêt de la vibration ou d’ajustement de la fréquence pour limiter ou annuler le

désacouplage de la masse vibrante par rapport à la couche compactée,– système d’asservissement de la force appliquée par le cylindre vibrant pour limiter ou

annuler le désacouplage.

Le désacouplage du cylindre vibrant apparaît lorsque le module de déformation de l’enrobé (la raideurde la structure) est élevé suite au compactage et au refroidissement. Un désacouplage prononcé quise traduit par des amplitudes exagérées ou rebonds est préjudiciable à l’uni de la couche.

• Autres dispositifs

La visibilité offerte au conducteur est étroitementliée à la morphologie de l’engin et à la conception dela cabine ; elle peut être améliorée par des dispositifsspéciaux (déplacement du siège, etc.). Une bonnevisibilité est nécessaire pour des raisons de sécurité ;elle a également une influence notable sur la qualitédu travail (compactage des joints, raccordement auxouvrages existants en site urbain notamment). Lechoix de l’engin de compactage doit bien entendutenir compte des conditions de chantier (fig. 10).

D’autres dispositifs d’aide à la conduite équipantle tableau de bord peuvent être très utiles pour lerespect du plan de balayage ou/et le contrôleNF P 98-771 (enregistrement des paramètres decompactage).

Figure 10 – La plaque avec élargisseurs permetde s’approcher au plus près du mur.

Page 30: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 27

�DÉFINITION ET CONDITIONS DE RÉALISATION PRATIQUE DU COMPACTAGE

La diversité des compacteurs et leurs différentes combinaisons pour former des ateliers offrentde nombreuses solutions pour choisir le matériel de compactage et ses modalités d’emploi.L’attention est toutefois attirée sur l’intérêt d’utiliser, sur un chantier donné, un atelier faisantappel au plus petit nombre possible de modèles différents de compacteurs (un ou deux, parexemple) de façon à en faciliter la gestion.

Sur une surface donnée, le compactage peut être effectué par un seul compacteur effectuant lenombre de passes permettant d’atteindre la qualité requise ou par plusieurs compacteurs (géné-ralement deux) effectuant chacun un nombre de passes déterminé.

Dans ce dernier cas, deux modes d’emploi des matériels sont utilisés :

– le premier consiste à affecter une zone distincte à chaque compacteur, chacun pouvant alorsévoluer à sa vitesse propre ;

– le second consiste à compacter simultanément avec les compacteurs se suivant, avec une inter-distance quasi constante. Ce mode impose une seule vitesse de translation.

Le compactage au moyen de compacteurs de classe ou de type différents évoluant sur des zonesdistinctes pour effectuer chacun la totalité du compactage est fortement déconseillé ! (fig. 11).

Lorsque les matériels sont tous du même modèle, l’atelier est dit « simple ». Lorsque l’atelier estcomposé de plusieurs matériels de divers types ou de diverses classes, il est dit « composite ».

Finisseur Finisseur

OUI NON

Largeur compactéeau moyen du compacteur A

Largeur compactéeau moyen des compacteurs B et A

Largeur compactéepar A

Largeur compactéepar B

Figure 11 – Utilisation de compacteurs de classes ou de types différents.

Page 31: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

3.1 TABLEAUX DE COMPACTAGE

Les tableaux 6, 7, 8 donnent les nombres de passes de compacteurs à respecter pour atteindre laqualité requise et l’ordre de grandeur des vitesses de translation pour les différentes classes des maté-riels (NF P 98-736) utilisés en atelier simple ou en atelier composite. Il s’agit des ateliers les plusfréquemment rencontrés pour le compactage des couches de roulement, de liaison ou d’assises. Lesvaleurs données pour le nombre de passes et la vitesse de translation résultent des connaissancesgénérales et de la capitalisation des nombreux contrôles et constatations effectués sur chantier.

Les cases grisées dans les tableaux correspondent à des ateliers inadaptés pour le cas de chan-tier correspondant.

Les cases sans indication ne correspondent pas à des interdictions d’emploi du ou des compac-teurs, mais résultent d’une expérience insuffisante. Ces tableaux peuvent, le cas échéant, êtrecomplétés à partir d’une expérience locale précise.

Les valeurs de vitesse de translation données sont des ordres de grandeur, elles peuvent être ajus-tées sur chantier de façon à faciliter l’organisation de l’atelier (sécurité, simplification des consi-gnes données aux conducteurs…) et ce dans les limites suivantes :

– pour les compacteurs à pneus, V réelle peut varier dans la plage V tableau + 10 % à – 30 %,– pour les compacteurs vibrants, V réelle peut varier dans la plage V tableau + 25 % à – 10 %,– pour les compacteurs statiques, V réelle peut varier dans la plage V tableau ± 30 %.

Bien entendu, une fois fixée, pour une organisation de chantier donnée, V est à maintenir cons-tante. Par exemple à ± 5 % ou ± 10 % près, selon les dispositifs d’aide à la conduite équipantle compacteur.

La valeur préconisée pour le nombre de passes correspond au minimum à appliquer en toutpoint de la surface à compacter avant que la température de l’enrobé ne devienne inférieure àla température minimale de compactage. Ce nombre de passes peut localement excéder de 20à 30 % la valeur minimale.

Pour les enrobés de couche de liaison et de couches de roulement, les tableaux 6 et 7 donnent unordre de grandeur de la durée de compactage Dc (temps de refroidissement de l’enrobé entre latempérature de répandage et la température minimale de compactage) pour les conditionsmétéorologiques + ou =.

Dans le cas de conditions météorologiques défavorables, il convient de mesurer la températurede l’enrobé pour déterminer Dc.

Certaines particularités sont signalées en remarque dans les tableaux 6, 7 et 8. Lorsqu’ellesconcernent un compactage supplémentaire, il s’agit d’une à trois passes de compacteur statiqueS0 ou S1 dont l’action en terme d’évolution de la compacité est négligeable, mais dont l’intérêtest réel pour effacer les traces laissées par le compacteur à pneumatiques ou pour assurer laqualité du cloutage dans le cas des BBC.

Pour les chaussées aéronautiques, les deux à quatre passes mentionnées en fin de phase decompactage ont pour but d’éviter des déformations permanentes ultérieures.

Ces compactages supplémentaires sont évidemment à demander au niveau du CCTP.

Les sables enrobés — le plus souvent utilisés en couche antifissure — sont généralementcompactés au moyen de compacteurs statiques de classe S0 ou S1.

28 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 32: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

29

NOMBRE DE PASSES

MatériauÉpaisseur

(CM)

EstimationDc min(Météo)

COMPACTEURS (type et classe)ATELIERS COMPOSITES

statiques pneumatique (8) vibrants tandems Mixtes vibrant + pneus

+ = S0 S1 P0 P1 P2 VT0 VT1 VT2 VX1P0 VX1P1 VX2P1 P1 + VT1 VT1 + P1 Vt1 + P2 P2 + VT

BBUM (1) 1 à 2 5 3 10 3 3

BBTM (1) 2 à 3 15 8 6 4 3

BBM A/B/C 3 à 5 30 15 9 (2) 7 (2) 7 4 7 5

BBC 0/6 (1) (3)

3 15 8 9 (4) 7 (4) 7 4 7 5

BBC 0/10 (1)(3)

6 30 2010 (4)

8 9 5 8 + 3 5 + 7 5 + 5

BB Dr (5) 3 à 4 20 15 5 3 3

BBS (6) 4 à 6 25 15 7 (4) 5 (4) 3 + 5 (4)

BBS (6) 8 45 30 7 (4) 4 + 9 (4) 3 + 5 (4)

BBSG 0/10ou BBME (7)

6 à 7 30 2010 (2)

8 (2) 8 4 9 5 8 + 3 5 + 7 (4) 5 + 5 (4) 6 + 3

BBSG ou BBME (7)

7 à 9 40 3010 (2)

8 (2) 8 4 9 5 8 + 3 5 + 7 (4) 5 + 5 (4) 6 + 3

Continu

Discontinu

10 8 (2) 8 + 3 5 + 7 (4) 5 + 5 (4) 6 + 3

9 (2) 7 (2) 8 (9) 8 (9) 5 (9) 8 (9) 6 (9) 4 + 6 (4) 4 + 4 (4)

VITESSE DE TRANSLATION km/h 5 6 4 5 6 4 4 6 4 6 6 4

(1) Pas de mise en oeuvre si météo -(2) Effectuer 3 passes de S0 après passage du compacteur à pneumatiques(3) Effectuer 1 passe de S0 ou S1 avant le compactage indiqué (peut être effectué le cas échéant par le tandem vibrant sans vibration).(4) Effectuer quelques passes de S0 pour effacer les traces laissées par le compacteur à pneumatiques.(5) Le compactage des joints doit être réalisé avec soin, les joints ne sont pas badigeonnés.(6) Le compactage pneus en tête est à éviter.(7) Les températures de fabrication et de fin de compactage sont plus élevées pour le BBME que pour BBSG(8) Ces compacteurs à pneumatique ne peuvent pas être utilisés sur les enrobés au bitume polymère.(9) Effectuer 2 à 4 passes de P1, voire de P2, en fin de compactage à la température de fin de compactage.

Atelier inadapté

BBA

TABLEAU 6 – TABLEAU DE COMPACTAGE — ATELIERS TYPES — Nombre de passes et vitesse de translationCOUCHES DE ROULEMENT

Page 33: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

30

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

TABLEAU 7 – TABLEAU DE COMPACTAGE - ATELIERS TYPES — Nombre de passes et vitesse de translationCOUCHES DE LIAISON

NOMBRE DE PASSES

MatériauÉpaisseur

(CM)

EstimationDc min(Météo)

COMPACTEURS (type et classe)ATELIERS COMPOSITES

Vibrants tandems Mixtes

+ = VT0 VT1 VT2 VX1P0 VX1P1 VX2P1 P0 + S0 P1 + S0 P2 + S0 VT1 + P1 P1 + VT1 VT1 + P2 P2 + VT1

BBM 3 à 5 20 15 7 4 7 5 9 + 3 7 + 3 5

BBM 3 à 5 Météo – 7 3

BBSG 6 à 9 30 20 7 5 9 5 10 + 3 8 + 3 5 + 7 (4) 8 + 3 5 + 5 (4) 6 + 3

BBME 7 à 9 40 30 7 5 9 5 10 + 3 8 + 3 5 + 7 8 + 3 5 + 5 6 + 3

Vitesse de translation (km/h) 4 4 4 5 5 5 6 5 6 5 6 5 4 6 6 4 4 6 6 4

(4) Effectuer quelques passes de S0 pour effacer les traces laissées par le pneu.

Page 34: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

31

TABLEAU 8 – TABLEAU DE COMPACTAGE - ATELIERS TYPES – Nombre de passes et vitesse de translationCOUCHES D’ASSISES

Page 35: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

3.2 PRÉDIMENSIONNEMENT DE L’ATELIER DE COMPACTAGE

Il peut être utile d’effectuer une évaluation de l’atelier de compactage alors que tous les facteursinfluant sur son dimensionnement ne sont pas précisément connus (étude technique de l’entre-prise, jugement des offres par le maître d’œuvre, etc.). Bien entendu, la référence à des chantiersantérieurs identiques ou très voisins peut être une méthode d’étude, il est également possibled’utiliser les tableaux précédents.

La nature et l’épaisseur moyenne e (cm) de la couche à réaliser et le matériau étant connus, onpeut, à partir de la lecture du tableau de compactage concerné, choisir les classes de matérielsadaptés avec leurs conditions théoriques d’emploi (nombre minimal de passes n et vitesse detranslation V km/h) et calculer (pour une classe donnée) le nombre N de compacteurs nécessairespour l’atelier au moyen de la relation :

La valeur du coefficient global de rendement K est à fixer en fonction des incertitudes qui pèsentsur le débit réel probable de la centrale (Q en t/h) et sur la largeur de compactage des compac-teurs (L en m). 0,6 est un ordre de grandeur raisonnable pour K. La masse volumique apparenteρ (t/m3) est toujours connue avec une précision suffisante.

Remarque : Dans le cas d’un atelier composite, le nombre de compacteurs est à déterminer pourchaque type de matériel constituant l’atelier.

Un exemple de prédimensionnement est traité au paragraphe 3.4 ci-après.

3.3 DIMENSIONNEMENT ET FONCTIONNEMENT DE L’ATELIER DE COMPACTAGE

La nécessité d’effectuer le compactage dans un délai après répandage strictement délimité,notamment dans les cas de couches de faible épaisseur, impose une organisation de chantierrigoureuse assurée par des consignes claires et faciles à appliquer pour les conducteurs d’en-gins. Ces consignes doivent être aussi cohérentes avec les objectifs de qualité et donc avec lesconditions d’utilisation des compacteurs qui les garantissent.

Ce n’est qu’à partir des conditions réelles de réalisation du chantier que les modalités decompactage peuvent être précisément définies.

3.3.1 Schéma de compactage

Pour utiliser au mieux la durée de compactage Dc (temps durant lequel la température de l’en-robé est supérieure à la température minimale de compactage) le « plan de compactage glis-sant » doit être utilisé. À chaque aller, le compacteur se rapproche au plus près du finisseur etopère son inversion de marche pour reculer quasiment dans les mêmes traces (décalage d’unpneu dans le cas d’un compacteur à pneus). Il effectue ses allers et retours entre deux points se

NQ n⋅

10 e V ρ L⋅ ⋅ ⋅ ⋅--------------------------------------

1K----⋅=

32 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 36: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 33

déplaçant à la vitesse du finisseur. Les manœuvres de décalage (changement de bande) sonttoujours effectuées sur la partie la plus refroidie de l’enrobé. La distance minimale entre lepremier compacteur et le finisseur doit être compatible avec la sécurité, elle peut aussi être fixée(couches épaisses) par la stabilité de l’enrobé.

Même dans le cas de couche épaisse (assises de chaussées), il convient d’appliquer le plan glis-sant (de préférence à un compactage par zones successives distinctes) pour garantir l’uni de lacouche.

Le schéma de balayage doit être conçu pour que le nombre minimal de passes prévu en tout pointsoit supérieur au nombre de passes préconisé et cela de la façon la plus homogène possible aussibien dans le profil en travers que dans le profil en long.

• Déplacement dans le profil en travers

Un compacteur donné peut compacter une ou plusieurs bandes dans le profil en travers ; il estégalement possible qu’une bande soit compactée par deux compacteurs de même modèle (c’est lecas, par exemple, de la bande centrale lorsqu’il faut trois ou cinq largeurs du compacteur pourcouvrir la largeur du chantier et que deux compacteurs suffisent pour assurer le nombre depasses). Le recouvrement entre deux bandes adjacentes doit être au moins de 15 à 20 cm (fig. 12).

Le nombre maximal de bandes compactées par un même matériel peut raisonnablement être fixéà trois. Dans ce dernier cas, il est généralement recommandé, pour limiter la dispersion dunombre de passes dans le profil en long, de revenir sur la première bande après avoir effectuéle retour sur la dernière (fig. 12).

• Nombre de passes en tout point de la surface compactée

Le rapport des vitesses de translation du finisseur Vf et du compacteur Vm détermine le nombretotal de passes que peut réaliser le compacteur dans le profil en travers (nt).

à ± 1 passe près,nt

Vm

Vf

-------=

11 22

3 34

4

5 5 6

Com

pac-

teur

Lf.

Lf.Longueur efficace de la passe LP

Vf

Finis

seur

Lr L

arge

ur

deré

panda

ge

Position finisseur lors del'inversion de marche 1/2

A

B

CV

Zones de manœuvre

Position du finisseurlors de l'inversion

� �.... N° de la passe

A B C Bandes de compactage

Figure 12 – Schéma de compactage pour un compacteur de l’atelier (exemple)Cas d’un compacteur unique utilisé sur trois bandes.

Page 37: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

34 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Vm étant la vitesse de translation moyenne du compacteur sur la longueur efficace de la passe(fig. 12) ; elle est différente de V sa vitesse de travail. Vm prend en compte le temps nécessaireaux inversions de sens de marche et aux manœuvres : Vm = 0,8 à 0,9 V selon le schéma debalayage, la dextérité du conducteur et les dispositifs d’aide à la conduite.

Le nombre de passes n effectué en tout point de la surface à compacter dépend de nt et du

nombre de bandes, mais aussi du mode de décalage utilisé. Sur la base du mode de déplace-

ment correspondant à celui de la figure 12, n est donné par la figure 13 en fonction de

pour un compactage s’effectuant sur une, deux ou trois bandes. On doit alors vérifier :

n (mini) = n préconisé (cf. tableau 6 à 8)

Il convient de remarquer que le « plan de compactage glissant » ne garantit pas en lui-mêmeun nombre de passes homogène.

Dans le cas d’un mode d’emploi des compacteurs quelque peu particulier (utilisation d’uncompacteur à plusieurs tâches, plusieurs compacteurs intervenant sur une même bande…) ilconvient de simuler le schéma de balayage pour déterminer la distribution du nombre de passessur chaque bande. La méthode graphique donnée en annexe 7 peut être utilisée. Dans le plantemps-distance, il est aisé de figurer les allers et retours affectés à chaque bande et de déter-miner le nombre de passes en tout point de la surface à compacter pour obtenir le nombreminimal de passes effectué sur les zones les moins compactées. Il convient également de vérifierque localement le nombre de passes effectué n’est pas trop élevé. Une valeur maximale du nombrede passes de 1, 2 à 1, 3 n préconisé peut être admise.

Vm

Vf

-------

15

10

5

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

1 compacteur pour3 bandes

2 L – 0,20 < Lc < 3 L – 0,40

1 compacteur pour2 bandes

L < Lc < 2 L – 0,20

Lc � L

Vm

Vf

n

L = Largeur de chantier affectée au compacteur.Lc = Largeur de compactage du compacteur.

Figure 13 – Nombre de passes effectuées en tout point de la surface compactée en fonction de .V

m

Vf

--------

Page 38: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 35

• Longueur de la passe

La longueur maximale efficace de la passe Lp (cf. fig. 12) est déterminée par la durée maximalede compactage Dc, la vitesse d’avancement du finisseur et la distance minimale entre le compac-teur et le finisseur Lf.

Lp � Dc . Vf – Lf

Dans le cas d’un atelier, il faut évidemment considérer Lp pour le compacteur le plus éloigné dufinisseur (fig. 14). Un atelier composite peut être conçu avec les compacteurs effectuant leursallers et retours à la même vitesse et n’étant séparés que par la distance nécessaire pour assurerla sécurité (« compacteurs groupés ») ou être conçu avec les compacteurs utilisés sur deux zonesdistinctes (« compacteurs séparés »). Dans ce dernier cas, les vitesses de translation, nombresde passes, largeurs d’engins peuvent être optimisés et adaptés à chaque type de compacteur.

température =température minimale

de compactageRebroussement compacteur (B)

Rebroussement compacteur (A)

Lp compacteur (B) Lf (A)zone desécurité

� 0

COMPACTEURS « GROUPÉS »

COMPACTEURS « SÉPARÉS »

Lp (B) (B) (A) Lp (A) Lf (A)� 0

Vf

Vf

Figure 14 – Zones d’évolution des compacteurs dans le cas d’un atelier« compacteurs groupés ou compacteurs séparés ».

3.3.2 Dispositions particulières

Les savoir-faire, tours de main des chefs de chantier et conducteurs d’engin permettent,le plus souvent, de faire face aux nombreuses situations particulières des divers cas decompactage. Les indications ci-après sont essentiellement données pour souligner unenécessaire vigilance en la matière et ne pas oublier les conséquences en terme de dimen-sionnement de l’atelier de compactage, des choix faits pour traiter ces points particuliers.

• Réalisation des joints

➣ Les joints longitudinaux peuvent être compactés de deux façons différentes. Lepremier aller et retour peut être effectué avec le bandage circulant sur la bande déjàcompactée et refroidie avec un débord de 10 à 20 cm sur la couche venant d’être répandue(fig. 15). La couche est ensuite compactée selon un schéma allant du bord extérieur versle joint (cf. fig. 11), y compris le joint. Le premier aller et retour peut être effectué avecun compacteur vibrant VT0 ou un compacteur statique, S0 ou S1 (qui peut être un rouleauvibrant VT1, VT2 ou VT3 utilisé sans vibration).

Une autre méthode consiste à s’approcher du joint en commençant le compactage par lebord extérieur (opposé au joint). Le passage du compacteur sur le joint doit alors être

Page 39: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

36 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

effectué avec un faible débord sur l’enrobé refroidi, 10 à 20 cm au maximum. Cette dernièreméthode n’affecte pas le rendement de l’atelier de compactage. Les joints ne sont jamaiscompactés au moyen du compacteur à pneus.

➣ Les joints transversaux sont à compacter en travers du sens de pose au moyen d’un petitrouleau lorsque l’espace ne permet pas aux engins utilisés pour le compactage courant demanœuvrer. La première passe est faite avec le bandage circulant sur la couche froide et débor-dant d’une dizaine de cm sur l’enrobé chaud non compacté. Le rouleau effectue ensuite des allerset retours jusqu’à couvrir une largeur égale à sa longueur de génératrice diminuée de 10 à20 cm.

Si l’on utilise les compacteurs du chantier le joint doit être compacté avec les cylindres à jantesmétalliques exclusivement, les passes étant réalisées toujours à partir de l’enrobé froid et avecun léger biais par rapport à la ligne du joint.

Dans le cas d’une mise en œuvre en pleine largeur avec des finisseurs décalés, il est recommandéde réaliser le premier aller et retour concernant le joint chaud, avec le premier compacteur del’atelier circulant sur le joint compacté, alors que le reste de la largeur répandue a reçu deuxpasses de compacteur (fig. 16). La suite du compactage est conduite sans se préoccuper du joint(mais en conservant le recouvrement des bandes dans le profil en travers comme indiqué auparagraphe 3.3.1).

Figure 16 – Réalisation du premier aller et retour dans le cas d’une miseen œuvre avec deux finisseurs décalés [9].

Figure 15 – Compactage du joint froid.

Page 40: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 37

• Prise en compte de la géométrie

Dans les virages de faible rayon (cf. paragraphe 2.3.5), outre l’utilisation de compacteurséquipés de système différentiel sur les cylindres, il convient de prévoir de commencer le compac-tage côté intérieur et, si nécessaire, il faut diminuer la vitesse de translation de façon à avoir unbraquage suffisamment lent. Les manœuvres de décalage (côté enrobé froid) sont faites si possiblesur la ligne droite précédant le virage.

Sur les fortes rampes (cf. paragraphe 2.3.5) et dans le cas où le compacteur dispose d’un seulessieu moteur, le compactage est effectué avec l’essieu moteur orienté, à l’opposé du finisseur.L’utilisation de tandems à deux bandages moteurs est recommandé.

• Schéma de balayage particulier

Dans le cas de couches relativement épaisses où le risque de f luage latéral existe et en l’absencede compacteurs équipés de roulettes latérales, il est possible de travailler, en laissant à proximitédes bords, une bande non compactée de 30 à 40 cm de largeur qui recevra un premier aller etretour de compacteur après que le reste de la largeur répandue ait également été compactée parun aller et retour de compacteur (fig. 17).

Cette pratique a évidemment une répercussion sur le coefficient de rendement du compacteur.

Il y a lieu d’attirer l’attention sur le fait que la bande de 30 à 40 cm de largeur doit êtrecompactée dès la réalisation de la troisième passe sur l’enrobé adjacent. Une attente trop longuepour compacter cette bande peut conduire à une fissure longitudinale.

Figure 17 – Schéma de compactage dans le cas de risque de fluage [9].

3.3.3 Cas particuliers

• Compactage sur les ouvrages d’art

L’enrobé mis en œuvre sur ouvrage d’art est généralement dans un état « faiblement précompacté ». Il ne faut donc pas compter sur la couche de roulement pour effacer les défautsd’uni du support. Le compactage est normalement effectué au moyen d’un compacteur à pneu-matiques P0 ou P1 sauf dans le cas d’enrobé au bitume polymère. L’emploi de rouleaux vibrantsspéciaux à vibration horizontale (système oscillant) ou à vibration dirigée fortement inclinéepar rapport à la verticale (> à 60°, par exemple) peut également être autorisé. Le recours auxrouleaux vibrants classiques de classe supérieure à V0 n’est pas envisageable en l’état actuel desconnaissances ; les compacteurs VT0 ou VX0.P1 ou VX0.P0 peuvent être utilisés pour des couchesrelativement épaisses (épaisseur � 6 cm).

Page 41: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

• Compactage des chaussées aéronautiques

Les pourcentages de vides, à obtenir en couche de roulement, sur la planche de référence (ou devérification) réalisée selon la norme NF P 98-150 ou X PP 98-151, doivent être compris entre3 et 7 % (BBA 0/10 C et BBA 0/14 C) et entre 5 et 9 % (BBA 0/10 D et BBA 0/14 D).

Les pourcentages de vides près d’un joint de construction seront inférieurs ou égaux à 9 %. Lecompactage des joints de construction est particulièrement important ; les défauts à ce niveausont la première cause de dégradation des couches de roulement bitumineuses.

3.3.4 Recours aux planches d’essais

Les indications fournies par les tableaux de compactage et l’expérience locale doivent limiter lerecours aux planches d’essais. Elles ne sont à envisager qu’après une étude détaillée de l’ensembledes conditions de compactage concluant à l’impossibilité d’assimiler le cas de compactage à uncas connu. Dans l’affirmative, il y a lieu d’élaborer un plan d’expérience (fondé sur l’étudedétaillée mentionnée ci-dessus) et de s’assurer que les moyens mis en œuvre sont suffisants pourapporter une réponse aux questions posées (nature et nombre de mesures, maîtrise des condi-tions expérimentales, etc.).

Certains cas peuvent cependant se présenter comme :

➣ un matériel de compactage nouveau, par exemple un compacteur vibrant à efforts transmisasservi à la raideur de l’enrobé, ou, à fréquence très élevée par rapport aux engins habituel-lement utilisés. Il est recommandé d’éviter de se poser la question des performances d’unnouveau matériel sur un cas de compactage dont un ou plusieurs facteurs présentent uneparticularité. Pour une couche de roulement, outre la détermination du pourcentage de vide,il est nécessaire de contrôler la macrorugosité ;

➣ un matériau nouveau après étude approfondie en laboratoire (essais PCG indispensable)peut faire l’objet de planches d’essais sur chantier. Il est alors judicieux d’utiliser des maté-riels de compactage et des conditions de mise en œuvre (température notamment) a prioribien adaptés à la difficulté de compactage pressentie pour le matériau. Pour fixer les idées,il est recommandé de choisir un compacteur qui permet d’atteindre les objectifs de qualitéfixés en une dizaine de passes.

Le recours à des planches d’essais en début de chantier pour mettre au point un schéma decompactage ou le mode d’emploi d’un atelier original est déconseillé. Les moyens, qu’il estraisonnable de consacrer à la réalisation de planches d’essais, sont évidemment fonction desenjeux techniques et économiques et de l’importance du chantier, mais il peut être avancé quela durée consacrée à cette activité, en dehors de chantiers expérimentaux, doit rarement dépasserla journée.

Les résultats des planches d’essais étant interprétés, il y a lieu d’exprimer précisément les diffé-rents facteurs définissant le cas de compactage.

38 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 42: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 39

3.4 EXEMPLE DE DIMENSIONNEMENT DE L’ATELIER DE COMPACTAGE

Prenons l’exemple de la mise en œuvre d’un BBSG 0/10 (NF P 98-130) pour une couche deroulement d’épaisseur moyenne 6 cm avec un débit moyen de mise en œuvre de 120 t/h.

3.4.1. Prédimensionnement

À titre d’exemple, deux solutions sont envisagées ici :

– la première est un atelier homogène constitué de compacteurs vibrants VT1.– la seconde est un atelier composite composé de compacteurs à pneus P1 et vibrants VT1.

Les données supplémentaires nécessaires au prédimensionnement des ateliers sont estiméescomme suit :

– pour le matériau : Masse volumique de l’enrobé ρ = 2,45 t/m3

– pour les compacteurs : a) Largeur de compactage : L = 1,70 m pour VT1L = 1,90 m pour P1

b) Les nombres de passes à effectuer n et les vitesses de translationV sont tirés du tableau 6, soit :

– huit passes de VT1 à 4 km/h pour l’atelier homogène– huit passes de P1 à 6 km/h et trois passes à 4 km/h de VT1 pour l’atelier composite.

L’évaluation du nombre de compacteurs nécessaires est effectuée en appliquant la relationdonnée au paragraphe 3.2

Les résultats numériques :

N = 1,37 pour VT1 dans le cas de l’atelier homogène

et N = 0,82 pour P1 + 0,46 pour VT1 dans le cas de l’atelier composite,

permettent de proposer les solutions suivantes pour les ateliers de compactage

deux compacteurs vibrants VT1 – Atelier homogène

ou

un compacteur à pneus P1 + un compacteur vibrant VT1 – Atelier composite

3.4.2. Dimensionnement

Le cas de l’atelier homogène est traité ci-après dans les conditions suivantes :

• situation météo : Dc = 20 minutes (cf. tableau 6 et paragraphe 2.3.4),• mise en œuvre par demi-largeur : 3,50 m de largeur répandue,• vitesse d’avancement du finisseur : 3,9 m/min,

NQ n⋅

10 e V ρ L⋅ ⋅ ⋅ ⋅--------------------------------------

1K----⋅=

Page 43: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

40 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

• compactage du joint par la méthode du joint froid avec compactage du bord de bande concer-nant le joint — lors de la réalisation de la première demi-largeur — par un compacteur équipéd’une roulette latérale,

• les deux compacteurs vibrants utilisés sont identiques, de classe VT1 et de largeur de compac-tage 1,45 m (L est donc inférieur à la valeur prise en compte pour le prédimensionnement).

Le schéma de compactage retenu (fig. 18) peut être défini de la façon suivante :

1,4

5

0,3

20,3

2

1,4

5

1,4

5

Bande 3

Bande 2

Bande 1

3,5

0

FIN

ISSEU

R

VF

3,9 m/mn

Figure 18 – Schéma de compactage.

Le compacteur I compacte en alternant deux allers et retours sur la bande 1, puis un aller etretour sur la bande 2.

Le compacteur II compacte en alternant de même un aller et retour sur la bande 2, puis deuxallers et retours sur la bande 3.

Les compacteurs vont à la même vitesse et sont légèrement décalés dans le sens longitudinalpour effectuer les manœuvres en toute sécurité (une quinzaine de mètres). Le compacteur I estcelui qui suit le finisseur le plus près.

En prenant une vitesse de translation des compacteurs de 4 km/h, Vm est égal à 56,7 m/min(cf. paragraphe 3.3.1) et le nombre total de passes dans le profil en travers réalisé par uncompacteur VT1 est :

, soit treize à quinze passes

(cf. schéma annexe 8), ce qui donne sur une bande un nombre de passes variant de neuf à onze.

Ceci satisfait bien la condition n minimal � 8. Il est cependant observé que le nombre deonze passes est relativement élevé (1,37 fois 8) et il est possible de diminuer la vitesse de trans-lation des compacteurs, tout en respectant la condition n � 8 pour améliorer « l’homogénéité »de la répartition du compactage

avec V = 3,6 km/h (– 10 % de la vitesse donnée dans le tableau 6) Vm ≅ 51 m/min

et le nombre de passes sur une bande varie de huit à neuf passes.

(cf. annexe 8 bis).

nt

Vm

Vf

-------= 13≅

nt

Vm

Vf

-------= nt56 7,3 9,

------------ 14 53,= =

Page 44: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 41

La longueur de passe Lp = 50 m permet au compacteur II de laisser une distance minimaleLf = 28 m entre lui et le finisseur, ce qui permet au compacteur I d’évoluer entre 63 et 13 mderrière le finisseur (pour ce qui concerne la partie efficace de la passe). (cf. fig. 16).

La condition Lp � Dc . Vf – Lf

(50 � 3,9 . 20 – 28) est bien vérifiée.

Remarque :

Bien entendu, dans ce cas où le plan de balayage est relativement simple, la vitesse de translationpeut être ajustée à partir de la relation :

A � S

S étant la surface horaire mise en œuvre et A la surface horaire compactable au moyen des deuxcompacteurs VT1 garantissant au moins huit passes en tout point.

Le coefficient de rendement K est évalué en tenant compte des conditions réelles du chantier

– 0,85 = coefficient tenant compte des inversions de marche, manœuvres petits arrêts,

– = coefficient tenant compte du recouvrement dans le profil en travers,

– = coefficient tenant compte des passes supplémentaires nécessaires pour assurer huit passes au moins en tout point (ce coefficient peut être pris égal à 0,9 dans la plupart des cas).

soit Vm � 3,57 km/h,soit Vm = 3,6 km/h,

.VmQ n⋅

K e ρ L N⋅ ⋅ ⋅ ⋅-----------------------------------�

2426-------

3 50,4 35,------------

K 0 85, 3 50,4 35,-------------

2426-------⋅ ⋅ 0 63,= =

Page 45: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

42 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

LES CONSIGNES DE COMPACTAGE

PEUVENT DONC ÊTRE ENONCEES COMME SUIT

L’atelier de compactage est composé de :

2 VT1 (désignés par leur marque et type) utilisés avec les paramètres de fonctionne-ment suivants :

• me moment des excentriques maxi (grande amplitude) et fréquence maximale,

• vitesse de translation 3,6 km/h,

• longueur de passe � 50 m.

compacteur I : 2AR bande proche du bord,

1 AR bande centrale,

2 AR bande proche du bord…

Arrêt vibration et inversion côté finisseur à environ 13 m du finisseur,ce qui laisse 5 m environ lors de l’inversion du sens de marche.

Compacteur II : 1 AR bande centrale,

2 AR bande côté axe ou joint,

et ainsi de suite avec un décalage d’une quinzaine de mètres en arrièredu compacteur I.

Ceci est de la responsabilité de l’entreprise qui écrit ses conditions de compactage dansson PAQ (et qui les communique aux conducteurs d’engins !).

La vérification (du maître d’œuvre) peut être faite à partir de la relation A � S déjàutilisée ci-dessus.

= 822 m2 ;

S = 820 m2.

Commentaire :

– Il n’y a pas lieu de prendre dans la comparaison de A et S une « marge de sécurité »dès l’instant où l’évaluation de K est correctement effectuée.

– L’intérêt de cet exemple est aussi de montrer la vigilance qu’il y a lieu d’accorder pourla définition et le respect du schéma de compactage pour garantir autant que faire sepeut l’homogénéité de la répartition de l’énergie de compactage.

– De ce point de vue, essentiel pour la qualité du travail réalisé, il est clair que le recoursà des dispositifs d’aide à la conduite et de contrôle de la répartition du nombre de passespeuvent être très utiles.

A0 63, 1 45, 3 600 2 ⋅ ⋅ ⋅

8

------------------------------------------------------------- =

Page 46: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 43

�CADRE CONTRACTUEL

Le cadre normatif relativement développé dans le domaine des enrobés hydrocarbonés à chaudet, en particulier, de leur compactage, facilite sans doute et clarifie les relations maîtred’œuvre/entreprise. Cependant, la diversité des situations de chantier (taille, maîtrise des para-mètres, moyens de contrôle, etc.) implique d’apporter un soin particulier à la rédaction des piècesécrites du dossier de consultation des entreprises et à la mise au point du marché. La cohérencedes méthodes et moyens de contrôle prévus pour garantir la qualité de la couche compactée doitêtre examinée et assurée depuis le dossier de consultation jusqu’à la réception des travaux.

La maîtrise des processus de fabrication et de mise en œuvre est la meilleure façon degarantir la qualité. Faut-il rappeler que la reprise d’une zone mal compactée est impossible, quela détermination du pourcentage de vides pour les couches minces (e � 5 cm) est difficile et n’estd’ailleurs pas prévue par les normes produits, que le contrôle de la masse volumique fond decouche pour les couches d’assises est relativement onéreux ! Les dispositions prises par l’entre-prise pour définir et surveiller les conditions de compactage, les dispositions prises pouranalyser les dérives et incidents en cours de chantier et réagir rapidement et de façon perti-nente sont donc particulièrement importantes. De ce point de vue, le recours aux dispositifsd’aide à la conduite, automatismes, équipements spécifiques d’une part, aux dispositifs decontrôle embarqués, d’autre part, sont recommandés et à encourager.

La qualité du contrôle extérieur est étroitement liée à la façon dont est objectivement pris encompte l’ensemble des dispositions [13].

Le fascicule 27 [10] et ses annexes (version 1996) donnent les références normatives et leséléments utiles à la rédaction des pièces écrites du dossier de consultation. Les développementsdonnés ci-après apportent certaines explications et permettent de fonder certains choix ourecommandations.

4.1 DÉFINITIONS

La norme NF P 98-150 [5] définit les notions de planches d’essai, de vérification et de réfé-rence. Sans en modifier le sens, les précisions suivantes peuvent être apportées :

4.1.1. Planche d’essai

Dans les cas les plus courants, les indications de ce guide et l’expérience locale permettentd’éviter le recours à la planche d’essai. Dans certains cas, comme par exemple, de matériels ou

Page 47: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

matériaux innovants ou encore de conditions de réalisation particulières, il est cependant néces-saire de réaliser une ou plusieurs planches d’essai (fig. 19).

Il s’agit alors de déterminer l’influence d’un (ou plusieurs) facteur(s) définissant le cas decompactage sur une ou plusieurs caractéristique(s) définissant la qualité requise.

Les planches d’essai sont à réaliser avant le démarrage du chantier (ou de la phase concernée) defaçon à disposer du délai nécessaire à l’interprétation des résultats obtenus. Elles doivent êtreréalisées en dehors de l’ouvrage proprement dit ou être démolies, après obtention des résultats demesure, car une telle étude implique « d’encadrer » la valeur spécifiée pour la caractéristiquemesurée et donc de laisser la majeure partie des planches avec des caractéristiques non conformes.

C’est, le plus souvent, l’inf luence du nombre de passes d’un compacteur (utilisé seul ou en atelier)qui est, dans le cas de grand chantier, étudiée sur planches d’essai dans le but d’en fixer la valeur.Il est alors recommandé de réaliser des mesures de masse volumique sur au moins trois états decompactage « encadrant » la valeur la plus probable (un état de compactage est défini par lenombre de passes) avec une progression géométrique du nombre de passes, par exemple quatre,huit, seize passes ou huit, seize, trente deux passes. Lorsque c’est possible, (délai de refroidisse-ment compatible avec le délai de compactage), les mesures sont effectuées sur une mêmeplanche : six points de mesures à chaque état, dix points de mesures supplémentaires à l’étatfinal (fig. 20). Les résultats sont présentés comme indiqué sur la figure 21.

44 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

XXX

XX

X

X

≈ 25 m

mesure ponctuelle à chaque état (Gammadensimètre fixe ou carottage)

mesure ponctuelle supplémentaire à l'état final (GPV ou carottage)

≈ 4 m

Figure 19 – Planche d’essai pour déterminer le nombre de passes.

Figure 20 – Détermination du nombre de passes à réaliser.

168421

V %Objectif

V %

XX

X

X

droite de régression(6 pts de mesure / état) nbr de passes

à réaliser

Valeur moyenne V %(16 pts de mesure)

n (Ech Log)

Page 48: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

L’ensemble des facteurs définissant le cas de compactage est surveillé, l’épaisseur et la tempéra-ture font obligatoirement l’objet de mesures.

Lorsque les délais de réalisation des mesures et du compactage n’autorisent pas une tellepratique, il faut réaliser trois planches d’essai (une pour chaque état) et effectuer au moinsdouze mesures de masse volumique sur chaque planche. Bien entendu, les mesures HSV sont, lecas échéant, effectuées (cf. fig. 17).

4.1.2. Planche de vérification

Une planche de vérification est réalisée lorsque la définition précise des conditions de compac-tage est a priori possible, mais qu’un doute subsiste et que le risque encouru par un démarragedu chantier sur des bases non vérifiées est disproportionné vis-à-vis des contraintes engendréespar l’exécution d’une planche de vérification. Il s’agit d’appliquer strictement le protocole decompactage, défini a priori, sur une planche de dimensions telles que celles données sur lafigure 20 (sauf si la caractéristique à vérifier est l’uni) pour déterminer la caractéristiqueconcernée (% de vides et/ou HSV) qui est comparée à la valeur fixée a priori (valeur indiquée auCCTP ou à prendre dans la norme).

Une planche de vérification doit être réalisée pour les chantiers de plus de 30 heures, éventuel-lement en cas de changement intervenant dans l’atelier de mise en œuvre en cours de chantierou pour valider les moyens et méthodes de mesure du contrôle externe.

L’interprétation du résultat doit prendre en compte le fait qu’il est obtenu pour des conditionsde faible variation des facteurs du cas de compactage comparativement à celles du chantier(cf. planche de référence).

4.1.3. Planche de référence

Les dimensions de cette planche sont nettement supérieures aux précédentes, elles correspondentà une journée de fabrication, c’est-à-dire au lot journalier (cf. XP P 98-151). La planche de réfé-rence est réalisée dans les conditions normales de chantier (fabrication, transport, répandage,compactage) pour ce qui concerne les matériaux, matériels, organisation de chantier, conditions

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 45

Figure 21 – Planches d’essai.

Page 49: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

de surveillance et de contrôle intérieur. Le contrôle extérieur doit assister en permanence à saréalisation pour s’assurer des conditions d’exécution.

La planche de référence est utilisée :

– dans le cadre des épreuves de convenance,– pour préciser les spécifications en établissant la population de mesures de densité prise en

référence à laquelle seront comparées les populations des contrôles occasionnels lors du chan-tier (réalisés dans les mêmes conditions de mesure),

– pour permettre le contrôle continu de la masse volumique au moyen des appareils à grandrendement, par le biais d’épreuves d’information. Ce dernier point est particulièrement inté-ressant pour les chantiers importants.

Les conditions d’acceptation des résultats constituant la population de référence sont préciséesdans la norme XP P 98-151.

4.2 DOSSIER DE CONSULTATION DES ENTREPRISES

Les pièces traitant du compactage sont :

– le cahier des clauses administratives particulières (CCAP),– le cahier des clauses techniques particulières (CCTP),– le bordereau des prix unitaires (BPU)– le règlement de consultation (RC).

Le fascicule 27 [10] et ses annexes (version 1996) donnent les références normatives et élémentsutiles à la rédaction des pièces écrites du dossier de consultation. Les recommandations et préci-sions ci-après les complètent.

4.3 PRÉSENTATION DES OFFRES, SOPAQ

Le chapitre 2 du présent guide doit aider l’entreprise à définir le cas de chantier, en vue deproposer l’atelier le mieux adapté à ce cas à l’aide du chapitre 3. La composition de l’atelierproposé est intégrée au SOPAQ. Elle est au moins fondée sur l’étude de prédimensionnement del’atelier (cf. paragraphe 3.2)

Les compacteurs sont toujours définis par leur marque et type et par leur classe.

4.4 JUGEMENT DES OFFRES

Pour les petits chantiers, il faut privilégier les compositions de l’atelier les plus éprouvées.

46 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 50: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Il est sans doute possible d’étendre cette règle aux chantiers plus importants sur lesquels, pourdifférentes raisons, les moyens de contrôle par mesure de pourcentage de vides seraient insuffi-sants. Dans ce cas, il faudra impérativement prévoir des moyens de surveillance du respect desmodalités de compactage.

Pour les grands chantiers, dans le cas où l’atelier proposé diffère d’un atelier défini à partir desateliers-types correspondant aux cas de chantiers considérés, l’attention de l’entrepreneur estattirée sur le fait que l’acceptation de son atelier est subordonnée aux résultats de la planche devérification.

De façon générale, les grands chantiers nécessitent une épreuve de convenance (paragraphe 5.2).

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 47

Page 51: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud
Page 52: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

�EXÉCUTION DES TRAVAUX –CONTRÔLE DU COMPACTAGE

5.1 RÉCEPTION DU MATÉRIEL

Les opérations de réception du matériel conduisent à la vérification du respect du PAQ pour cequi concerne la classification des compacteurs dans les conditions d’utilisation du chantier.

Les fiches de réception des matériels (annexes 9 à 15) peuvent être utilisées pour réceptionnerles matériels en début de chantier. Chaque compacteur doit faire l’objet d’une vérification(cf. fiches) aussi bien pour ce qui concerne les paramètres de construction et fonctionnels quepour les dispositifs particuliers.

Pour un compacteur vibrant, il faut vérifier la masse par unité de longueur de génératrice etl’amplitude théorique à vide pour confirmer sa classe. Il faut également s’assurer que lafréquence maximale autorisée pour chaque balourd peut bien être atteinte. L’attention est attiréesur le fait que, par la variation du moment d’excentrique, un compacteur vibrant peut appar-tenir à différentes classes. Il convient de s’assurer que les indications données au tableau de bordsont suffisantes et correctes (NF P 98-761).

Pour les compacteurs à pneus, la vérification de la charge par roue et de la pression de gonflagesont à réaliser. Dans le cas de pneumatiques particuliers, il peut être utile de contrôler égale-ment la pression nominale de contact (NF P 98-760).

L’examen du matériel doit aussi porter sur le bon fonctionnement et l’état d’entretien ducompacteur, des équipements du tableau de bord et du matériel de contrôle embarqué (contrô-lographe).

Les conducteurs des compacteurs devraient assister à cette opération de début de chantier.

5.2 ÉPREUVES DE CONVENANCE

Pour les grands chantiers, les contrôles envisagés en cours de chantier (% de vides, macrotex-ture, uni), et pour prononcer la « conformité », doivent toujours être pratiqués lors des épreuvesde convenance, mais ils ne sont pas les seuls.

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 49

Page 53: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

La surveillance de chacun des facteurs définissant le cas de compactage, le contrôle du fonc-tionnement des compacteurs doit aussi être effectué. En particulier, le contrôle de la tempéra-ture (planche de vérification ou de référence) doit être effectué pour tracer la courbe derefroidissement de l’enrobé et vérifier que le compactage peut bien s’effectuer dans des condi-tions satisfaisantes pour une situation météo donnée. Sauf exception à justifier, les épreuves deconvenance sont réalisées sur la base de consignes précises fixées pour des conditions normalesde chantier (débit de la centrale, moyens de transport et de mise en œuvre, organisation de chan-tier).

La « convenance » (la vérification que la qualité requise peut être normalement et régulière-ment obtenue sur chantier) constitue un point d’arrêt pour le chantier.

Le contrôle extérieur réalise les épreuves de convenance et, le cas échéant, suit les actions correc-tives.

5.3 CONTRÔLE DU COMPACTAGE

Durant le chantier, les contrôles (relatifs au compactage) portent sur :

➣ les modalités de compactage concernant les compacteurs (composition des ateliers, para-mètres de fonctionnement des matériels, plan de balayage) et les autres facteurs définissantle cas de compactage (formule de l’enrobé, débit de mise en œuvre, vitesse d’avancement dufinisseur, épaisseur et température),

➣ ainsi que sur les résultats obtenus : pourcentage de vides, macrotexture uni principalement.

D’une façon synthétique, le tableau 9 recense les différentes épreuves à réaliser en fonction dutype de chantier :

5.3.1. Contrôle des modalités de compactage

Les résultats des contrôles de fabrication sont à consulter pour expliquer certaines dérives cons-tatées à la mise en œuvre.

La température de mise en œuvre doit faire l’objet d’un contrôle plus ou moins fréquent selonque la couche est plus ou moins mince et que les conditions météo sont plus ou moins défavo-rables. La réaction à une dérive de température doit être immédiate en terme de longueur depasse (mesure de la température de fin de compactage) ou de température de fabrication (mesurede la température de répandage). Ces résultats dûment repérés (PR) doivent être archivés.

En cas de variation des conditions météorologiques, il peut être intéressant de déterminer lesnouvelles courbes de variation de la température en fonction du temps, de façon à donner, le caséchéant, de nouvelles instructions aux conducteurs. Pour ce faire, la mesure de l’épaisseur aumoyen d’une pige au droit des mesures de température est recommandée (ces mesures n’ont pasde signification en terme d’épaisseur moyenne contractuelle).

Le contrôle du compactage est en fait indissociable de celui des autres opérations de mise enœuvre compte tenu des interactions entre matériau, conditions de répandage et modalités decompactage. Qui plus est, le suivi des contrôles de fabrication est un élément important pour lacompréhension de certaines dérives constatées à la mise en œuvre.

50 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 54: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

51

TABLEAU 9 – Opérations et épreuves à réaliser pour les différents types de chantier

Taille du chantierGrand

� 100 000 m2 MoyenPetit

< 30 h et � 5 000 t< 30 000 m2

Type d’atelier retenu = atelier type # atelier type = atelier type# atelier type(déconseillé)

= atelier type

Planche d’essai NonOui

mais solutiondéconseillée

Non Non Non

Planche de vérification Non (1)Oui +

mesuresNon (1)

Oui +mesures

Non

Planche de référence Oui Oui Oui Oui Non

Épreuve de convenance Oui (2) Oui (3) Oui (2) Oui (3) Non

Épreuves de contrôle

Contrôle des paramè-tres définissantle cas de compactage

Oui (Permanent) Oui (Visuel) Oui (Visuel) par sondage

Mesures« Qualité requise »

OuiOui si doute ou anomaliedécelée par contrôle visuel

Non si bon déroulementOui si anomalie

(1) Sauf doute.(2) Prise en compte des résultats planches de référence.(3) Prise en compte des résultats planches de vérification et planches de référence.

Page 55: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Les paramètres de fonctionnement des compacteurs sont au moins à enregistrer sur disquepapier (contrôlographe, NF P 98-771).

Le dépouillement des disques (relativement fastidieux) se fait le plus souvent en déterminant ladistance totale parcourue par le compacteur (il est également possible d’estimer la régularité dela longueur de passe et de la vitesse de translation).

Cette distance prend en compte des courts déplacements (manœuvre, recul sur l’enrobé froid,etc.) qui ne sont pas utiles au compactage. Il faut introduire un coefficient de rendement « K »qui peut être déterminé, par exemple, sur la planche de référence ou donné par l’expérience (pardéfaut K ≅ 0,85), pour vérifier la relation :

nt étant le nombre total de passes attribué au compacteur dans le profil en travers et la longueurcompactée étant obtenue à partir des PR de début et fin de compactage.

Les dispositifs électroniques autorisant un dépouillement quasi immédiat, plus précis et pouvanttraiter la longueur de passe et la vitesse de translation sont à encourager.

5.3.2. Contrôle des résultats obtenus

Le marché (CCTP et CCAP) précise la méthode choisie (cf. paragraphes 4.2 et 3 ci-avant). Deuxméthodes sont possibles :

• Contrôle par lots journaliers du pourcentage de vides

Le pourcentage de vides peut être contrôlé par contrôle occasionnel avec ou sans planche de réfé-rence ; la norme NF P 98-150 (article 4.17.6.2.2) et la norme XP P 98-151 décrivent la réali-sation pratique de ce contrôle.

Dans le cas d’un contrôle occasionnel du pourcentage de vides avec planche de référence, laméthode peut faire appel à des « épreuves d’informations » également réalisées de façon inopi-nées, mais en continu, au moyen d’un appareil à grand rendement GDM 45 ou GMPV. Lescontrôles normalisés ne sont alors effectués que sur les lots présumés non recevables (cf. annexeA, XP P 98-151).

Le GDM 45 (fig. 22) est utilisé sur les couches d’épaisseur � 10 cm ; le GMPV (fig. 23) estemployé sur des couches d’épaisseur comprise entre 5 et 10 cm.

• Contrôle continu systématique par zones homogènes du pourcentage de vides

Les appareils fournissant des données en continu peuvent avantageusement être utilisés sur latotalité du linéaire du chantier pour des épreuves d’information. Ces dernières sont utiliséescomme suit pour se prononcer sur la conformité des travaux :

Le découpage en zones homogènes caractérisées chacune par le nombre de valeurs, la moyenneet la dispersion (l’écart type) permet d’évaluer l’homogénéité du pourcentage de vides. Chaquezone homogène peut être comparée à la population de référence (cf. planche de référence) pourdéceler, au moyen d’un test statistique, les zones où le résultat est significativement différent decelui obtenu sur la planche de référence.

Distance totale parcourue K×nt

----------------------------------------------------------------------- longueur réalisée compactée�

52 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 56: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Pour les zones apparaissant incorrectement compactées, un contrôle ponctuel doit permettre, aumoyen d’un essai normalisé, à savoir :

carottage + essai au banc Gamma,ou carottage + essai à la balance hydrostatique,ou gammadensimètre à pointe conforme à la norme NF P 98-241-1 (GPV 3-8 GPV 10-22),

de déterminer le pourcentage de défectueux de chaque zone. Le nombre de points de mesure àeffectuer sur une zone donnée est de six au minimum et peut atteindre vingt lorsque sa longueurcorrespond à une journée de production.

Par ailleurs en cas de dérive, une analyse doit être engagée à partir des résultats du contrôle desmodalités de compactage pour déterminer les rétroactions appropriées. À titre d’exemple, lescauses d’une dérive par valeurs supérieures de la masse volumique peuvent être un compactagetrop important (diminution de la vitesse de translation du finisseur), une température decompactage élevée, une variation de la formule, etc. Les causes d’une dérive par valeurs infé-rieures de la masse volumique peuvent être une insuffisance de compactage, une diminution dela température de compactage.

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 53

Figure 22 – Le gammadensimètre GDM 45.

Figure 23 – Le gammadensimètre GMPV.

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Page 58: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

�POST FACE

Parce que c’est toujours la dernière opération de la mise en œuvre de la couche, parce que c’estparfois le dernier travail de réalisation de la chaussée, le compactage des enrobés hydrocarbonésà chaud doit être effectué avec le plus grand soin.

Les objectifs sont souvent ambitieux : comme par exemple vouloir en même temps une rugositéélevée et une très faible perméabilité avec une couche mince (de plus en plus mince).

Les conditions sont difficiles. Les performances des moyens modernes de fabrication et de miseen œuvre peuvent être sérieusement handicapées par les conditions météo et divers incidents dechantier. La variation de température de l’enrobé dans l’espace et dans le temps en cours decompactage, parfois difficile à maîtriser, joue un rôle capital sur la qualité du compactage.

Les compacteurs ont fait des progrès importants qui devront se poursuivre, notamment sur leurmode d’utilisation avec des dispositifs d’aide à la conduite performants, nécessaires pourgarantir un compactage homogène.

Les moyens et méthodes de contrôle puissants (notamment les appareils de mesure en continude la masse volumique : GDM 45 et GMPV utilisés en parallèle avec la saisie des modalités decompactage) autorisent des diagnostics rapides et sûrs en cas de dérive de la qualité.

Puisse ce guide conforter le savoir-faire de l’ensemble des professionnels concernés par le compac-tage des enrobés hydrocarbonés à chaud.

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 55

Page 59: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud
Page 60: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

B I B L I O G R A P H I E

[1] ARQUIE G., MOREL G., Le compactage, Chapitres IV et VII, Eyrolles, 1988.

[2] Guide technique « réalisation des remblais et des couches de forme », Fascicules 1 et 2,SETRA/LCPC, septembre 1992.

[3] Direction des Routes, Guide pour le compactage des assises de chaussées en grave traitées parun liant hydraulique ou non traitées, SETRA/LCPC, 1992.

[4] Remblayage des tranchées et réfection des chaussées, Guide technique, LCPC/SETRA,mai 1994.

[5] Normes Françaises

Enrobés hydrocarbonés

NF P 98-130 Couches de roulement et couches de liaison : bétons bitumineux semi-grenus —Définition — Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-131 Bétons bitumineux pour chaussées aéronautiques — Définition — Classification— Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-132 Couches de roulement et couches de liaison : bétons bitumineux minces —Définition — Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-133 Couches de roulement : bétons bitumineux cloutés — Définition — Classification— Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-134 Couches de roulement : béton bitumineux drainant — Définition —Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-136 Bétons bitumineux pour couche de surface de chaussées souples à faible trafic— Définition — Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise enœuvre.

NF P 98-137 Couches de roulement : bétons bitumineux très minces — Définition —Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-138 Couches d’assises : graves bitume — Définition — Classification —Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-139 Couches de roulement : bétons bitumineux à froid — Définition — Classification— Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-140 Couches d’assises : enrobés à module élevé — Définition — Classification —Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-141 Couches de roulement et couches de liaison : bétons bitumineux à module élevé— Définition — Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise enœuvre.

NF P 98-145 Asphaltes coulés pour trottoirs et pour couches de roulement de chaussées —Définition — Classification — Caractéristiques — Fabrication — Mise en œuvre.

NF P 98-150 Exécution des corps de chaussées, couches de liaison et couches de roulement —Constituants — Compositions des mélanges — Exécution et contrôles.

XP P 98-151-1 Contrôles occasionnels du pourcentage de vides lors de la mise en œuvre avecplanche de référence.

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 57

Page 61: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Matériel de construction et d’entretien des chaussées

NF P 98-705 Compacteurs : Terminologie et spécifications commerciales.NF P 98-736 Compacteurs : Classification.NF P 98-760 Compacteurs à pneumatiques : Évaluation de la pression de contact au sol.NF P 98-761 Compacteurs : Évaluation du moment d’excentrique.NF P 98-771 Matériels d’aide à la conduite et de contrôle embarqués sur les compacteurs.

Terminologie — Classification.

Essais relatifs aux chaussées

NF P 98-216-1 Détermination de la macrotexture — Partie 1 : Essai de hauteur au sable vraie.NF P 98-241-1 Mesure de la masse volumique en place — Partie 1 : Mesure ponctuelle de la

masse volumique moyenne apparente par gammadensimètre à transmissiondirecte.

NF P 98-250-5 Préparation des mélanges hydrocarbonés — Partie 5 : Mesure en laboratoire dela masse volumique apparente d’un corps d’épreuve au banc gammadensimè-trique.

NF P 98-250-6 Partie 6 : Mesure de la masse volumique apparente d’une éprouvette par peséehydrostatique.

NF P 98-252 Détermination du comportement au compactage des mélanges hydrocarbonés— Essai de compactage à la presse à cisaillement giratoire (PCG).

[6] Enrobés hydrocarbonés à chaud, Guide d’application des normes pour le réseau routier national.Partie I : Module commun. Partie II : Modules particuliers aux produits normalisés, SETRA/LCPC,décembre 1994.

[7] Certificats d’Aptitude Technique des Matériels routiers — CATM Compacteurs, Compacteursvibrants et compacteurs à pneus, SETRA — Secrétariat du CFTR, juin 1995 + mise à jour.

[8] CORTÉ J.-F., De la presse « TEXAS » à la presse à cisaillement giratoire PCG3 des LPC,Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées, 211, septembre-octobre 1997.

[9] KLOUBERT H.-J., Compactage d’enrobés bitumineux, Bomag gmbh, IndustriegebietHellerwald, D 5407 Boppard.

[10] Fabrication et mise en œuvre des enrobés hydrocarbonés. Fasc. 27 — Cahier des clauses tech-niques générales, Ministère de l’Équipement, du Logement, des Transports et du Tourisme.

[11] MACHET J.-M., MOREL G. , VALEUX J.-C., Compactage des graves bitume au moyen derouleaux vibrants, Rapport de recherche LPC, 63, 1976.

[12] Réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées — Compactage — Matériels de contrôle —Vidéo, CIFP de Clermont-Ferrand/CER de Rouen, 1992.

[13] CORTÉ J.-F., Participation des laboratoires des Ponts et Chaussées au contrôle extérieur del’exécution des chaussées, RGRA, 1997.

[14] VALEUX J.-C., Compactage des enrobés minces par vibration, Bulletin de liaison desLaboratoire des Ponts et Chaussées, 173, mai-juin 1991.

58 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 62: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 59

Annexes

Les annexes 1 à 6 et 6 bis donnent les caractéristiques et la classification des différents compacteurs pour chacune

des familles recensées au paragraphe 2.4.1 page 22.

Les annexes 7, 8 et 8 bis présentent une thématisation du déplacement d’un compacteur dans le profil en long et le

profil en travers pour évaluer le nombre de passes effectué en tout point de la surface compactée (cf. paragraphes

3.3.1 et 3.4.2).

Les annexes 9 à 15 constituent un aide mémoire des principaux points à examiner lors de la réception des compac-

teurs avant de les utiliser sur le chantier (cf. paragraphe 5.1).

Page 63: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud
Page 64: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 61

Identification d'un compacteur statique tandem

1 Système de pulvérisation de produit anti-

collage.

2 Cylindre(s) à effet différentiel.

3 Décalage entre le cylindre avant et

arrière.

4 Roue de compactage latérale pour les

bords.

* Un matériel donné peut appartenir à plusieurs classes.

Géométriques

(L) Longueur de génératrice du (des) cylindre.

(Ø) Diamètre du (des) cylindre.

Massiques

(M1) Masse sur génératrice statique avant.

(M2) Masse sur génératrice statique arrière.

(M) Masse totale du compacteur

lesté : délesté :

(M1/L) Masse statique par cm de génératrice

avant.

(M2/L) Masse statique par cm de génératrice

arrière.

(a) Un compacteur statique tandem peut-être un compacteur vibrant

tandem utilisé sans la vibration

I - CaractéristiquesII - Dispositifs spécifiques pour

le compactage des enrobés

III - Dispositifscomplémentaires

IV - Classification*

A

A

B

B

C

C

M2 M1

Ø

Classe Condition M1/L (kg/cm)

SO M1/L< 30

S1 30 � M1/L < 60

S2 60 � M1/L < 90

S3 M1/L � 90

L

D

D

Annexe 1

Page 65: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

M0

Vibrateur (m.e)

Plot élastiqueMoteur vibration

AO

T

fréquence F = 1 / Tpériode

A

BC

Ø

L

Géométriques

(L) Longueur de génératrice du (des) cylindre.

(Ø) Diamètre du (des) cylindre.

Massiques

(M1) Masse sur génératrice vibrante avant.

(M2) Masse sur génératrice vibrante arrière.

(M) Masse totale du compacteur.

(M1/L) Masse statique par cm de génératrice

avant.

(M2/L) Masse statique par cm de génératrice

arrière.

(M0) Masse vibrante (cylindre + vibrateur +

moteur de vibration).

VibrationNombre de cylindre(s) vibrant(s).(m.e) Moment d'excentrique.Nombre de m.e.Valeurs des m.e.(AO) Amplitude théorique à vide pour chaque m.e.

(F) Fréquence de vibration pour chaque m.e.

I - Caractéristiques

BALOURD OU MOMENT D'EXCENTRIQUE

m : masse excentréee : excentricité du balourdO : centre de rotation du balourdG : centre de gravité du balourd

} m.e : moment d'excentrique

II - Dispositifs spécifiques pour le compactage des enrobés

1 Système de pulvérisation de produit anti-

collage.

2 Temporisation entre l'arrêt de la vibration

et l'arrêt de la translation.

3 Cylindre(s) à effet différentiel.

4 Décalage entre le cylindre avant et arrière.

III - Dispositifscomplémentaires

5 Roue de compactage latéral pour les bords.

IV - Classification*

VTO (M1/L) √AO entre 7,5 et 15 et AO � 0,2

supérieur à 15 et AO entre 0,2 et 0,6

VT1 (M1/L) √AO entre 15 et 25 et AO � 0,6

supérieur à 25 et AO entre 0,6 et 0,8

VT2 (M1/L) √AO entre 25 et 40 et AO � 0,8

supérieur à 40 et AO entre 0,8 et 1,0

VT3 (M1/L) √AO entre 40 et 55 et AO � 1,0

supérieur à 55 et AO entre 1,0 et 1,3

* Un matériel donné peut appartenir à plusieurs classes.

A

B

C

e

G

m

O

M1M2

Identification d'un compacteur vibrant tandem

Annexe 2

62 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 66: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 63

Identification d'un compacteur à pneumatiques

A

CW 92

MW 91

B

D

Ø

I - Caractéristiques

Géométriques

(W91) Largeur compactée, avant.

Nombre de roues, avant.

(W92) Largeur compactée, arrière.

Nombre de roues, arrière.

(L) Largeur de compactage.

(Ø) Diamètre des pneumatiques hors charge.

(B1) Largeur des pneumatiques hors charge.

Nombre d'essieu moteur.

Coffre à lest.

Type de lestage.

Massiques

(M) Masse totale du compacteur

lesté : délesté :

(CR) Charge/roue compacteur

lesté, avant : lesté, arrière :

délesté, avant : délesté, arrière :

II - Dispositifs spécifiques pour le compactage des enrobés

1 Pneus lisses.

2 Jupes de maintien en température des

pneumatiques.

3 Système de pulvérisation de produit

anti-collage.

III - Dispositifscomplémentaires

4 Roue de compactage latéral pour les

bords.

A

B

C

D

IV - Classification*

* Un matériel donné peut appartenir à plusieurs classes suivant le lestage.

Classe Condition CR (kN)

PLO CR < 15

PO 15 � CR < 25

P1 25 � CR < 40

P2 40 � CR < 60

Annexe 3

Page 67: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Identification d'un compacteur vibrant monocylindre

M0

Vibrateur (m.e)

Plot élastiqueMoteur vibration

AO

T

fréquence F = 1 / Tpériode

Géométriques

(L) Longueur de génératrice du cylindre.

(Ø) Diamètre du cylindre.

Massiques

(M1) Masse sur génératrice vibrante.

(M2) Masse sur l’essieu arrière.

(M) Masse totale du compacteur.

(M1/L) Masse statique par cm de génératrice.

(M0) Masse vibrante (cylindre + vibrateur +

moteur de vibration).

Vibration

Cylindre vibrant.

(m.e) Moment d'excentrique.

Nombre de m.e.

Valeurs des m.e.

(AO) Amplitude théorique à vide pour chaque m.e.

(F) Fréquence de vibration pour chaque m.e.

I - Caractéristiques

BALOURD OU MOMENT D'EXCENTRIQUE

m : masse excentréee : excentricité du balourdO : centre de rotation du balourdG : centre de gravité du balourd

} m.e : moment d'excentrique

II - Dispositifs spécifiques pour le compactage des enrobés

1 Système de pulvérisation de produit anti-

collage.

2 Temporisation entre l'arrêt de la vibration

et l'arrêt de la translation.

3 Pneus lisses

IV - Classification*

VMO (M1/L) √AO entre 7,5 et 15 et AO � 0,2

supérieur à 15 et AO entre 0,2 et 0,6

VM1 (M1/L) √AO entre 15 et 25 et AO � 0,6

supérieur à 25 et AO entre 0,6 et 0,8

VM2 (M1/L) √AO entre 25 et 40 et AO � 0,8

supérieur à 40 et AO entre 0,8 et 1,0

VM3 (M1/L) √AO entre 40 et 55 et AO � 1,0

supérieur à 55 et AO entre 1,0 et 1,3

* Un matériel donné peut appartenir à plusieurs classes suivant

l’amplitude de vibration.

A

e

G

m

O

A

M2 M1

Ø

L

Annexe 4

64 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 68: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 65

Identification d'un compacteur mixte

Identification analogue

à celle d'un

COMPACTEUR VIBRANT

Identification analogue

à celle d'un

COMPACTEUR A PNEUMATIQUES

.

A

A

B

B

D

E

F

C

C

M2 � CRM1

Ø

L

L

(VXi) Classification * (VXi) (Pj) Classification (Pj) *

Système d'arrosage sous pressionavec tapis ou raclette

Cylindre à effet différentiel

Décalage entre le cylindre

avant et le train arrière

Système de pulvérisation

de produit anti-collage

Jupes de maintien

en température

des pneumatiques

Pneus lisses

D

E

F

Classe Condition CR (kN)*

PLO CR < 15

PO 15 � CR < 25

P1 25 � CR < 40

P2 40 � CR < 60

VXO 7,5 ≤ (M1/L) √AO � 15 et AO � 0,2

> 15 et 0,2 � AO � 0,6

VX1 15 ≤ (M1/L) √AO � 25 et AO � 0,6

> 25 et 0,6 � AO � 0,8

VX2 25 ≤ (M1/L) √AO � 40 et AO � 0,8

> 40 et 0,8 � AO � 1,0

VX3 40 ≤ (M1/L) √AO � 55 et AO � 1,0

> 55 et 1,0 � AO � 1,3

VX4 55 ≥ (M1/L) √AO � 70 et AO � 1,3

> 70 et 1,3 � AO � 1,6* Un matériel donné peut appartenir à plusieurs classes.

Annexe 5

Page 69: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Identification des petits matériels

Géométriques

(L) Longueur de génératrice du (des)

cylindre.

(Ø) Diamètre du (des) cylindre.

Massiques

(M1) Masse sur génératrice vibrante avant.

(M2) Masse sur génératrice vibrante arrière.

(M1/L) Masse statique par cm de génératrice

avant.

(M2/L) Masse statique par cm de génératrice

arrière.

(M) Masse totale du compacteur

Vibration

Nombre de cylindre(s) vibrant(s)

(F) Fréquence de vibration

I - Caractéristiques

II - Dispositifs spécifiques pour le compactage des enrobés

1 Système de pulvérisation de produit anti-

collage

2 Pneus lisses

3 Jupes de maintien en température

III - Classification*

* Un compacteur mixte de L < 1,30 m est assimilé à un compacteur tandem à 1 cylindre vibrant

Classe Condition M1/L (kg/cm)

1 cylindre 2 cylindres vibrant vibrants

PV1 M1/L < 7,5 M1/L < 5

PV2 7,5 � M1/L < 12,5 5 � M1/L < 10

PV3 12,5 � M1/L < 17,5 10 � M1/L < 15

PV4 M1/L � 17,5 M1/L � 15

B

A

Compacteur Vibrant Tandem

Compacteur Mixte *

A

M1 M2

Ø

Ø

A

M1

L

Annexe 6

66 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 70: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 67

Identification des petits matériels

Géométriques

(L4) Longueur de la semelle en contact avec le

sol.

(W5) Largeur de compactage de la semelle en

contact avec le sol.

(W6) Largeur de compactage de la semelle

équipée d'élargisseur.

(S) Surface de contact semelle/sol.

Massiques

(M) Masse totale de la plaque.

Vibration

(F) Fréquence de vibration.

I - Caractéristiques

II - Dispositifs spécifiques pour le compactage des enrobés

1 Système de pulvérisation de produit anti-

collage.

2 Réversibilité de la translation.

3 Semelle recouverte de téf lon.

* Une plaque vibrante peut appartenir à plusieurs classes

M

W5

ou W6

L4

Plaque Vibrante

III - Classification*

Classe Condition Mg/S (KPa)

PQ1 Mg/S < 6

PQ2 6 � Mg/S < 10

PQ3 10 � Mg/S < 15

PQ4 Mg/S � 15

Annexe 6 bis

Page 71: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Graphique —

Schéma de com

pactage

A

A

A

A

A

A

A

B

B

B

B

B

B

B

C

C

C

C

C

C

Nombre de passessur chaque bande

5 6 6 5 6 6 5 6 6 5 BANDE A

6 5 6 6 5 6 6 5 6 5 BANDE B

6 6 5 6 6 5 6 6 5 6 BANDE C

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Abscisse en m

déplacement du compacteur

déplacement du finisseur

Tempsmn

10

5

Nombre de passesen tout point de la surface compactée(cas de la fig.12) BA

NDE CO

MPA

CTÉE

Vc 5m/mn=

Vm

Vf

------- 17=

Vm 85 m/mn =

Annex

e 7

68

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

Page 72: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

69

Graphique —

Schéma de com

pactage

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(2)

(2)

(2)

(2)

Nombre de passesbande 1 10 8 9 9 11 9 10 8 9

bande 2 5 5 6 4 4 4 5 5 6

50 100

distance en m

déplacement compacteur

déplacement finisseur

Tem

ps m

n

20

30

10

Compacteur 1 BANDE COMPACTÉE

temps pour réaliser un aller-retour = 1,65 mn

Vf 3 9 m/mn ,=

V 4 km/h= Vm 56 6 m/mn ,=

Annex

e 8

Page 73: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Graphique —

Schéma de com

pactage

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(1)

(2)

(2)

(2)

(2)

(2)

Nombre de passespour chaque bande

1 9 8 9 9 9 Bande 1

2 4 5 4 4 5 Bande 2

50 100

distance en m

Tem

ps m

n

20

30

10

temps nécessaire pour réaliser 1 AR : .

Compacteur utilisé sur deux bandes (1) et (2)2 AR bande (1) puis 1 AR bande (2)

Vf 3 9 m/mn,=

Vm 51 m/mn = V 3 6 km/h,=( )

Lp 50 m =

2LP

Vm Vf+------------------ 1 82 mn ,=

Annex

e 8 b

is

70

Com

pacta

ge d

es e

nro

bés h

ydro

carb

onés à

chaud

Page 74: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 71

Réception d’un compacteur statique tandem

6Vitesse de translation

V

4

9

8

7

Roue de compactage pour les bords

1

2

Identificationdu compacteur

Dispositifd'arrosage

Efficacité

des raclettes

Effet différentiel du (des) cylindre (s)

Longueur de génératrice L

L

Classification

Contrôle du M1

3

5

Annexe 9

Page 75: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Réception d’un compacteur vibrant tandem

État des plots élastiques

Classification

9

14

4

5

12

13

7Contrôle du M1

Contrôle du fonctionnement destemporisations (vibration/translation)

Coussins d'aircontrôle du (ou des) m.e

AO et fréquence F

Décalage entre le cylindre avant et arrièreRoue de compactage

pour les bords

Calcul du M1/L

LL

8

1

3

6

Vitesse de translation

V

Identificationdu compacteur

10

2

11

Fonctionnement et étalonnagedu contrôlographe

Dispositifd'arrosage

Efficacité desraclettes

Longueur de génératrice L

Effet différentiel

du (des) cylindre (s)

Sol

F = 1/T

T

AO

Translation

Vibration

Temporisations

Annexe 10

72 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 76: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 73

Réception d’un compacteur à pneumatiques

M = M1 + M2

Charge par roue

M= CR

nombre de roues

9

2

6

12

4

11

1

3

7

compresseur

identification

du compacteur

Pesée

du compacteurType

de pneumatique

Roue de compactagelatéral pour les bords

Jupes de maintienen température des pneumatiques

M1 (arrière)

Isostatisme

M2 (avant)

Pressionde gonflage PG

5

Classification

Efficacité desraclettes ou balais

V Vitesse de translation8

10

Système de pulvéri-sation de produit

anti-collage

Annexe 11

Page 77: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Réception d’un compacteur vibrant monocylindre

M1 M2

6Classification

9

M1<--Contrôle par pesée-->M2

Contrôle du fonctionnement destemporisations

(vibration/translation)

Calcul du M1/L

M

F = 1/T

T

AO

Translation

Vibration

Temporisations

5

Identificationdu compacteur

Pneus lisses

Système de pulvérisation

de produit anti-collage

Etat des plots élastiques

4

12

13

7

L

8

10

3

Vitesse de translation

VFonctionnement et étalonnagedu contrôlographe

Dispositifd'arrosage

Efficacité desraclettes

Longueur de génératrice L

1

2

11

Sol

Coussins d'aircontrôle du (ou des) m.e

AO et fréquence F

Annexe 12

74 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 78: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 75

Réception d’un compacteur mixte

Reception analogue

à celle d'un

COMPACTEUR VIBRANT

Reception analogue

à celle d'un

COMPACTEUR A PNEUMATIQUES

1

2

3

8

4

9

10

13

11

5

6

7

2

3

4

10

13

11

5

6

7

M2 � CRM1

LL

Dispositif d'arrosage.

Contrôle du M1.

Longueur de génératrice L.

Contrôle du (ou des) m.e (AO et F).

Classification partie vibrante.

Etat des plots élastiques.

Contrôle des temporisations.

Fonctionnement et étalonnage

du contrôlographe.

Efficacité des raclettes.

Décalage entre le cylindre

et les pneumatiques arrière.

Type de pneumatique.

Système de pulvérisation de produitanti-collage.Jupe de maintien en température

des pneumatiques.

Charge par roue CR.

Classification partie arrière.

Pression de gonflage PG.

Efficacité des raclettes ou balais.

Compresseur.

Largeur de compactage.

Identificationdu compacteur.

Vitesse de translation

V

Annexe 13

Page 79: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Réception des petits matériels

Classification

9

5

3 4

2

7

9

2

6 75

Contrôle du M1

M2 M1

Réception analogue

à celle d'un compacteur vibrant tandem

L

8

8

1

1

3

6

Vitesse de translation

V

Identificationdu compacteur

Vitesse de translation

V

Identificationdu compacteur

Système de pulvérisationde produit anti-collage

Efficacité desraclettes

Pneus lisses

2

7

4

Système de pulvérisationde produit anti-collage

Efficacité desraclettes

Longueur de génératrice L

Contrôle

de la fréquence F

(sur sol rigide) du (ou des) cylindre (s)

F = 1/T

T

Réception d'un Compacteur Vibrant Tandem

Réception d'un Compacteur Mixte

Sol rigide

Annexe 14

76 Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Page 80: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud 77

Réception des petits matériels

Classification

Contrôle du M S

Mg/S(Pression statique)

2

3

1 Longueur et largeur de contact de la semelle

W5

ou W6L4

Annexe 15

Réception d'une Plaque Vibrante

Page 81: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Document publié par le LCPC sous le n° 51123108

Conception et réalisation DESK

Crédits photographiques : Réseau des LPC

Impression BIALEC

Dépôt légal : 2e trimestre 2003

NN° 58685

Page 82: Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud

Réf : COMPACTEN

Prix : 30 € HT

Le guide pratique a pour objet l'étude, la réalisation et le contrôle du compactage des enrobés

hydrocarbonés à chaud. Il rassemble les données techniques applicables aux cas de chantiers

courants, quelle que soit leur taille, et sert de référence pour les cas complexes. La démarche est

identique à celle utilisée dans les autres domaines : terrassements, assises de chaussées ; elle

consiste à préconiser quels sont les ateliers de compactage en adéquation avec les cas de chantiers

et à vérifier la bonne application de leurs conditions d'utilisation. Les indications fournies permettent

aux professionnels d'intégrer les choix de nature économique ou disponibilité et de polyvalence des

compacteurs.

Les matériaux concernés sont les différents enrobés dont les domaines d'emploi en couches

d'assises, couches de liaison et couches de roulement sont donnés dans les normes de produits,

ainsi que les BBUM.

Les éléments contenus dans le guide s'appuient sur de nombreux résultats de recherches et de

contrôles ou constatations effectués sur chantier. Ils permettent notamment de limiter les opérations

de définition et de réglage de l'atelier en début de chantier, et d'établir des règles claires et

opérationnelles en matière de spécifications et de contrôle.

This practitioner's guide is intended for the design, production and monitoring of the compaction of

hot surface coatings. It displays an array of technical data applicable to common roadwork projects

of all sizes and provides a reference for more complex cases. The approach employed is identical

to that used in other fields (e.g. earthwork/excavation, pavement foundations) and consists of both

specifying the compaction processes that satisfy the particular type of project and verifying

appropriate implementation of use conditions. The indications offered enable professionals to

integrate design choices pertaining to economics or material availability with the versatility of

compactors.

The materials involved comprise: the various coatings, whose scope of application in base layers,

binder courses and wearing courses has been set forth in product-related standards, along with the

range of ultra-thin bituminous concretes.

The contents of this guide are drawn from numerous research and testing results or from worksite

observations; they serve in particular to minimize the need for establishing benchmarks and

performing adjustments to coating production at the beginning of the project. Moreover, these

elements allow generating a set of straightforward and functional rules for both specifications and

control.