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Enduits Superficiels d’Usure
D. LESBATS – CEREMA / DTerSO / LRPC
Enduits Superficiels d’Usure
- Présentation
- Domaine et limites d’emploi
- Constituants
- Formulation
- Matériels
- Marquage CE
Présentation
-Technique très répandue-Centaines de millions de mètres carrés annuels-2011 :
-261 millions de m² d’ESU-208 millions de m² d’ESU à l’émulsion- 53 millions de m² d’ESU aux liants anhydres (bitumes fluxés)
- Réseaux secondaires (départementaux et communaux.
- Taux moyen de renouvellement annuel de 5% : 51 400 km
- ESU (2011) : plus de 70 %
-Autoroutes (concédées ou non) 11 466 km - 1,1 %-Routes Nationales 8 980 km - 0.9 %-Routes Départementales 378 000 km - 36.7 %-Routes communales et rues 630 000 km - 61.3 %-Total 1 028 446 km – 100.0 %
Présentation
- Technique d’entretien préventif compatible avec des politiques d’entretien menées dans un contexte économique contraint
- Entretien préventif : restituer l’étanchéité de la chaussée avant qu’elle ne soit suffisamment dégradée pour ne plus pouvoir les accepter sans préparations importantes
- Technique pointue dont les performances dépendantes de nombreux paramètres-l’état du support-la qualité des constituants (liants bitumineux évolutifs : émulsions de bitume, bitumes fluxés)-la compétence du formulateur-la compétence de l’applicateur et la qualité de son matériel-les conditions d’applications
Domaine et limite d’emploi
- Domaine-Couches de roulement réalisées en place -Construction : chaussées souples (assise granulaire) de trafic faible à moyen
-Entretien préventif : tout type de structures (souples, bitumineuses, voire bétons) et de trafic (jusqu’à T1 voire T0 dans des conditions d’environnement et de profils favorables : droits et plats
-Entretien curatif :chaussées à trafic faible à moyen allant jusqu’à T1 (travaux préparatoires)
Classes de trafic (PL/sens/jour)T5 : 0 – 25 (Faible)T4 : 25 - 50T3 : 50 – 150 (Moyen)T2 : 150 – 300T1 : 300 – 750 (Fort)T0 : 750 - 2000
Domaine et limite d’emploi
-Deux objectifs :-Étanchéité à la chaussée (film continu de liant répandu à sa surface). Par sa souplesse, l’enduit permet de maintenir la fonction d’étanchéité y compris sur les chaussées déformables.
-Adhérence à la chaussée-macrotexture (rugosité de surface assurant la drainabilité des eaux)-microtexture des granulats (aspérité de surface assurant la rupture du film d’eau résiduel)
- Préalable : Étude permettant de valider que l’itinéraire et le support sont bien aptes à recevoir un enduit superficiel (ex : intégrité / collage des couches sous-jacentes , …)
Domaine et limite d’emploi
- Autres usages
-Enduits superficiels d’imperméabilisation ou d’interface
-Enduits armés
-Enduits de scellement
-Enduits de cure
-Enduits haute adhérence
Domaine et limite d’emploi
- Limites d’emploi
Liées aux spécificités de ce type de revêtement (superposition de couche de liant et de gravillons)
-Fragilité aux efforts tangentiels (utilisation de liants modifiés par ajouts de polymères)
- Poinçonnabilité des supports en matériaux bitumineux en période de maturation (indentation)
-Macrotexture initiale élevée (granulométries élevées et discontinues - bruit de roulement important)
-Pas d’apport structurel ni de reprofilage
-Pas d’amélioration d’uni
-Peu ou aucune efficacité contre la fissuration active
Domaine et limite d’emploi
- Période de réalisation
-Liant fluxé-Beau temps pour mise en œuvre-Période de mûrissement à ne pas négliger-Mouillage sensible au froid et à l’humidité
-Émulsion de bitume-Plus grande tolérance aux écarts de température et à l’hygrométrie
-Période-Émulsion avril – mi octobre-Bitume fluxé avril – fin août
-Fiche technique « Entreprise »
Domaine et limite d’emploi
- Travaux préparatoires (année n-1)
-Entretien des accotements / drainage-L’imperméabilisation de la chaussée est souhaitée...
-Réparation défauts supports-Support homogène
-Déformations / affaissements-> 3 cm (règle de 3 m)-Matériaux bitumineux à chaud ou à froid en fonction de la superficie, de la localisation et de l’exploitation du réseau
-Faïençage / fissuration (non active)-Faïençage : PATA-Fissuration < 2 mm : traitées par l’enduit-Fissuration > 2 mm : pontage au mastic élastomère bitumineux
Domaine et limite d’emploi
- Travaux préparatoires (année n-1)
-Ressuage-Localisé : enduit prégravillonné-Généralisé
-Pré gravillonage (cloutage)-Hydrodécapage / hydroregénération
-Arrachements-Bouchage des nids de poule (enrobé à froid)-Pelade : PATA ou enrobé à chaud-Plumage généralisé : enduit bicouche 6/10-4/6; ECF)
Constituants
- Granulats
- Conformes à la norme NF EN 13 043 : granulats pour mélanges hydrocarbonés et enduits superficiels
-Conformes à la norme NF P 18 545 : granulats – éléments de codification-ne se substitue pas aux normes européennes granulats-introduit et définit la notion de fiche technique produits (FTP), laquelle doit être représentative des granulats fournis et mise à jour tous les six mois-précise les critères de conformité et d'acceptation des produits
-Note CFTR n°18 version 2, octobre 2009
-Note IDRRIM n° 24, avril 2013 : remplace CFTR n°20
Constituants
- Granulats (origine)
-Naturels : origine minérale, pas d’autres transformation que mécanique (roche massive ou alluvionnaire)
-Artificiels : origine minérale, modification par un traitement industriel (bauxite calcinée)
-Recyclés : filière non encore adaptée à la réalisation d’enduits superficiels
- Caractéristiques intrinsèques
-Résistance à la fragmentation (LA)
-Résistance à l’usure (MDE)
-Résultat au polissage (PSV)
Constituants
Constituants
- Caractéristiques de fabrication
-Granularité : régularité et en place de la mosaïque
-Propreté superficielle : adhésivité liant / granulat-Critère sur la teneur en fines : f0,5
-Aplatissement : pouvoir couvrant
-Angularité : exclusivement granulats d’origine alluvionnaire
Constituants
- Autres caractéristiques
-Teneur en eau : mouillage liant anyhdre / granulat
-Pétrographie : adhésivité passive
-Teneur en soufre : adhésivité active
-Masse volumique en vrac : livraison granulat
Constituants
- Liants (Bitume)
-Bitume routier « pur » - NF EN 12 591-70/100 (x 1/10 mm)-160/220 (x 1/10 mm)
-Bitume modifiés aux polymères – NF EN 14 023
-Liants de synthèse - non normalisés-Résine + huile + polymère (absence d’asphaltène)
-Liants végétaux _ non normalisés-Résine + huile végétale (+ polymère)
-Polymère-Élastomères (SBS)-Plastomères (EVA)-Ajout de polymères
-réduction sa susceptibilité thermique -augmentation cohésion, adhésivité et pouvoir élastique
Constituants
- Liants (Bitume)
-Fluxants – non normalisés-Huile origine industrielle, agrochimique ou pétrolière-Augmentation viscosité bitume (avant émulsion)-Meilleure mouillabilité granulat (température basse et support froid)
-Émulsifiant – non normalisé-Cationique
-Dope de masse-Augmentation adhésivité bitume fluxé et granulats
Constituants
- Émulsion de liant bitumineux
-NF EN 13 808 – Marquage CE (émulsions avec un liant autre que bitumineux ne sont pas normalisées)
-Fonctionnement -Dispersion d’une phase organique (liant bitumineux) dans une phase aqueuse tensio-active (eau + émulsifiant + acide)-Énergie mécanique (turbine ou mélangeur dynamique) et thermique
-Principales caractéristiques-Teneur en liant
-Film bitumineux suffisamment épais pour enchâsser les gravillons-ECR 67 à 69 %, tout trafic; ECR 65 à 67 %, trafic faible-Essai de teneur en eau
- Viscosité-Éviter l’écoulement gravitaire vers les points bas-Essai de pseudo viscosité à 40 °C
Constituants
- Émulsion de liant bitumineux
-Principales caractéristiques (suite)
-Indice de rupture-Capacité à séparer les différentes phases-Essai d’indice de rupture
- Adhésivité passive-Capacité du film de liant à se maintenir à la surface du granulat-Essai d’adhésivité des émulsions dans l’eau
-Potentiel Hydrogène (pH)-Régularité de la production
Constituants
Constituants
- Liant bitumineux fluxés
-NF EN 15 322 – Marquage CE (bitume fluxé avec un liant autre que bitumineux n’est pas normalisé)
-Fonctionnement-Bitume routier (70/100 pour les climats océaniques, 160/220 pour les continentaux)-Viscosité réduite par l'ajout d’une huile peu ou pas volatile, appelée fluxant (amélioration de la mouillabilité en arrière saison)-Dope d’adhésivité quasi systématiquement ajouté dans la masse avant le répandage sur chantier-Un dope d’adhésivité peut également être utilisé sur le chantier, en interface, juste avant l’application des gravillons
-Les liants fluxés sont parfois appelés « liants anhydres » (exempts d’eau) par opposition aux émulsions de bitume qui contiennent de l’eau
-Principales caractéristiques-Teneur en liant
-90 à 95 % de bitume
Constituants
- Liant bitumineux fluxés
-Principales caractéristiques (suite)
-Viscosité-5 à 10 % de fluxant-Essai de pseudo viscosité à 40°C
- Adhésivité passive-Capacité du film de liant à se maintenir à la surface du granulat-Essai d’adhésivité des émulsions dans l’eau-Effet du dope-Roches non siliceuses
-Solubilité-Présence d’élément insoluble pouvant boucher la rampe
-Point éclair-Concerne le transport
Constituants
Constituants
- Caractéristiques des liants bitumineux stabilisés
-Modification du liant au cours de son utilisation
-Extraction bitume-Récupération : évacuation de l’eau
-Stabilisation : évacuation des parties volatiles d’un liant récupéré
-Vieillissement : oxydation d’un liant stabilisé
-Essai sur bitume-Pénétrabilité : classification du liant
-Température bille et anneau : point de ramollissement
-Fragilité Frass : résistance au froid
-Cohésion :-Liant modifié-Rupture du film de liant en fonction de la température (énergie fixe)
Constituants
Constituants
- Additifs à la mise en œuvre-Dopes
-Liants fluxés-Répandage entre le liant et les gravillons
-Régulateurs de rupture-Accélérateurs de rupture
Formulation
-Formuler un enduit superficiel c’est faire le choix-de la structure de l’enduit-de la nature et du dosage des constituants
Ce choix est établi d’abord en se rendant sur le terrain
-Caractéristiques physiques de la chaussée à revêtir-Nature et état du support-Géométrie de la section
-Les caractéristiques d'usage de la chaussée-Trafic-Site (agglomération)-Conditions d'exploitation
-Les caractéristiques d'environnement-Exposition de la section-Climat
-Époque de réalisation
Formulation (choix des structures)
-Monocouche simple gravillonnage-1 couche liant + 1 couche gravillon (6/10 [attention au cisaillement] ou 4/6)-Support homogène-Trafic jusqu’à T2
-Monocouche prégravilloné-1 couche liant + 2 couches gravillons (6/10 – 2/4 ou 10/14 – 4/6 ou 6/10 -4/6)-Support hétérogène et légèrement ressuant-Tout type de trafic
-Monocouche double gravillonnage-1 couche liant +2 couches gravillon (6/10 – 2/4 ou 10/14 – 4/6)-Trafic intense et lourd-Support homogène-Bonne rugosité, revêtement bruyant
Formulation (choix des structures)
-Bicouche-2 couches liant + 2 couches gravillons (privilégier 6/10 – 4/6; autres possibilités : 6/10 – 2/4 ou 10/14 – 4/6)-Support homogène non-gras-Bonne étanchéité-Régions humide et/ou froide
-Bicouche pré-gravilloné-2 couches liant + 3 couches gravillons (6/10 – 4/6 – 2/4 ou 10/14 –6/10 – 4/6)-Support très hétérogène-Fort trafic (bitume modifié avec polymère)
Formulation (choix des constituants)
- Liant-Monocouche : liant anhydre ou autre liant-Bicouche : émulsion de bitume ou autre liant
-Trafic de T3 à T0 : prévoir un bitume modifié (cohésion et viscosité)
-Intégrer la période de l’année, le trafic, les conditions d’exploitation
- Couple liant / granulat-Adhésivité active et globale (NF EN 12272-3)
-Mouillage (étalement)-Essai à la plaque Vialit-Adhésivité active : granulats secs avec leurs fines-Adésivité globale : granulats humides
-Adhésivité passive (NF EN 13614)-Influence de l’eau-Essai de désenroabge en immersion statique
Matériels
- Répandeuse à liant-Pompe doseuse de liant-Rampe fonctionnelle-Matériel étalonné
- Gravilloneurs-Rouleau distributeur-Rouleau extracteur
- Compacteurs-Pneaumatique-Mixte
- Balayeuses-Aspiratrices (agglomération)-Non aspiratrices (hors agglomération)
Marquage CE
- Norme NF EN 12271
-Sont soumis au marquage CE, tous les enduits superficiels autres que-ceux pour lesquels la formulation ne relève pas entièrement de la responsabilité du producteur
-ceux dont la surface est inférieure à 500 m² qui ne sont pas contiguës (par exemple : réparations mineures)
-Ceux qui ne sont pas mis sur « le marché » (ex : réalisation d’enduits en régie par une collectivité)
-les revêtements couverts par des réglementations internationales par exemple, International Civil Aviation Organisation ICAO (terrains d'aviation)
Marquage CE
- Existence-Granulats depuis 2004-Liant depuis 2011
- Système de maîtrise de la production-Mis en place par le producteur-Évalué par un organisme tiers notifié-Système de maîtrise de la production de l’applicateur des enduits superficiels-Contrôle externe et extérieur-Fascicule 23 du CCTG : système 2+ (granulats)
