Enrobe drainant oui ou non? Expériences avec lenrobé drainant aux Pays-Bas Jan Voskuilen Chef de projet, Asphalt Road and Hydraulic Engineering Institute

Enrobe drainant oui ou non?

Expériences avec l’enrobé drainant aux Pays-Bas

Jan Voskuilen

Chef de projet, Asphalt

Road and Hydraulic Engineering Institute


POINTS TRAITÉS

1.Histoire du drainant (DRA)

2. Formulation du mélange et conditions

3. Avantages et inconvénients du DRA

4. Problèmes et solutions

5. Maintenance

6. Nouveaux développements


Histoire du DRA

DRA dévoloppé pendant la 2ème guerre mondiale pour les champs d’aviation

Redécouvert aux Pays-Bas dans les années 70

Depuis 1987 application limitée du DRA pour la sécurité

En 1990 la politique change: application du DRA sur toutes les autoroutes pour la réduction du bruit

En 2005 65% de nos autoroutes ont une couche de roulement en DRA


Augmentation du DRA sur autoroutes

Croissance [%] du DRA sur les autoroutes hollandaises


Formulation du mélange:Composants

Le DRA consiste en:

• granulats concassés 6 à 16 mm • sable concassé entre 2 et 0.063 mm

• filler < 0.063 mm contenant 25% Ca(OH)2

• bitume de pénétration 70/100

• pas de matériaux recyclés

• pas d’inhibiteurs de drainage


Formulation du DRA 0/16 (% masse)

Sur tamis désiré max. min. 16.0 mm 0.0 7.0 11.2 mm 15.030.0 8.0 mm 50.0 65.0 5.6 mm 70.0 85.0 2.0 mm 85.0 0.063 mm 95.5

Bitume 70/100 4.5 (= sur 100% des granulats)


Granularité du DRA 0/16

0

20

40

60

80

100

120

C16 C11,2 C8 C5,6 2 mm 63 um

Tamis

% s

ur

tam

is

granularité min.

granularité max.


Procédure de formulation du mélangeCompacter 4 éprouvettes Marshall de DRA (2*50 coups)

Déterminer le % de vides des éprouvettes

Le % de vides minimum doit être d’au moins 20%

Déterminer la composition moyenne


Méthodes d’essai usuelles pour les DRA

Rotating Surface Abrasion Test

La température d’essai est de 20°C

La résistance à l’arrachement est exprimée comme étant la quantité totale de matériau libre après 24h de test


Méthodes d’essai populaires pour les DRA

RotatingSurfaceAbrasion Test(RSAT)


Autres méthodes d’essai pour les DRA

(Maintenu) Essai de traction indirecte

Essai de flexion sur éprouvettes semi-circulaires

Essai Cantabro, Wehner Schulze


Conventions basées sur la performance

Période de garantie de 7 ans

Conditions fonctionnelles avant l’ouverture, pendant la période de garantie et à la fin de la période de garantie pour:- arrachement- fissures- pourcentage de vides- drainabilité- épaisseur de couche- planéité longitudinale- orniérage


Inconvénients du DRA

Après la pose une plus faible adhérence initiale

Parfois des problèmes d’entretien hivernal

L’arrachement peut causer la rupture de pare-brises

Coûts plus élevés

Colmatage

Sensible aux dégâts


Résistance au dérapage sur route sèche au jeune âge

• Accident en 1991• Plus longue distance de freinage• Tests sur différentes surfaces de

chaussée


Surveillance de l’adhérence

Mélanges à granularité discontinue:

– Frottement sec initial, test de décélération (glissance de 100%)

– Frottement humide initial (glissance de 86%)

– Frottement humide pendant la durée de service une fois tous les deux ans (glissance de 86%)


Essai de freinage (glissance de 100%, surface sèche)


Remorque de glissance 86% (adhérence sur route humide)


Remorque de glissance 86% (surface humide)

Enrobe drainant oui ou non?Valeurs caractéristiques pour la décélération de freinage

Enrobé drainant Enrobé dense

Neuf Usagé Neuf Usagé

Sans ABS 5,4 m/s2 7,0 m/s2

7,0 m/s2

8,0 m/s2

Avec ABS 9,0 – 9,5 m/s2 9,5 – 10,0 m/s2

Enrobe drainant oui ou non?Cause du problème de la résistance initiale au dérapage sur route sèche des DRA• En comparaison avec les enrobés denses, aucun sable

concassé n’est répandu sur la surface du DRA pour améliorer l’adhérence initiale

• Après la pose le granulat est couvert d’un film de bitume • Lorsque la glissance est de 100% le film de bitume

s’affaiblit à cause de l’augmentation de température (bitu-planing)

• Le bitume fondu forme une surface glissante

• Le problème apparaît seulement avec des véhicules sans ABS!!!!


Politique de 1991Si la décélération de freinage (BD) est < 5.2 m/s2 il y a une limitation de vitesse à 70 km/h

Le panneau “plus longue distance de freinage – nouvelle couche de surface” peut être éliminé lorsque la surface du DRA respecte la condition de la décélération de freinage (BD) de 6.5 m/s2

mois

BD

en

m/s2

5

6

7

0 126


Politique de 1991

• Avertir les usagers de la route avec le panneau spécial “plus longue distance de freinage – nouvelle couche de surface”

• Entamer des recherches pour améliorer la résistance au dérapage sur route sèche

Enrobe drainant oui ou non?Problèmes d’entretien hivernal

Les agents de déverglaçage s’infiltrent dans les vides du DRA

Solutions:

- bonne information aux conducteurs (radio, télévision)

- épandage d’une plus grande quantité d’agent de déverglaçage

- fermeture des voies

Recherche en labo: Protection sûre et CMC


Recherche en sécurité routière

Il y a autant d’accidents sur les DRA que sur les sections de routes en enrobé dense!!!

Cause: les usagers roulent plus vite sur le DRA en cas de pluie, ce qui fait que la marge de sécurité est consommée!

Comme conséquence, la capacité des sections de route en DRA pendant les précipitations est plus élevée


Avantages du DRARéduction du bruit

Pas de problème d’orniérage

En cas de pluie:

- pas d’aquaplaning

- projections d’eau réduites

- plus grande capacité

Confortable

Meilleure qualité d’évacuation de l’eau

Très apprécié par les conducteurs!

Enrobé dense

Enrobé drainant

Enrobe drainant oui ou non?Performance d’un DRA standard 0/16

Durée de service d’un DRA:

- la durée de service moyenne de la voie rapide est de 16 ans- la durée de service moyenne de la voie lente est de 12 ans

Réduction de bruit de 3 dBA par rapport aux enrobés denses


Techniques de maintenance pour les DRA

Les techniques de maintenance suivantes sont disponibles:

“Scellement” – avant le début de l’arrachement une émulsion avec régénérateur est répandue sur la surface du DRA

Si le processus d’arrachement est entamé, un mélange bitumineux de sable et d’émulsion est appliqué sur la surface supérieure du DRA (voir article sur Via-Ral, Kneepkens et all, E&E, Vienna 2004)

A la fin de la durée de service: fraisage de l’ancien DRA et pose d’un DRA neuf


Résis

tan

ce e

n

tracti

on

Durée de service

Début arrachement

Sérieux problèmes

d’arrachement, fin de la

durée de service

1

2

3

1Maintenance préventive (technique de scellement)2 Maintenance temporaire (Via-Ral)3Fraisage du vieux DRA et pose du nouveau DRA

Techniques de maintenance pour les DRA


Nouveaux développements (PA Plus)Résultats de l’évaluation des sites d’essai:

Le DRA avec 5.5% de bitume a une plus longue durée de service.

La durée de service du DRA avec PMB et du DRA dont le bitume contient des inhibiteurs de drainage est la même (voir article Voskuilen et all, E&E, Vienna 2004)

Recommandation: Utiliser des DRA avec 5.5% de bitume contenant des inhibiteurs de drainage


Constructions en DRA bicouche

Construction standard• 25 mm couche supérieure 4/8• 45 mm couche inférieure 11/16

Construction alternative• 20 mm couche supérieure 2/6• 50 mm couche inférieure 11/16

Nouveaux développements

Réduction de bruit: de 5 à 6 dB(A)


Conditions limites pour DRA bicouche

• Seulement couche supérieure 4/8

• Pas besoin d’écrans antibruit

• Localisations avec un taux normal d’obstruction

• Réalisation de la route sans trafic sur toute la largeur

• Période de pose du 1er mai au 1er octobre

• Bonnes conditions climatiques

Nouveaux développements


Merci!

Actuel Futur

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