Guide technique Entretien des chaussées en bétonAide à la lecture du guide ... Il en est de même des maîtres d'ouvrages aéronautiques nationaux qui ont opté pour des ... et

service d'étudestechniques

# i e s routeset autoroutes

Guide technique

octobre 2002

Entretiendes chaussées en bétonChaussées routières et aéronautiques

Liberté • Égalité • Fraternité

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

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LCPC Laboratoire Central

des Ponts et Chaussées

L'esprit de recherche au cœur des réseaux

octobre 2002

Guide technique

Entretiendes chaussées en bétonChaussées routières et aéronautiques

Service d'études techniques des routes et autoroutes

Centre de la sécurité et des techniques routières46 avenue Aristide Briand - BP 100 - 92225 Bagneux Cedex - Francetéléphone : 33 (0)1 46 11 31 31 - télécopie : 33 (0)1 46 11 31 69internet : www.setra.equipement.gouv.fr

Laboratoire central des ponts et chaussées

58 boulevard lefebvre - 75732 Paris Cedex 15 - Francetéléphone : 33 (0)1 40 43 50 20 - télécopie : 33 (0)1 40 43 54 98internet : www.lcpc.fr

Ce guide a été rédigé par un groupe de travail réunissantdes représentants du Réseau Technique du Ministère del'Equipement, des Transports et du Logement, de ServicesTechniques aéroportuaires, de Sociétés concessionnairesd'autoroutes, et sa validation technique assurée par MessieursJean François Corté (LCPC), Yves Guidoux (SETRA)et Jean-Pierre Gillon (STBA).

Le groupe de travail était constitué de :

• Jacques Aunis (Société des Autoroutes Paris-Rhin-Rhône) ;

• Bertrand Bruslé (SETRA), animateur du groupe de travail ;

• Yves Charonnat (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) ;

• Paul Cochet (Laboratoire Régional de l'Est Parisien) ;

• Alain Destombes (Laboratoire Régional de l'Ouest Parisien) ;

• Gilles Laurent (CETE de l'Ouest, DSTR), rédacteur ;

• Daniel Le Gallic (Direction des Routes R/CA) ;

• Paul Merrien (Service Technique des Bases Aériennes) ;

• Gérard Métais { CETE de Lyon, Laboratoire Régional d'Autun) ;

• Alain Millotte ( Aéroports de Paris) ;

• Michel Paillard ( CETE de Lyon, Laboratoire Régional d'Autun) ;

• Louis Vallot (CETE de Lyon, Laboratoire Régional de Lyon).

Sommaire

Introduction 5

1 Construction et entretien des chaussées en béton ..7

2 Historique et évolution des chaussées en béton ,9

3 Dégradations des chaussés en béton 11

4 Entretien des chaussées routières 13

5 Entretien des chaussées aéronautiques 21

Annexes

I Matériels de mesures des chaussées 29

II Techniques d'entretien 35

III Bibliographie 49

Aide à la lecture du guide

Les renvois bibliographiques (dans le texte, les numéros entre crochets,par exemple [2]), correspondent au documents mentionnés dans labibliographie en annexe III à la fin de ce guide.

Introduction

Domaine d'emploi du documentCe document traite de l'entretien des chaussées en béton de ciment en dalles, qu'elles soientgoujonnées ou non, sur fondation traitée ou non, ou en dalles épaisses sans couche defondation. Les chaussées en béton armé continu (BAC) sont plus récentes en France et lerecul n'est pas suffisant pour développer des techniques d'entretien structurel. Le maîtred'oeuvre confronté à des problèmes d'entretien sur ce type de chaussée doit s'adresser auSETRA pour les chaussées routières et au STBA pour les chaussées aéronautiques.

En revanche, pour l'entretien de surface, la méthodologie développée dans le présent documentpour les chaussées en dalles peut être utilisée pour celles en BAC.

Le cas particulier des structures de type béton de ciment mince collé (BCMC) très récentesen France, n'est pas non plus pris en compte par manque de recul.

Les chaussées en béton, revêtues d'enrobé, jusqu'à 10 cm d'épaisseur, peuvent être entretenuesselon les principes de ce Guide.

Ce document s'applique essentiellement à des chaussées fortement sollicitées :

• pour les chaussées routières de classes T l et au-dessus ;

Pour mémoire, les classes de trafic utilisées en entretien des chaussées routières sont lessuivantes (le poids lourds, au sens de la norme NF P 98-082 est un véhicule d'au moins35 kN de PTAC, nombre de PL en MJA/sens de circulation sur la voie la plus chargée) :

PLenmja 300 750 751 2000 2001 5 000 > à 5 000

• pour les chaussées aéronautiques, celles recevant des avions moyens et longs courriers.

Le présent Guide peut toutefois servir de base pour l'entretien de voies à trafic moindre.

Organisation générale du documentLe Guide donne un bref rappel des politiques de construction et d'entretien des chaussées enbéton en France et de l'évolution technique de leur construction.

Il décrit ensuite les principales dégradations prises en compte dans l'analyse du comportement.

Enfin les deux chapitres les plus importants pour l'entretien des chaussées en dalles de béton,indiquent aux maîtres d'oeuvre les règles et les solutions d'entretien, à partir de critères simples,pour d'une part les chaussées routières et d'autre part les chaussées aéronautiques.

Les propositions d'entretien faites dans le présent Guide résultent de la connaissance et del'expérience acquises par les membres du groupe de travail, dans le contexte français.

-v Pa ailleurs, ce document s'appuie sur l'ouvrage de l'AIPCR "Évaluation et entretien deschaussées en béton" de 1992 [1], et sur le travail du Collège d'Observateurs" Entretiendes chaussées en béton de ciment" de 2001 [21.

Introducsinn

Entreiien des chaussées en béton

Construction et entretiendes chaussées en béton

1.1 La constructionPlusieurs politiques peuvent être envisagées en matière de dimensionnement des chausséesneuves. Celle du maître d'ouvrage "État ' retient une durée de service longue (durée pendantlaquelle on n'a pas à effectuer de travaux structurels), fixée à 20 ans dans les catalogues dedimensionnement des structures de 1971 et 1977. Celui de 1998 a porté cette durée deservice à 30 ans pour le réseau national structurant (routes principales). Il en est de mêmedes maîtres d'ouvrages aéronautiques nationaux qui ont opté pour des durées de service engénéral de 20 ans. Le document de référence est l'Instruction technique sur les aérodromescivils (ITAC) LU

Les structures rigides des chaussées en béton de ciment sont bien adaptées à cette stratégiede durée de service longue. Néanmoins, cette durabilité n'est concevable que sous réserved'un entretien périodique de l'ouvrage.

1.2 L'entretienL'entretien, rappelle le dictionnaire, c'est "l'action de tenir une chose en bon état pour lafaire durer". Dans le domaine routier ou aéronautique, l'entretien comporte généralementtrois volets :

• l'entretien courant comprend les entretiens périodique et curatif, qui consistent à intervenirdans le premier cas de façon régulière pour assurer notamment l'étanchéité de la chausséeau niveau des joints (réfection des joints), ou dans le deuxième cas, dès qu'il y a risquepour l'usager (départ de morceaux de béton par exemple) ;

• l'entretien de surface est une action destinée à redonner à la couche de roulement descaractéristiques suffisantes, notamment d'adhérence et d'uni, pour permettre d'assurer lasécurité et le confort de l'usager sur les routes, ou des aéronefs sur les pistes et voies decirculation aéronautiques ;

• l'entretien de structure est une action qui permet de redonner à la chaussée une nouvelledurée de service. Il est à envisager lorsque l'entretien de surface n'est plus approprié.

Le fondement de la stratégie d'entretien préventif est d'ordre économique : toute négligenced'entretien structurel préventif se traduit par une ruine à terme de la structure de chausséequi relève alors de l'entretien structurel curatif, beaucoup plus coûteux à long terme.

Si cette politique est connue par les services gestionnaires et généralement bien appliquéesur les chaussées souples ou semi-rigides, certains ont trop souvent délaissé l'entretiendes chaussées en béton, estimant à tort qu'elles n'en avaient pas besoin.

Chapitre 1 - Construction ec entretien des chaussées en béton

Entretien des chaussées en béton

Historique et évolutiondes chaussées en béton

2.1 Les chaussées routièresUne première période, que l'on peut considérer comme artisanale, est comprise entre 1925et 1935. A cette époque, un important programme de remplacement d'empierrements et depavages par du béton a été entrepris dans le nord de la France et à Paris.

Ces dallages comprenaient une couche inférieure en béton à dosage en ciment faible (250 kg),réalisée avec des matériaux roulés et une couche plus mince dosée à 400 kg de ciment parmètre cube, avec des granulats durs concassés. L'épaisseur totale était de l'ordre de I 8 cm.

Les joints transversaux étaient exécutés dans le béton frais en incorporant une planchette enbois compressible. Ces joints étaient distants de 10 à 20 m.

La deuxième période, entre 1935 et 1950, a consisté à mécaniser les procédés pour laconstruction de l'autoroute de l'Ouest (train de bétonnage sur coffrages fixes).

La structure comportait 24 à 26 cm de béton, dont 5 cm de roulement comportant desgranulats de meilleure qualité. Cette structure reposait sur le sol en place améliorééventuellement par des couches de sable fin rapporté.

La troisième période, de 1950 à 1965, a consisté principalement en la réalisation de l'autorouteA6 en sortie de PARIS.

La technique s'est développée en France en s'inspirant de l'expérience Nord Américaine(dalles dites californiennes). Elle fait suite à la réalisation par l'OTAN de nombreux aérodromesentre 1950 et 1955 (cf § 2.2). Cette période est caractérisée par l'apparition de couches defondation stabilisées au ciment.

La dernière période qui se poursuit actuellement a consisté en l'industrialisation de la techniqueavec l'apparition de machines à coffrage glissant.

Au cours de cette période, différentes évolutions ont été observées que l'on peut citer dansl'ordre chronologique :

" expérimentation du balayage transversal manuel puis mécanique ;

• ajout de cendres volantes dans le béton ;

• surlargeurs côté bande d'arrêts d'urgence (BAU) de 75 cm ;

• drainage latéral en bord de BAU ;

• joints transversaux moulés dans le béton frais, (interdit depuis sur chaussées à fort trafic) ;

• joints de dalles goujonnés ;

• dalles épaisses, comprenant une seule couche faisant fonction d'assise et de roulement ;

• couche de fondation en matériau non érodable (béton maigre) ;

• fondation en matériaux drainants, sous les dalles de béton ;

• béton armé continu avec fers ronds à béton , dont la première réalisation en France datede 1983 (sur l'autoroute A6) ;

Chapitre 2 - Historique er évolution des chaussées en béton

• béton armé continu avec fers plats crantés ( solution abandonnée) ;

' cloutage du béton ( solution abandonnée) ;

• dénudage chimique de la surface du béton ;

• béton armé continu avec fers ronds sur support en enrobé bitumineux, avec couche deroulement en BBTM dès la construction (chaussée composite) ;

• béton de ciment mince collé (BCMC), dont les premières applications sont très récentesen France.

En résumé, l'évolution de la technique a conduit à quatre types de structures |2] :

• dalles non armées non goujonnées (dalles dîtes californiennes) qui représentent la majeurepartie des chaussées en béton en France ;

• dalles non armées goujonnées (quelques réalisations),

• dalles épaisses non armées et non goujonnées (quelques réalisations),

• béton armé continu avec des fers ronds, (seule technique aujourd'hui utilisée sur le réseaunational).

2.2 Les chaussées aéronautiquesLes premières chaussées aéronautiques en béton ont été construites en France à l'initiative :

• de l'Allemagne lors de la deuxième guerre mondiale (années 1939 à 1944) ;

• des Etats - Unis lorsque la France était membre de l'OTAN (années 1950 à 1955).

Entre les années 1960 et 1970, le béton de ciment a été considéré comme la seule techniqueadaptée à l'accueil du trafic de l'époque. La majorité des chaussées des aérodromes a étéconçue avec ce matériau {en particulier Orly et Roissy-Charles de Gaulle mais également desplates-formes plus modestes telles que Nîmes ou Landivisiau). Depuis cette période, latechnique doit faire face, et à son détriment, à des préjugés défavorables liés :

• aux dégradations inhérentes à la technique californienne des années 60 (absence de drainage,de fondation non érodable ou de transferts de charge efficaces...) ;

• aux difficultés de réparer sous trafic (fermeture trop longue des aires concernées) ;

• au contexte économique plus favorable aux chaussées souples.

La construction de pistes ou voies de circulation neuves étant devenues exceptionnelles, lebéton est néanmoins utilisé de façon importante pour la consttuctîon des aires destationnement des avions dont les charges ne cessent de croître. A la résistance aupoinçonnement, il faut ajouter des propriétés naturelles anti-kérosène et anti-orniérante quien font un matériau polyvalent dont la pérennité est garantie.

Sur les aérodromes militaires, l'utilisation du béton pour la construction des seuils de pistereste également systématique compte tenu de sa bonne résistance aux flux de chaleur desréacteurs des avions de chasse.

Il faut noter également la réalisation, unique en Europe, du renforcement de la piste deLorient-Lann-Bihoué par la technique du béton armé continu (BAC) en 1989. Le critère dechoix, "10 ans sans entretien" a été atteint, |4].

A ce jour, le béton de ciment représente environ 30% des chaussées aéronaunques françaises.

10 Entretien des chaussées en béron

Dégradationsdes chaussés en béton

Sous l'eftet des conditions climatiques, {infiltration des eaux superficielles dans la structure,mouvements dus aux variations de températures) et sous l'effet des agressions du trafic,(essentiellement des poids lourds pour les chaussées routières et des aéronefs pour les airesaéronautiques), les infrastructures se dégradent. Les ouvrages en béton n'échappent pas àcette règle.

Les dégradations peuvent être classées en trois catégories :

• celles liées à des défauts de mise en œuvre à la construction ;

• celles concernant la surface de la chaussée ;

• celles intéressant sa structure.

Cette dernière est évidemment la plus grave, car elle met en péril la pérennité même de lachaussée. Cependant, les dégradations dues à des défauts de mise en œuvre et de structuresont parfois les mêmes. Pour les distinguer, il convient de savoir à quel moment elles sontapparues.

Pour les voies routières, le "Catalogue des dégradations, méthode d'essai n"52 " du LCPC[5], répertorie les différentes dégradations et notamment celles des chaussées en béton.

Pour information, les dégradations sont relevées sur chaussées routières selon le modeopératoire M 7 de la méthode d'essai LPC numéro 38-2 (>

Pour les voies aéronautiques, c'est le "Catalogue des dégradations - Etat de la surface deschaussées aéronautiques" ,""| qui est utilisé.

Les principales dégradations prises en compte pour l'entretien, dans le présent Guide, sontdécrites ci-après.

3.1 Dégradations liéesà la mise en œuvre

Ces dégradations apparaissent généralement très tôt après la réalisation de la chaussée.Leur traitement est indiqué aux articles 4.2 et 5.2.

Tableau 1 - Principales dégradations liées à un défaut de mise en oeuvre

Dégradations

fissures transversales ou obliques

cassures d'angle

épaufrures

écaillage

nids de poule

Causes probables

retard de sciage, mauvais positionnement des goujons

retard de sciage

sciage trop précoce

défaut de traitement de surface{cure ou/et talochage excessif)

inclusion accidentelle dans le béton frais

Chapitre 3 - Dégradations des chausses en béton II

3.2 Dégradations de surfaceOutre les dégradations précédentes, c'est essentiellement la diminution d'adhérence et leconfort de l'usager, qui sont pris en compte dans la programmation de l'entretien.

Les mesures des caractéristiques d'adhérence et d'uni sont réalisées avec des appareils décritsà l'annexe I.

3.3 Dégradations de structureLes dégradations prises en compte dans le présent Guide sont les suivantes :

Tableau 2 - Principales dégradations liées à un défaut de structure

Dégradations

fissures transversalesou longitudinales

fissures obliques(apparaissant après quelques années)

fissures en dalles(cassures multiples)

rejets d'eau et de fines par pompage

Causes probables

rupture par fatigue ;défaut d'appuis de la dalle

rupture par fatigue

excès de contraintesà la base des dalles

pénétration et stagnation de l'eau dans le corps dechaussée, qui sous l'effet de battements de dalles,généralement élevés, se déplace à grande vitesse,provoquant l'érosion de la couche de fondation.

Il existe d'autres dégradations de structure des chaussées en béton en dalles, comme lesdécalages de dalles par exemple [5 et 7]. Cependant ces derniers sont généralement associésaux rejets de pompage, déjà pris en compte dans la méthodologie et par ailleurs, il n'existepas à ce jour, de méthode de mesure précise permettant le relevé en continu de ce type dedégradation.

12 Entretien des chaussées en béton

Entretiendes chaussées routières

Pour déterminer l'entretien à réaliser, le maître d'œuvre doit s'appuyer sur des indicareurs del'état de la chaussée à entretenir, et connaître les niveaux de ces indicareurs au moment del'étude. Ces derniers peuvent être mesurés par des appareils, existants, (décrits à l'annexe I),la plupart à grand rendement.

Au préalable, le gestionnaire doit avoir en sa possession les renseignements suivants :

• historique des différentes couches de la chaussée, nature, épaisseurs, âge et état à laconstruction ;

• trafic supporté, tous véhicules et poids lourds, par sens de circulation.

Le principe de l'étude d'entretien [8), repose sur :

• un découpage de la section étudiée en sections homogènes généralement de 200 mètres,(trafic, structure, dernière couche de surface) ;

• l'application des niveaux des indicateurs, déterminés à partir des mesures effectuées ;

• la définition des travaux à réaliser par section unitaire ;

• la définition du programme de travaux par lissage de travaux à réaliser par sections unitaires ;

" le chiffrage du coût de l'intervention.

4.1 Moyens de suiviLes principaux indicateurs à évaluer périodiquement sont décrits dans le tableau 3. Lespériodicités sont évidemment données pour des situations générales, en cas de doute lemaître d'œuvre peut programmer les mesures appropriées. La périodicité retenue correspondà celle de l'opération Image qualité du réseau national (IQRN) |9] qui est de 3 ans pour leréseau national non concédé.

Tableau 3 - Méthode de suivi des chaussées routières

Indicateurs Moyens de mesure Périodicité

critèresd'adhérence

uni longitudinal

dégradations

comportementstructurel

macrotexture :Hauteur au Sable calculée (HS c) au RUGOmicrotexture :Coefficient de frottement transversal auSCRIM

uni :notes de petites et moyennes longueurd'ondes au profilomètre APL

relevés visuels :appareil DESYrelevés photographiques :appareil GERPHO ou similaire

battements de dalles :déflectographe béton

à compter de 6 ansaprès la mise en service,

puis tous les 3 ans

trafic T1 ou T0 : 6 anstrafic TS et TEX : 3 ans

à compter de 6 ansaprès la mise en service,

puis tous les 3 ans

Trafic Tl ouTO : 9 ansTrafic TS et TEX : 6 ans

Chapitre 4 - Entretien des chaussets routières 13

4.2 Entretien courantComme pour les autres types de chaussées, celles en béton nécessitent un entretien courantvisant :

• d'une part à éviter l'apparition de désordres localisés préjudiciables au maintiende la sécurité de l'usager, (entretien curatif) ;

• d'autre part à maintenir l'imperméabilité de la couche de surface, ( entretien périodique).

Le tableau 4 donne les réparations curatives à mettre en œuvre selon le défaut constaté.

Tableau 4 - Entretien courant des chaussées en béton

Dégradations

nid de poule

fissuration

cassures multiples d'une dalle isoléeavec affaissement

épaufrure de joint

défaut d'étanchéké localisé de joint

écaillage

Réparations ponctuelles

bouchage avec mortier de résine

pontage de la fissure J

démolition de la dalle et reconstruction soitavec du béton soit avec de la grave bitume

et une couche de roulement en enrobé

réparation avec mortier de résineou produit pour réparation de surrace

pontage ou reprise de l'étanchéité du joint

pas de solution d'entretien localisé. Si le défaut est trèsimportant, prévoir un décapage de la surface du béton,

avec si nécessaire une couche de surface généralisée.

Ces travaux sont à réaliser dès que possible après constatation de la dégradation, en regroupantsi possible les interventions, et en tout état de cause dès qu'il y a danger pour l'usager.

Les travaux périodiques concernent la réfection des joints et l'entretien des dispositifs dedrainage latéral mis en place à la construction .

En assurant au maximum l'étanchéité et en éliminant au plus vite l'eau ayant pénétrédans le corps de la chaussée, ces travaux d'entretien, trop souvent négligés, sontprimordiaux pour lui assurer une durée de vie conforme à celle prévue par les méthodesde dimensionnement.

Pour ces travaux, les périodicités suivantes sont à retenir.

Réfection des joints :

• Trafic T l et TO : 6 ans ;

• Trafic TS et TEX : 4 ans.

Ces périodicités sont à moduler en fonction de l'état des joints (perméabilité) et de l'âge dela chaussée.

Entretien des dispositifs de drainage latéral :

• Trafic T l et TO : 6 ans ;

• Trafic TS et TEX : 4 ans.

Entretien t l " chaussées en héton

Il convient de vérifier le bon fonctionnement de ces dispositifs et notamment de bien examiner

les exutoires. La présence de matériaux fins dans les exutoires constitue un signe de mauvais

fonctionnement de la structure conduisant à brève échéance, à des désordres importants.

De même si le réseau de drainage fonctionne mal et alimente en eau le sol de fondation ou

le corps de chaussée, des désordres sont à craindre à court terme.

4.3 Entretien de structureLe comportement structurel de la chaussée est traduit par deux indicateurs :

• dune part en fonction des dégradations relevées. Seules les dégradations de fissuration et

de rejets par pompage en bord de chaussée ont été retenues par analogie au mode de

relevé de l'IQRN, réalisé tous les trois ans [9].

Ces deux types de dégradations permettent de déterminer un indicateur de structure (IS)

décrit dans le tableau 5. L'IS est classé en trois niveaux, de 1 à 3 selon la fréquence

des dégradations, le niveau 3 représentant l'état le plus dégradé.

Tableau 5 - Niveaux de gravité de l'Indicateur de Structure, IS(par sections de 200 mètres)

Indicateurs D (dégradation de fissuration)

D < 20 20 < D < 50

Indicateurs P(nombre de rejets depompage par 200 m)

0

de I à 4

5 ou plus 2 3 3

L'indicateur P L'indicateur Dest le nombre de rejets de caractérisant la fissuration est calculé de la façon suivante pourpompage constatés à 200 mètres de chaussée J9i :l'interface chaussée/BAU. D = 3x + 2y + z

avec :x : pourcentage de dalles fissurées "en dalots" (cassures multiples) ;y : pourcentage de dalles présentant une fissure transversale,

ou longitudinale ou une réparation totale,z : pourcentage de dalles ptésentant une fissure oblique,

> ou ayant une cassures d'angle ou une réparation partielle.

Chapitre A - Entretien des chaussées TOUIILTCS 15

d'autre part selon le niveau de battements des dalles {10] en 1/100 ème de millimètre,mesuré au déflectographe béton selon la norme NF P 98-200 partie 6 (voir description del'essai en annexe I). Le battement caractéristique est défini en 5 niveaux classés de 1 à 5, leniveau 5 représentant le niveau le plus dégradé.

Tableau 6 - Niveaux de gravité de l'Indicateur Battement IB,

(valeurs caractéristiques à 97,5 % sur 200 m)

Mesures des battements (en 1/100 ème de mm) I Niveaux de gravité

0à20

21 à 40

41 à 60

61 à 80

plus de 80

A partir du niveau de gravité de ces deux indicateurs, structure et battements, les types detravaux à réaliser sont les suivants :

Tableau 7 - Types de travaux structurels à réaliser (par sections de 200 mètres)

Niveaux debattement

IB

Niveaux de l'indicateur de structure IS

néant

néant

clavetage voie lente(4 clavettes par voie)

ouanti-remontée de jointsplus couche de surface

de 6 cm d'enrobé

clavetage voie lente(6 clavettes par voie)

oufracturation plus

rechargement

cas improbable

entretien (ou création)du drainage latéral

etréparations localisées

entretien (ou création)du drainage latéral etréparations localisées

etanti-remontée de joints

plus couche de roulement

clavetage plus entretien(ou création)

du drainage latéralou

anti-remontée de jointsplus rechargement

fracturation plusrenforcement type 1


cas improbable

anti-remonteede joints plus

renforcement type 1




16 Entretien des chaussées en beton

Les techniques de renforcement de type 1 ou 2 sont décrites dans le tableau 8.

Les travaux d'entretien, de rechargement et de renforcement sont définis en fonction dutrafic supporté par la chaussée.

Les durées de service retenues sont de :

• 10 ans pour les entretiens de surface et de rechargement, accompagnés ou non d'unetechnique anti-remontée de joints ;

• 15 ans pour les renforcements des chaussées à trafic Tl ou T0 ;

• 20 ans pour les renforcements des chaussées à trafic TS et TEX.

Le choix des techniques d'enrobés préconisées est conditionné par les éléments suivants :

• la couche de roulement, au sens du Catalogue des structures de chaussées neuves duréseau national de 1998, [ 1 I j , retenue pour les trafics visés par le présent Guide est unBBTM 0/10 de classe I conforme à la norme XP P 98-137 ;

• l'utilisation d'enrobé drainant (norme NF P 98-134) n'est possible que dans le cas derenforcement- en associant impérativement un dispositif renforçant l'étanchéitéà l'interface avec la chaussée en béton ;

• la mise en œuvre d'un BBTM directement sur la couche de renforcement en grave bitumeest délicate car, d'une part, l'obtention d'un bon uni en particulier pour des épaisseurssupérieures à 10 cm, risque de se faire au détriment des caractéristiques mécaniques de lagrave bitume (compacité et tenue à l'eau insuffisantes), et d'autre part, l'étanchéité apportéepar la couche de roulement risque de ne pas être assurée ;

• il est difficile de formuler des BBM (norme NF P 98-132) résistant bien à l'orniérage ;seuls les BBM additionnés de fibres courtes permettent d'assurer une bonne étanchéitépar augmentation de la teneur en liant et un bon comportement à l'orniérage. Leur emploireste cependant limité aux trafics T1-T0 [ 12] ;

• les graves bitume (norme NF P 98-138) doivent avoir à la mise en œuvre une teneur envide inférieure à 8 % ; l'utilisation de classe 3 voire classe 4 de la norme est indispensable ;

• l'utilisation d'enrobé à module élevé (EME, norme NF P 98-140) à la place de la gravebitume est à éviter (rigidité trop importante, défavorable vis-à-vis de la remontée desjoints malgré la facturation). Elle reste cependant possible dans le cas de renforcement detype 2 avec une couche de surface de 8 cm ;

• les dispositifs anti-remontée de joints (ou anti-fissures) sont soit des sables enrobés auliant modifié, mis en œuvre en 2 cm, soit des membranes avec enrobé coulé à froid, soitdes enrobés fibres riches en liant en 4 cm d'épaisseur. Les géotextiles ne sont pas préconisésdans ce cas de travaux. Le rapport du Collège des Observateurs, [2] indique les avantageset inconvénients des différents systèmes. Ces différentes techniques sont décrites àl'annexe II du Guide.

Par ailleurs il est rappelé que la facturation est fortement recommandée dès lors que leniveau de battement est supérieur à 60/100"™ de mm (niveau 4 de l'indicateur IB) avantrechargement ou renforcement.

Chapitre 4 - Entretien des chaussées routières 17

Tableau 8 - Techniques d'entretien de structure en fonction du trafic

Type de travaux

Rechargement

Renforcementde type 1

Renforcementde type 2

Classe de trafic

Tl etTO

6 BBSG classe 3 plus BBTM


2x6 BBSG classe 3 plus BBTMou

8 GB classe 3 plus4 BBM fibres plus BBTM

ou8 GB classe 3 ou 4 plus 6 BBSG

ou12 GB classe 3

ou11 GB classe 4, plus BBTM

ou14 cm de BAC plus

couche de roulement

TS et TEX


2x6 BBSG classe 3 plus BBTMou

8 GB classe 3 ou 4 plus 6 BBSGou

12 GB classe 3ou

11 GB classe 4, plus BBTM

9 GB classe 3ou

8 GB classe 4 plus6 BBSG classe 3 plus BBTM

ou16 cm de BAC plus

couche de roulement

La ou les technique (s) préconisée (s) est (sont) en bleu, celles qui restent possibles en noire.Les épaisseurs de matériaux sont en centimètres.

Définition du programme de travaux par le maître d'oeuvre

A partir des travaux unitaires définis par sections de 200 mètres, le maître d'œuvre doitétablir son programme de travaux pour obtenir des sections homogènes d'une longueursuffisante. Il n'est pas conseillé de modifier la technique d'entretien pour moins de 600 mètres.La couche de roulement doit être la même sur l'ensemble de la section traitée.

Coût de l'opération

Le programme étant réalisé, le maître d'œuvre peut alors déterminer le coût de l'opérationet vérifier qu'il dispose des crédits suffisants ; leurs insuffisances ne doit conduire enaucun cas à une diminution des épaisseurs prescrites, mais éventuellement à un reportd'une partie des travaux les moins urgents.

18 Entretien des chaussées en bémn

4.4 Entretien de surfaceMême si aucun entretien de structure n'est nécessaire, il convient de vérifier que lescaractéristiques de surface sont suffisantes pour assurer la sécurité et le confort des usagers.

Leur niveau est traduit au moyen de deux indicateurs :

• un indicateur d'adhérence du revêtement, IA, défini à panir du Coefficient de FrottementTransversal (CFT), mesuré avec l'appareil SCRIM , et de la macro rugosité du revêtement(HSc) mesurée avec l'appareil RUGO.

Tableau 9 - Niveau de gravité caractérisé par l'indicateur LA(calculé par 200 mètres)

Valeurs de la HSc

supérieures à 0,60

de 0,61 à 0,41

Valeurs du CFT

supérieures de 0,50 inférieures ouà 0,50 à 0,41 égales à 0,40

inférieures ouégales à 0,40

un indicateur d'uni, IU, évalué à partir des notes calculées en petites ondes (PO) et enmoyennes ondes (MO) à partir de l'exploitation des mesures de l'APL.

Tableau 10 - Niveau de gravité caractérisé par l'indicateur IU(calculé par 200 mètres)

Notes de PO

supérieuresou égales à 5

comprises entre 4 et 3

inférieures à 3

supérieuresou égales à 6

Notes de M.O

comprisesentre 4 et 5

inférieuresa 4

Le niveau de l'indicateur "uni" intervient essentiellement dans le choix de la couche deroulement et de surface (définition ci-après), pour déterminer l'épaisseur à mettre enoeuvre.

A partir des niveaux de gravité de ces deux indicateurs, les types de travaux d'entretien pourremettre à niveau les caractéristiques de surface, sont présentés dans le tableau 11.

Chapitre 4 - Entretien des chaussées routières 19

Tableau 11 -Travaux d'entretien de surface à réaliser (par sections de 200 mètres]

Niveauindicateur

I.A

Niveau indicateur I.U

néant

surveillancedu niveau d'adhérence

couche de roulementde type 1

surveillancedu niveau d'uni



couche de surface

couche de surface•

couche de surface

Ce tableau appelle les commentaires suivants :

Les travaux définis ne sont applicables que si aucun problème de structure tel que décrit au§ 4.3 précédent n'a été décelé.

• la surveillance du niveau d'adhérence est effectuée à partir des mesures de CFT et HScréalisées périodiquement et du tecensement des accidents qui pourraient intervenit sur lasection en cas de chaussée mouillée. En cas de doute, le maître d'œuvre peut demanderdes mesures de CFL à la remorque Adhéra à différentes vitesses et notamment à cellecorrespondant à la vitesse de référence de la chaussée.

• les couches de roulement de type 1 sont réalisées à partir de techniques n'apportant aucuneamélioration à l'uni de la chaussée. On peut envisager un enduit superficiel (de granularité6/10 pour limiter le bruit de roulement) ou un enrobé coulé à froid (ECF) pour le traficT1 ou un BBTM pour des trafics supérieurs. Le grenaillage du béton est aussi une techniquequi améliore l'adhérence si celui-ci a été réalisé avec des granulats durs, sinon son efficaciténe sera que de courte durée

• les couches de roulement de type 2 sont constituées pat un BBTM ou un enrobé drainant,selon la politique du maître d'ouvrage, avec la réserve suivante.

Dans tous les cas où, pour un objectif d'en ttetien de surface (sans couche de liaison), lacouche de roulement est réalisée en enrobé (BBTM ou BBDr), l'étanchéité doit êtrerenforcée par la mise en œuvre d'un dispositif anti-remontée de joints, sable enrobé auliant modifié ou BBM fibres (vérification impérarive de la tenue à l'orniérage).

• la couche de surface est composée de la couche de roulement telle que définie précédemmentet d'une couche de liaison, généralement un BBSG (norme NF P 98 130) de 5 à 6 cm. CeBBSG peut être remplacé par 4 cm de BBM fibres (cf article 4.3).

Définition du programme de travaux par le maître d'œuvre

A partir des travaux unitaires définis par section de 200 mètres, le maître d'œuvre doitdéfinir son programme de travaux pour obtenir des sections homogènes d'une longueursuffisante. 11 n'est pas conseillé de modifier la technique d'entretien pour moins de 600 mètres.La couche de roulement doit être la même sur l'ensemble de la section traitée.


Entretien des chausséesJ> aéronautiques

Comme pour les chaussées routières, pour déterminer l'entretien à réaliser, le maître d'oeuvredoit s'appuyer sur des indicateurs de l'état de la chaussée, et connaître les niveaux deces indicateurs au moment de l'étude. Ces derniers peuvent être mesurés par des appareilsexistants (décrits à l'annexe I).

Au préalable, il doit avoir en sa possession les renseignements suivants :

• historique des différentes couches de la chaussée,nature, épaisseurs, âge et état à la construction ;

• trafic supporté, mouvements journaliers moyens des aéronefs.

5.1 Moyens de suiviLes principaux indicateurs servant à estimer périodiquement l'état de la chaussée sont décritsdans le tableau 12. Les périodicités sont données pour des situations générales. En cas debesoin le maître d'ceuvre peut programmer des mesures plus fréquentes. Les appareilsspécialisés sont décrits à l'annexe I.

Tableau 12 - Méthode de suivi des chaussées aéroportuaires

Indicateurs

critèresd'adhérence

dégradations

comportementstructurel

Moyens de mesure

macrotexture :Hauteur au Sable (HS c) au RUGO ou similaireadhérence à différentes vitesses :coefficient "pc"

relevé visuel :méthode visuelle par opérateur(définition de l'indice de service (IS)relevés photographiques :appareil GERPHO ou similaire

déflexion à la plaque, transfert de chargeet charge admissible :remorque de portance du STBA

Périodicité

à compter de 3 ans après lamise en service de la piste pourune estimation générale del'usure puis tous les 3 ans '"

première inspection 3 ansaprès la mise en service puisrelevé annuel

tous les 10 ans, saut raisonparticulière (modification dutrafic par exemple)

5.2 Entretien courantCet entretien est destiné à maintenir les chaussées dans un état de service et de confortsuffisant pour une utilisation et un fonctionnement normaux tant vis-à-vis des avions quedes passagers.

Le déclenchement des opérations d'entretien curatif résulte de l'inspection visuelle deschaussées ou des éventuelles réclamations des pilotes.

lh selon la fréquence d'utilisation de la piste, des mesures peuvenc être programmées avant et après dégommage.

Chapitre S - Entretien des chaussées aèronautiques 21

Tableau 13 - Type de réparation en fonction de la dégradation constatée

Dégradations

cassure d'angle, écaillageou épaufrure de joint

fissuration de dalle

cassures multiplesd'une dalle isoléeavec affaissement

défaut localiséd'étanchéité de joint

Réparations ponctuelles

réparation avec mortier de résineou produit pour réparation de surface

colmatage de la fissure j

démolition de la dalle et de sa fondation et reconstruction,soit tout en béton à prise rapide ni, soit avec du béton compactéet une couche de roulement en béton bitumineux.

reprise l'étanchéité du joint. f

Les travaux de type périodique concernent la réfection des joints de construction pourmaintenir l'étanchéité de la chaussée.

Ces travaux d entretien, souvent négligés, sont primordiaux pour assurer à la chaussée unedurée de vie conforme à celle prévue par les méthodes de dimensionnement

La périodicité d'entretien à retenir est de 5 à 8 ans.

5.3 Entretien de surfaceMême si aucun rechargement de la chaussée n'est nécessaire, l'adhérence de la chaussée estsurveillée pour assurer une sécurité suffisante pour le freinage des aéronefs.

Les zones de toucher des roues à l'atterrissage sont particulièrement concernées par le dépôtde gomme, il esr nécessaire de redonner périodiquement une adhérence suffisante à ceszones par un traitement spécifique.

Ce niveau est déterminé par l'indicateur "uc" fourni par l'Instrument de Mesure Automatiquede Glissance (IMAC).

Le niveau d'adhérence peut être complété par la mesure de macrotexture du revêrement,bien qu'aucune relation ne soit aujourd'hui, clairement établie entre le coefficient HS et fie.Seul ce dernier est donc pris en compte.

Tableau 14 - Niveaux de l'indicateur fie calculé par sections homogènes

NiveauxVitesses de mesure

65 km/h

fie > 0,53

0,38 < H C < 0,53

0,31 < »ic<0,38

\ic < 0,31

95 km/h

fie > 0,44

0,28 < fie < 0,44

0,20 s uc < 0,28

uc < 0,20

( 1 ) par exemple, ie ciment alumineux permet une prise rapide du béton qui durcii rapidement ci peut permettreune remise en service environ 4 heures après sa mise en œuvre (Rc > 20 MPa)

22 Knircticn des L'haussées en becon

A partir des niveaux de gravité de cet indicateur, les types de travaux d'entretien pour remettreà niveau les caractéristiques de surface, sont décrits dans le tableau 1 5-

Tableau 15 -Types de travaux d'entretien de surface à réaliser(par sections homogènes)

Niveaux indicateur uc

néant, surveillance

surveillance accrue

régénération de la macrotexture et/ou dégommage

réfection de la couche de roulement

Avant de réaliser la régénération de la macrotexture ou le dégommage, (cf annexe II.3)il convient de protéger les feux de balisage et les joints de chaussée. Une vérification de cesderniers est nécessaire et une réfection éventuelle est à prévoir pour rétablir l'étanchéité.

5.4 Entretien de structureL'entretien de la structure résulte de la prise en compte de deux paramètres :

• soit de l'accroissement du trafic de référence ;

• soit de l'état de la chaussée lorsque l'entretien périodique et curarif devient insuffisant(chute de capacité portante).

Pour ce dernier, le comportement structurel de la chaussée est traduit par deux indicateurs,l'indice de service et le niveau de portance ;- l'indice de service (IS) [3] est calculé en fonction des dégradations relevées et de leur

gravité.La détermination de l'IS est réalisée de la façon suivante : chaque section homogèneest divisée en mailles élémentaires de 500 m2 environ ce qui correspond à une vingtainede dalles de 5 x 5m. La procédure consiste à enregistrer maille par maille (et dalle pardaJIe) les dégradations observées conformément aux recommandations du Cataloguedes dégradations édité par le STBA 6 .Le traitement de ces données, à l'aide du programme informatique élaboré par leSTBA, permet de calculer pour chaque maille un indice de service élémentaire.LIS résultant de la moyenne des IS élémentaires est un indicateur numériquereprésentatif de l'état de la chaussée. Il peut prendre des valeurs comprisesentre 0 (chaussée hors service) et 100 (chaussée neuve). A partir du relevé, il est possibled'obtenir un IS global (toutes les dégradations), un IS structurel (dégradationsstructurelles uniquement) et un IS superficiel (dégradations superficielles uniquement).

Chapitre 5 - Entretien des chaussées aeronau tiques 23

Tableau 16 -Types de travaux à réaliser en fonctiondu niveau des différents indices IS

IS global

6 5 < I S < 100

50 < IS < 65

30 < IS < 50

10 < IS < 30

IS< 10

Type de travaux à effectuer

entretien de surface, si nécessaire

si IS structurel < à IS superficiel : mesures de portance

si IS structurel > IS superficiel : entretien ponctuel

renforcement ' I

reconstruction I

fermeture à la circulation aérienne

Niveaux

- le niveau de portance et le transfert de charge mesurés au moyen de la remorque STBAou de tout autre moyen adapté.- Le transfert de charge

est traduit par unnombre sans dimension inférieur à 0,5 bonde 0 à 1 et classé en troisniveaux,

Transfert de charge

moyen

mauvais

de 0,5 à 0,7

supérieur à 0,7

- La portance est classée en 2 niveaux, suffisante ou insuffisante,vis à vis du trafic de référence.

Tableau 17 - Niveau de gravité de l'indicateur de travaux (IT),calculé par sections homogènes

Transfertde charge

Portance suffisante Portance insuffisante

IS > 65 50s IS <65 30< IS <50 I IS > 65 50< IS <65 30< IS <50

0,5 < T < 0,7 renforcement

Rappel, si IS est inférieur à 30, la chaussée est à reconstruire (cf tableau; 16).

Tableau 18 - Travaux à réaliser en fonction du niveau de l'indicateur IT

IS global Types de travaux à effectuer

surveillance ou entretien de surface

réfection ponctuelle de dalles et (ou) post-goujonnage

renforcement '"

( 1 ) selon les instructions figurant dans le guide de dimensionnement du STBA ~ ci I .>].

24 Entretien dts chaussées en betun

Les types de travaux de renforcement sont définis en fonction :

• de l'état de la piste,

• de l'épaisseur des dalles et des caractéristiques du béton,

• du trafic prévisible dans les 10 ans à venir.

Chapitre 5 - Entretien des chaussées aéronautiques 25

26 Entrerien des chaussées en béron

I Matériels de mesures des chaussées

II Techniques d'entretien

III Bibliographie

Annexes 27


Annexe I Matériels

de mesures des chaussées

I. 1 Matériels pour chaussées routièresMesure de la macrotexture, appareil RUGO Norme NF P 98-216-1

• Principe : mesure à l'aide d'un capteur à laser sans contact avec la chaussée, reproduisantle macro profil de la chaussée.

• Les résultats sont restitués en hauteurs au sable calculées (HSc) au pas de 10 mètres. Cettevaleur peut être calée avec des hauteurs au sable manuelles (HSv).

• Le véhicule s'intègre dans la circulation et ne nécessite pas de protection particulière,vitesse de mesure jusqu'à 100 km/h.

' Ce matériel est disponible dans la plupart des Laboratoires Régionaux de Ponts et Chaussées.

Annexe I - Matériels pour chaussées routières 29

Mesure du coefficient de frottement transversal, appareil SCRIM (Sideway forceCoefficient, Routine Investigation Machine).

• Principe : mesure du CFT entre un pneumatique et la chaussée humidifiée sous un angled'envirage de 20 degrés. Les valeurs de CFT ne sont pas directement corrélées avec lamicrotexture du revêtement, mais elles donnent une indication sur l'adhérence à faiblevitesse de la chaussée.

• Les résultats sontrestitués en coefficientsde frottement CFT aupas de 20 mètres.

• Le véhicule s'intègredans la circulation et nenécessite pas deprotection particulière,vitesse de mesuregénéralement de60 km/h.

• Ce matériel n'estdisponible qu'auLaboratoire Régionalde Ponts et Chausséesde Lyon. Il est utilisé principalement dans le cadre de programmation de surveillancesystématique du réseau routier national (opération IQRN).

Mesure des dégradations par relevé visuel direct, appareil DESY 2000

' Principe : saisie des dégradations sur console embarquée dans un véhicule routier coupléeà un compteur de distance.

ESSAIS ROUTIERSSCRIM à 60 Km/h

Mesures de glissance S

- ^Chaussée mouilléeA\

• Les résultats sont restitués sous forme informatique et par schéma itinéraire.

• Le véhicule s'intègre dans la circulation, mais à vitesse réduite. II nécessite une protectionparticulière.

• Ce matériel est disponible dans la plupart des Laboratoires Régionaux de Ponts et Chaussées.


Mesure des dégradations par relevé visuel photographique, appareil GERPHO

• Principe : saisie des dégradations par caméra embarquée. Les relevés sont réalisés de nuitsur chaussée sèche, la largeur de chaussée filmée est de l'ordre 4 mètres.

• Les résultats sont restitués sous forme informatique et par schéma itinéraire aprèsdépouillement sur une table spécialisée. Les dégradations sont quantifiées par sections de20 mètres.

• Le véhicule s'intègre dans la circulation à 60 km/h et ne nécessite pas de protectionparticulière.

• Ce matériel n'est disponible qu'au laboratoire de Nancy. Des tables de dépouillementexistent dans les laboratoires d'Aix, Blois et Nancy.

Mesure des battements de dalles, appareil DEFLECTOGRAPHE béton

• Principe : la mesureest effectuée de partet d'autre du joint.La valeur prise encompte est ladifférence entre ladéflexion mesuréesur la dalle avalequand elle est aumaximum et cellemesurée sur la dalleamont au mêmemoment. Pour êtrevalable, la mesuredoit être réalisée

entre +5 et + 15" C , température mesurée dans le béton, (mode opératoire D2 de laméthode d'essai LPC n°39).

• Les résultats sont restitués sous forme d'un déflectogramme ou par schéma itinéraire.

• Le véhicule évolue à 3 km/heure, la voie de mesure doit être neutralisée.

• Ce matériel est disponible dans la plupart des Laboratoires Régionaux des Ponts etChaussées.


Mesure en continu de l'uni longitudinal, appareil APL

• Principe : le capteur est constitué par une remorque reliée à un véhicule tracteur.

Les défauts d'uni du profil sont traduits en signaux électriques.

La mesure consiste en un relevé du profil en long de la chaussée dans deux traces situéesdans les bandes de roulement des voies de circulation.

pendule d'inertie• Les résultats sont restitués en notes par bandes

d'ondes (NBO) qui résultent d'une analyse partronçon de route de 20, 100, 200 mètrescorrespondant aux petites (0,7 à 2,8 m),moyennes (2,8 à 11,3 m) grandes ondes ( 11,3à 45,2 m) des signaux APL.

• Le fonctionnement de l'APL est indépendant des conditions climatiques et des conditionsd'état de la chaussée. Sa vitesse de circulation peut aller jusqu'à 130 km/h, mais la mesureest généralement réalisée à 72 km/h.

• Ce matériel est disponible dans tous les laboratoires Régionaux des Ponts et Chaussées.

Mesure de l'adhérence des chaussées, appareil ADHERA

• Principe : la mesure consiste à déterminer l'effort qui, appliqué à un bras de levier équilibrele couple de frottement exercé par la chaussée, préalablement mouillée, sur le pneumatiqued'une roue type automobile chargée.

Les vitesses d'essai standardsont 40, 60, 90, 120 km/h.

• La valeur de CFL estcalculée en moyennantl'effort de frottement sur lazone de mesure choisie(longueur de 20 mètres engénéral)

" Ce matériel est disponibleaux laboratoires Régionauxdes Ponts et Chaussées deLille, Bordeaux, Lyon.

Schéma de principe

Mouillage

CFL (pneu lisse européen ou AIPCR)0.90.80.70,60.50.10.30.20.1

020 40 60 80 100 120

Vitesse (km/h)

32 Entretien des di-sussees en béton

1.2 Matériels pour chausséesaéronautiques

Mesure du transfert de charge de dalles et de portance, remorque de portance du STBA

• Principe : l'essai consiste à déterminer la charge qui reproduit dans le béton la contraintede traction admissible pour une roue simple isolée d'avion (RSI). On obtient ainsi lacharge de service.

La dalle est soumise à descycles de chargement -déchargement croissants,tendant vers la chargeadmissible. Les élongationshorizontales sont mesuréespar cinq jauges de Î*3Idéformation disposées de30 cm en 30 cm à partirdu bord de la plaque.Quatre capteurs dedéformations verticalespermettent d'apprécier ladéformabilité de la dalle etles transferts de charge.

• Les résultats sont restitués sous forme de mesures d'élongations interpolées aprèsenregistrement et traitement. La charge de service est déterminée en fonction du critèrele plus pénalisant entre la déformation verticale et l'élongation horizontale.

• Ce matériel n'est disponible qu'au Service Technique des Bases Aériennes.

Mesure de l'adhérence avec l'appareil IMAG (Instrument de Mesure Automatique deGlissance)

• Principe : l'essai consiste à mesurer le coefficient de frottement longitudinal (CFL).

Le matériel se présente sous la forme d'une remorque tractée. Le procédé consiste à freinerla roue de mesure afin de lui imposer un taux de glissement constant, à vitesse stabiliséedu véhicule tracteur, sous un film d'eau d'un millimètre d'épaisseur.

• Les résultats sont restitués en coefficient de frottement "uc" aux vitesses de 40, 65 et 95km/heure.

• Ce matériel, avec le dispositif de mouillage, n'est disponible qu'au Service Technique desBases Aériennes.


34 Eniretic-n des chaussées en béton

Annexe IITechniques d'entretien

H.l Techniques d'entretien localiséLes techniques employées sont :

• les réparations ponctuelles au mortier de résine ;

• le colmatage des fissures ;

• l'entretien des joints et du drainage.

Réparation ponctuelleau mortier de résine

pas de documentde référence

ObjectifLes réparations ponctuelles sont destinées essentiellement à réparer les cassures de béton,pouvant être à l'origine de morceaux susceptibles d'être dangereux pour l'usager.

Pour assurer une remise en service rapide et une bonne pérennité, des mortiers spéciauxdoivent être utilisés.

ConstituantsLe mortier de résine est généralement de granularité 0/10, mais il est à adapter en fonctionde l'importance de la réparation. On prendra soin d'utiliser des granulats de bonnescaractéristiques routières. Les mortiers sont des produits à base de ciment spécial quiconfère un durcissement rapide et une résistance mécanique élevée.

Mise en œuvreLe béton en place est enlevé par piquage. La partie à traiter doit être soigneusementdélimitée et être soigneusement nettoyée à l'eau ou à l'air sous pression.

En fonction du produit utilisé, l'état du support devra être sec ou humide, et l'adjonctiond'un produit de collage pourra être nécessaire (voir fiche technique du produit).

Le mortier sera préparé en conformité avec la fiche technique du produit :

• matériel de malaxage ;

• respect du cycle de fabrication ;

• délai de mise en service.

Annexe II - Techniques d enrrctten 35

Pontage des fissurespas de document

de référence

ObjectifLes fissures doivent être rapidement pontées pour limiter les entrées d'eau dans le corpsde chaussée.

ConstituantsLe produit bitumineux à utiliser doit répondre aux spécifications américaines : USS-S1401 h ou 1614. Des normes européennes sont en préparation ; il y aura lieu d'y faireréférence dès qu'elles seront en vigueur (projet NF EN 13880 et suivantes).

Mise en œuvreLa fissure est soigneusement nettoyée et séchée à l'air chaud.

Le matériau bitumineux est mis en œuvre à la lance à température de l'ordre de 150 C etsablé immédiatement.

réfection des jointspas de document

de référence

ObjectifLes joints longitudinaux et transversaux de construction des chaussées doivent êtreentretenus régulièrement pour limiter les entrées d'eau dans la chaussée.

ConstituantsLe produit bitumineux à utiliser doit répondre aux spécifications américaines : USS-S1401 b ou 1614, ou S200 E pour les produits à froid. Des normes européennes sont enpréparation ; il y aura lieu d'y faire référence dès qu'elles seront en vigueur (projet NF EN13880 et suivantes).

Mise en œuvreLe joint existant doit être réouvert et les flancs nettoyés à la brosse mécanique.

Le joint est soigneusement nettoyé à l'air comprimé.

Un fond de joint est introduit à force jusqu'au fond et le produit de colmatage mis enœuvre à chaud ou à froid selon la technique utilisée. Il ne doit pas affleurer la surface dubéton, mais être légèrement en dessous.


Entretien du dispositifde drainage latéral

pas de documentde référence

ObjectifLe dispositif de drainage latéral doit être entretenu périodiquement, pour rester efficace.Il faut également s'assurer du bon fonctionnement du système d'évacuation de l'eau jusqu'àl'exutoire.

Mise en œuvrePour nettoyer les drains latéraux et les regards de visite, l'utilisation de cureuse sous pressiond'eau est recommandée. La pression de travail est en général de l'ordre de 8 MPa. Il fautêtre attentif à ne pas utiliser une pression trop élevée, au risque de détruire le drain enplastique.

La réalisation ou l'entretien du dispositif de drainage latéral doit obligatoirements'accompagner d'une remise en état de l'étanchéité des joints.

Création du drainage latéralpas de document

de référence

ObjectifLe drain latéral est créé pour récupérer l'eau pouvant circuler aux interfaces des couchesde la chaussée.

Mise en œuvreUne tranchée longitudinale est réalisée en bord de la chaussée en béton à une profondeurtelle que le drain soit situé en-dessous de la couche de fondation de la chaussée. Un drainroutier, entouré d'un géotextile est mis en place et recouvert d'un béton poreux. Leraccordement se fait aux exuroires distants au maximum de 50 mètres.

Le traitement de la BAU doit être fait de telle sorte que la partie supérieure du massifdrainant soit étanche.

La réalisation ou l'entretien du dispositif de drainage latéral doit obligatoirements'accompagner d'une remise en état de l'étanchéité des joints.

Attention, en cas de chaussée déjà dégradée, avec de nombreux puits de pompage etremontées de fines, il est préférable de ne pas réaliser ce type de travaux qui risqued'accélérer la ruine de la chaussée par élimination des fines créées à l'interface.

Annexe II - Techniques d entretien 37

II.2 Techniques d'entretien structurelLes techniques principalement employées sont décrites ci-après. Les indicationscomplémentaires sont destinées à permettre au maître d'oeuvre de rédiger le CCTP destravaux :

• grave bitume de classe 3 (GB 3) ou GB de classe 4 (GB4) ;

• béton bitumineux semi grenu (BBSG) ;

• béton bitumineux aéronautique (BBA) ;

• béton armé continu (BAC) ;

• clavetage des dalles ;

• goujonnage ;

• facturation des dalles ;

• techniques anti-remontée de joints.

Grave bitumenorme NFP 98-138

et fascicule 27 du CCTG

DéfinitionLes graves bitume sont des mélanges de bitume pur et de granulats, chauffés et malaxésdans une centrale d'enrobage à chaud.

ConstituantsLa granularité 0/14 est prescrite compte tenu des épaisseurs à mettre en oeuvre(8 à 12 cm). Les granuîats sont au moins de classe C III conformément à la norme XP P18 540, compte tenu des trafics concernés.

La classe de bitume à retenir est un bitume pur de classe 35/50 pour obtenir une bonnerigidité, tout en restant suffisamment souple.

II raut retenir uneGB de classe 3 delà norme NF P 98-138, voire lorsque cela est possibleune classe 4.

FormulationLe niveau d'étude à retenir est de 2, pour vérifier la résistance à lorniérage.

Fabrication et mise en œuvreElles doivent être conformes à la norme NF P 98-150.

La teneur en vide à obtenir sur chantier doit être inférieure à 8 %.

La couche d'accrochage peut être réalisée à lémulsion de bitume pur, dosée à 400 g/m2 debitume résiduel.

38 dts chaussrà-s fn bénin

norme NFP 98-130et fascicule 27 du CCTG

DéfinitionLes bétons bitumineux semi grenus sont des mélanges de bitume pur et de granulats,chauffes et malaxés dans une centrale d'enrobage à chaud.

Ils sont utilisés en couche de liaison.

ConstituantsLa granularité 0/10 est prescrite pour l'épaisseur à mettre en oeuvre de 6 cm et de 0/14pour l'épaisseur de 8 cm. Les granulats sont au moins de classe C III conformément à lanorme XP P 18 540, compte tenu des trafics concernés.

La classe de bitume à retenir est un bitume pur de classe 35/50 pour obtenir une bonnerigidité, tout en restant suffisamment souple.

Il iaut retenir BBSG de classe 3 de la norme NF P 98-130 (forte résistance à l'orniérage).

FormulationLe niveau d'étude à retenir est de niveau 2, pour vérifier la résistance à l'orniérage.

Fabrication et mise en œuvreElles doivent être conformes à la norme NF P 98-150

La couche d'accrochage peut être réalisée à l'émulsion de bitume pur, dosée à 300 g/m; debitume résiduel.

La teneur en vide sur chantier doit être comprise entre 4 et 6 %.

BBSG anorme NFP 98-131


DéfinitionLes bétons bitumineux aéronautiques semi grenus sont des mélanges de bitume pur et degranulats, chauffés et malaxés dans une centrale d'enrobage à chaud.

Ils sont utilisés en couche de liaison.

Constituants :• la granularité 0/10C est prescrite pour une épaisseur de 6 à 7cm et celle de 0/10D pour

une épaisseur de 4 à 5cm ;• la granularité 0/14C est prescrite pour une épaisseur de 7 à 9cm et celle de 0/14D pour

une épaisseur de 5 à 7cm ;• les granulats sont au moins de classe B III conformément à la norme XP P 18 540 ;• La classe du bitume sera adaptée à la destination du béton bitumineux et aux conditions

climatiques locales.

FormulationLe niveau de l'épreuve de formulation est spécifié en fonction des sollicitations auxquellessera soumis le béton bitumineux


La couche d'accrochage peut être réalisée à l'émulsion de bitume pur, dosée à 300 g/m2 debitume résiduel.

La teneur en vide sur chantier doit être comprise entre 4 et 6 %.

La macrotexture exprimée en hauteur au sable sera de 0,4mm sur les voies de circulationet de 0,6mm sur les pistes.

Annexe il - Techniques d'emrL'iien 39

Béton armé continunorme NFP 98-170


DéfinitionLes bétons sont des mélanges de ciment, de granulats, d'adjuvants et d'eau, malaxés dansune centrale de fabrication de béton à froid. Des armatures longitudinales permettent demaintenir la fissuration de retrait, sans avoir à créer des joints transversaux.

ConstituantsLa granularité 0/20 est prescrite compte tenu des épaisseurs à mettre en oeuvre(16 à 18 cm). Les granulats sont au moins de classe D III conformément à lanorme XP P 18 540. Les aciers sont des FE 500 à verrous et leur section estégale à 0,67 % de la section du béton.

FormulationLe béton est de classe 5 de la norme NF P 98-170 pour les chaussées routières

II est de classe 6 pour les chaussées aéronautiques.

Une étude de formulation et une épreuve de convenance sont indispensables pour vérifierles caractéristiques du béton à employer.


Clavetage pas de document de référence

ObjectifLe procédé de clavetage par connecteurs "LCPC - Freyssinet" est utilisé pour rétablir letransfert de charge entre les dalles des chaussées en béton.

Constitution:Un connecteur est formé de 2 coquilles verticales (chacune est solidarisée par collageà Tune des dalles) réunies par une clavette permettant les mouvements horizontaux dedilatation et retrait, mais empêchant les mouvements verticaux relatifs entre dalles.

La mise en place se fait par insertion en force dans des trous verticaux forés au droit desjoints transversaux, avec scellement à l'aide de résine. Une machine de pose à grandrendement exécute l'ensemble de ces tâches depuis 1990.

Dispositions de mise en œuvreLe nombre de connecteurs à mettre en œuvre est fonction du niveau de battementsdes dalles et du trafic de la chaussée.

Battements caractéristiquesen 1/100 ème de mm

Tl -

30 à

60 à

T0

60

100

TS - TEX

20 à 60

60 à 80

Nombre de connecteurs / voie


Goujonnage pas de document de référence

ObjectifRétablissement du transfert de charge entre dalles (réduction du battement des dalles).

ConstitutionLes goujons sont en acier lisse de nuance supérieure ou égale à Fe E 235, de diamètre30mm et de longueur 500mm. D'origine ils peuvent être recouverts d'une pellicule antiadhérente vis à vis d'un béton (émulsion de bitume par exemple).

Mise en œuvreElle consiste à exécuter, pour chaque goujon, une saignée perpendiculaire au joint deretrait. Ses dimensions sont 550mm de long, 50mm de large et la profondeur est telle quele niveau de la fibre neutre soit dépassé de 10 à 20mm.

Le goujon, enduit d'une pellicule anti-adhérente est calé horizontalement à mi-hauteurde la dalle et recouvert d'un mortier de résine.

On place un goujon tous les 70cm environ.

Fracturation pas de document de référence

ObjectifCette technique est destinée à réduire les battements des dalles de béton en les fractionnantpour qu'elles retrouvent une meilleure assise. Il s'agit d'un traitement lourd, destinéà des chaussées en mauvais état structurel ou qui présentent des battements supérieursà 60 ou 80/100 ème de mm. Un renforcement de la chaussée en matériaux bitumineuxou en béton accompagne obligatoirement cette opération.

Dispositions de mise en œuvreLa fracturation consiste à laisser tomber une guillotine (de 5 à 10 tonnes selon les procédés)sur les dalles. La force de la charge et le pas d'impact doivent être calculés pour éviter deles briser (dans ce cas, on est en mode fragmentation) pour garder un parfait engrènementdes blocs et une portance résiduelle maximale.

Les machines existantes ont en général une guillotine en acier de 0,5 à 1 m de largeur. Lepas de fracturation ainsi que la hauteur de tombée de la masse sont déterminés pourobtenir la fracturation désirée. La fissure créée ne doit pas être visible en surface, sauf enhumidifiant la chaussée. De plus, il faut chercher à avoir une fissure aussi verticale quepossible, toujours dans l'objectif du bon engrènement des blocs. En général, on cherche àavoir des éléments de l'ordre de 0,75 à 1 nv.

Deux à trois passages par voie selon les procédés, permettent d'obtenir une fracturationcorrecte.

Pour "asseoir" les dalles fracturées, un compactage avec un cylindre lourd à pneus estindispensable (de type P2 de la norme NF P 98-736). Il est conseillé de rétablir la circulationsur la chaussée routière pendant quelques jours avant son renforcement. Celle-ci contribueainsi à la mise en place des dalles sur ses appuis.

Les rendements journaliers sont de l'ordre de 3000 mètres de voie traitée soit environ10 000m7jour.

Dans tous les cas la réalisation d'une planche d'essai est obligatoire sur la chaussée à fracturer.

Annexe II - Techniques d'enireiien 41

Sable enrobépas de norme,

fascicule 27 du CCTG

DéfinitionLes sables enrobés sont des mélanges de sable de granularité 0/4 ou 0/6, mélangés etmalaxés dans une centrale d'enrobage à chaud.

Ils sont utilisés en dispositif d'interposition anti-remontée de joint pour ralentir lapropagation des fissures dans la couche supérieure.

ConstituantsLes sables doivent impérativement être issus de roche dure de granularité 0/4 ou 0/6.

La teneur en liant, obligatoirement modifié, est de l'ordre de 10 ppc et la teneur en finesde 10 à 15 %, avec un module de richesse de l'ordre de 5.5.

L'épaisseur nominale de mise en œuvre est de 2 cm.

FormulationII faut impérativement vérifier la résistance à l'orniérage sur le complexe sable enrobé/couche de roulement.


La couche d'accrochage peut être réalisée à l'émulsion de bitume pur, dosée à .300 g/m: debitume résiduel.

Membranepas de norme,


DéfinitionLes membranes bitumineuses épaisses sont constituées d'un film de liant épais recouvertd'un enrobé coulé à froid ou d'un gravillonnage.

Elles sont utilisées en dispositif d'interposition anti-remontée de joint.

ConstituantsLa membrane bitumineuse est fortement chargée en élastomère et dosée à 2,5 kg par m2.Elle est recouverte par un enrobé coulé à froid, généralement de granularité 0/4, ou ungravillonnage au 6/10.

Fabrication et mise en œuvreL'ensemble est mis en œuvre par des machines spécifiques : répandeuse de liant à hautepression, machine d'enrobé coulé à froid. L'épaisseur du dispositif, membrane plus ECFou gravillonnage est de l'ordre de 1 centimètre.

Entretien de* chaussée* en béton

Enrobés fibresnorme NFP 98-130

etNF P 98-132et fascicule 27 du CCTG

DéfinitionLes bétons bitumineux minces et semî grenus fibres sont des mélanges de bitume pur etde granulats additionnés de fibres courtes généralement de cellulose, riche en masticbitumineux, chauffés et malaxés dans une centrale d'enrobage à chaud.

Ils sont utilisés comme dispositif d'interposition anti-remontée de joint, permettant deralentir la propagation des fissures dans la couche supérieure.

ConstituantsLa granularité 0/10 est prescrite pour l'épaisseur à mettre en oeuvre de 4 à 6 cm. Lesgranulats sont au moins de classe C III conformément à la norme XI1 P-18 540, comptetenu des trafics concernés.

Le bitume à retenir est un bitume pur de classe 35/50 ou 50 /70 selon le trafic.

FormulationLes BBM sont de catégorie C et de classe 2 de la norme NF P 98-132. Le module derichesse doit être supérieur à 4,1. L'enrobé est vérifié à l'orniérage et doit assurer la classe 2.(essai sur le produit seul en 5 cm)

Les BBSG sont de classe 2 de la norme NF P 98-130. Le module de richesse doit êtresupérieur à 4.

Le niveau d'étude à retenir est de niveau 2, pour vérifier la résistance à l'orniérage.


La couche d'accrochage peut être réalisée à l'émulsion de bitume pur, dosée à 300 g/nrde bitume résiduel.

La teneur en vide doit être comprise entre 4 et 8 %.

Annexe H - Techniques d'enircnen 43

II.3 Techniques d'entretien de surfaceLes techniques d'entretien de surface décrites ci-après sont les suivantes :

• enduits superficiels ;

• enrobés coulés à froid ;

' grenaillage ;

• dégommage ;

• enrobés très minces (BBTM) ;

• enrobés drainants (BBDr).

Enduit Superficiel norme NFP 98-160et fascicule 26 du CCTG

DéfinitionLes enduits superficiels d'usure sont constitués d'une ou plusieurs couches de liantbitumineux généralement anhydre et d'une ou plusieurs couches de gravillons.

ConstituantsLa granularité 6/1 0 est prescrite pour limiter le bruit dû au revêtement. Les granuiatssontau moins de classe B I ou A I conformément à la norme XP P 18-540, compte tenu destrafics concernés.

Le bitume est obligatoirement modifié.

FormulationSur chaussée en béton, les formulations monocouche double gravillonnage conviennentbien. On peut retenir une formulation 6/10- 4/6 avec un dosage en liant de l'ordre d'1,1kg /m2.

Mise en œuvreElle doit être conforme à la norme NF P 98-160.

Elle est impérativement réalisée sur chaussée sèche avec des matériels vérifiés et bien réglés.

44 Entretien des chaussées en héton

Enrobé Coulé à froidpas de norme,


DéfinitionLes enrobés coulés à froid sont constitués d'un mélange d émulsion de bitume et degranulacs, mélangés in situ.

ConstituantsLa granularité 0/6 ou 0/8 est généralement utilisée. Les granulats sont au moins de classeB II ou A II conformément à la norme XP P 18-540, compte tenu des trafics concernés.

L'émulsion est obligatoirement à base de liant modifié.

FormulationSur chaussée en béton, les formulations 0/8 ou 0/6 conviennent.

Mise en œuvreElle est réalisée par une machine spécifique assurant à la fois le mélange dans un malaxeurà arbres horizontaux et également la mise en œuvre.

L'ECF est cylindre avant la remise en service qui peut intervenir environ une heure aprèsla réalisation.

Grenaillage pas de document de référence

DéfinitionLe grenaillage consiste à projeter avec une force calculée des billes d'acier sur la surface dela chaussée. L'effet cumulé de la masse des billes et de la vitesse de projection provoquedes arrachements de matière à la surface de la chaussée et est à l'origine d'une modificationde la texture superficielle.

Nota : le dégommage, (voir cette technique) peut être réalisé par grenaillage.

Mise en œuvreLes billes d'un diamètre compris entre 0,8 et 1,6 mm sont projetées avec une vitesse de120 m/s environ par des pales en rotation. La machine en projette 1500 kg de billes parminute. Selon le travail que l'on veut réaliser, les billes sont choisies dans une sous classegranulaire. Pour un décapage léger, on choisira des billes de diamètre compris entre 0,8 etlmm, mais pour un décapage profond on retiendra des diamètres de 1,2 à 1,4 mm, voiremême 1,4 à 1,6 mm.

Les machines existant sur le marché ont des largeurs de travail soit de 50 cm soit de 2 m(les cadences annoncées dans la suite du texte sont celles réalisées par la machine de 2 mde large). Les cadences de travail sont comprises entre 300 mètres par heure lorsque lesgranulats de la chaussée à traiter sont particulièrement durs (siliceux notamment) et 700mètres par heure pour des granulats plus tendres (calcaire, porphyre).

Annexe II - Techniques d'entretien 45

Dégommage à l'eau pas de document de référence

DéfinitionLe dégommage consiste à projeter de l'eau à forte pression sur la surface de la chaussée(jusqu'à 90 MPa). La vitesse de projection permet de créer l'arrachement de la gomme àla surface de la chaussée et redonne une macrotexture au revêtement.

Mise en œuvreL'atelier comprend généralement un ravitailleur en eau équipé d'un groupe moto pompe,permettant d'alimenter la machine de régénération. Une balayeuse aspiratrîce nettoie lachaussée avant sa remise en service.

Les machines existant sur le marché ont des largeurs de travail pouvant aller jusqu'à 3mètres.

Les cadences de travail sont de l'ordre de 3000 nr/jour.

La température extérieure doit être comprise entre 5 et 25° C

BBTMnorme XP P 98-137


DéfinitionLes bétons bitumineux très minces sont des mélanges de bitume généralement modifié(compte tenu des trafics visés dans le document} et de granulats, chauffes et malaxés dansune centrale d'enrobage à chaud.

Ils ne sont pas utilisés en entretien des chaussées aéroportuaires.

ConstituantsLa granularité 0/10 est prescrite pour les chaussées considérées. Les granulats sont aumoins de classe B II conformément à la norme XP P 18-540, compte tenu des traficsconcernés.

La classe de bitume à retenir est un bitume modifié, sauf pour trafic T l où il peut être aubitume pur.

Il faut retenir un BBTM de type 1 de la norme XP P 98-137,

FormulationLe niveau d'étude à retenir est de niveau 1 pour les trafics Tl et T0 et de niveau 2 audessus.

Fabrication et mise en œuvreElles doivent être conformes à la norme NF P 98-1 50

La couche d'accrochage est réalisée à l'émulsion de bitume modifié au dosagede 300 g/m- de bitume résiduel.


norme NFP 98-134et fascicule 27 du CCTG

DéfinitionLes bétons bitumineux drainants sont des mélanges de bitume pur ou modifié et degranulats, chauffés et malaxés dans une centrale d'enrobage à chaud.

Ils ne sont pas utilisés en entretien des chaussées aéroportuaires.

ConstituantsLa granulariré 0/10 est prescrite pour les chaussées considérées. Les granulats sont aumoins de classe B II conformément à la norme XP P 18-540, compte tenu des traficsconcernés.

La classe de bitume à retenir est un liant pur ou un bitume modifié si le trafic estsupérieur à T0.

Il faut retenir BBDr de classe 1 de la norme NF P 98-134.

FormulationLe niveau d'étude à retenir est de niveau 1.


La couche d'accrochage est réalisée à l'émulsion de bitume modifié au dosagede 400 g/m2 ou 600 à 700 g/m2 de bitume résiduel avec gravillonnage au 4/6.

Annexe II - Techniques d'entretien 47


Annexe IIIBibliographie

[I] ChristoryJPetNissouxJL(1992),"Evaluation et entretien des chaussées en béton"AIPCR.

[2] Cochet P., Laurent G., Vallot L (2001),"Entretien des chaussées routières en béton de ciment "Collège des Observateurs, SETRA.

[3] DGAC. STBAO998),"Instruction Technique sur les Aérodromes Civils"(ITAC).

[4| MerrienP. (1999),"Aérodrome de Lorient-Lann-Bihoué - Renforcement et comportement de la piste principale'RGRA numéro 775.

[5] LCPC (1998),"Méthode d'essai n"52 Catalogue des dégradations de surface des chaussées ".

[6] LCPC (1997),"Relevé des dégradations de surface des chaussées".

[7] STBA(1984),"Catalogue des dégradations, état de la surface des chaussées aéronautiques"DGAC/STBA.

[8] LCPC, SETRA (2000),

"Aide à la gestion de l'entretien routier".

191 SETRA (2001), "IQRN pour chaussées en béton".

[10] LCPC, 1997, "Méthode d'essai n'J39", déformabilité de surface des chaussées.

[II] SETRA, LCPC (1998),

"Catalogue des structures types de chaussées neuves".

[12] Laurent G. (1999),"Entretien d'une chaussée en dalles de béton par enrobés fibres"RGRA numéro 779

[13]STBA(1999)"Techniques anti-remontées de fissures. Guide d'emploi en chaussées aéronautiques. 'DGAC/STBA

Annexe III - Bibliographie 49

Notes

Notes

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Le présent guide présente la méthodologie à suivre en vue de ladéfinition des travaux d'entretien et de réhabilitation d'une chausséeroutière ou aéronautique en béton (à l'exclusion des dalles armées,du BAC et du béton mince collé).

Il comprend :

• un historique des chaussées en béton en France

• un recensement des dégradations caractéristiques des chausséesrigides et de leur causes présumées

• un inventaire des mesures à pratiquer selon leur périodicité

• les solutions de travaux à prévoir

• une description sommaire des appareils de mesureet des techniques d'entretien

Plus précisément, la nature et la teneur de l'entretien de surface oustructurel sont déterminés d'après les dégradations et les seuils dedécision. Pour les travaux de structure, les épaisseurs et les techniquessont fonction du niveau de trafic.

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