LES ENROBES D’ASSISES - Bitume Québec · ÂConnaissance du contexte de développement ... Vérification de la formulation (peu de modification des propriétés) Incitation forte

Les Enrobés Bitumineux : Formulation, Fabrication, Mise en Place - Montréal 2006 1

LES ENROBES DLES ENROBES D’’ASSISESASSISES

Graves Bitumes (GB)

Enrobés à Module Élevé (EME)


TERMINOLOGIE

Les enrobés à module élevé : EME classe 2Qu’est-ce que l’EME classe 1 ?Une grave bitume meilleure en module et en résistance à l’orniérage(peu d’application)

Bétons bitumineux

EME - Enrobe Module Élevé6 - 12Base

GB - Grave Bitume8 - 15Base

FranceÉpaisseur (cm)Couche


EVOLUTIONS DES ENROBESEVOLUTIONS DES ENROBESAssimiler une nouveauté, comprendre comment on y est parvenu

Connaissance du contexte de développement

Recherches conjointes Administration/Entreprises pour s’adapter aux évolutions :

Développement de produits, méthode, moyen d’essai, techniques

NormalisationFrançaise depuis 1992 10 normesEuropéenne prise en compte français ( grades dures)

Encouragement de la DR aux innovations ChartePrincipe de dissociation des fonctions des couches assises = structure : roulement = CDS


LES ENROBES DLES ENROBES D’’ASSISES : EVOLUTIONSASSISES : EVOLUTIONS

Teneurs en bitume de + en + élevées

Granularité maximale en baisse 31 20 14 10 mm

Augmentation de la dureté des bitumes:50 35 20 10 pen

Additifs pour augmenter la duretéAmélioration des performances (et régularité)

→ GB 3 puis GB 4 → EME 2

Diminution des épaisseurs


EVOLUTIONS DES ENROBAGES DEVOLUTIONS DES ENROBAGES D’’ASSISESASSISES

0

20

40

60

80

100

120

140

1970 1980 1990 2000 EME

% bitumeGradeModule


DESCRIPTION DES GBDESCRIPTION DES GB


FORMULATION MATERIAUX STRUCTURANTFORMULATION MATERIAUX STRUCTURANT

Homogénéité, compacité

Tenue à l’eau


FORMULATION MATERIAUX STRUCTURANTFORMULATION MATERIAUX STRUCTURANT

Résistance à l’Orniérage

Module de Rigidité

Résistance à l’Orniérage


PROFIL TYPE D’UN GB3 ou 4PROFIL TYPE D’UN GB3 ou 4Squelette granulaire classique

Formule continue 0/20 ou 0/14

Liant bitume pur classe 35/50 ou 20/30

Bitume modifié ou additif pour classe 4(non systématique)

Augmentation du dosage en liant

Intermédiaire celui des GB2 (4.5%) et EME (6.0%)

Soit 5.0 ou 5.5%

Matériaux + homogène + compacte (% vides : 7 à 9%)

Performances moyennes à élevées

Domaine d’emploi GB4 : en fondation d’autoroute


DESCRIPTION DES EMEDESCRIPTION DES EME


OBJECTIFS DES EMEOBJECTIFS DES EMEAmélioration des Performances mécaniques

Module Comportement en fatigueForte résistance à l’orniérage

Optimisation Technique et EconomiqueÉpaisseur de plus en plus minceMeilleure réponse à l’augmentation des sollicitations du trafic (charges, répartition, croissance,..)Nouvelle structure, notamment en renforcement de structureRéduction des travaux annexes (ex.: passage de canalisation, limite la hauteur de rehausse des railsdes sécurité, des ouvrages en bordure …)

Economie de matériaux, longévité accrue (moins travaux)


DISPOSITIONS POUR PARVENIR AUX OBJECTIFS

DISPOSITIONS POUR PARVENIR AUX OBJECTIFS

Même granularité que les enrobés dense à chaud

Dimension maxi limité 20, ou mieux 14 mm

Liant plus dur (Bitume dur, BmP, Additifs (ex :

Déchets câbles)Classe 10/20 pour EME 2Classe 20/30 pour EME 1

Augmentation du dosage en bitume (EME)Même ordre de grandeur que les enrobés de surface (6 ppc)


Classe Module richesse mini TL minimum [ppc]

1 2.5 4.0 2 3.4 5.5

Normalisation :NFP 98Normalisation :NFP 98--140 140 (nov. 1999)(nov. 1999)

Classification : Couche de Base ou Fondation 3 Types : 10 - 14 - 20 mm2 Classes en fonction du dosage en bitume

Epaisseur [cm] Moyenne Minimum EME 10 6 à 8 5 EME 14 7 à 13 6 EME 20 9 à 15 8


type

de

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P.C

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80 (D

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G.Bclasse 2 ≤ 11 ≥ 0.65 ≤ 10* ≥ 9,000 ≥ 80.10-6

GBclasse 3 ≤ 10 ≥ 0.7 ≤ 10* ≥ 9,000 ≥ 90.10-6

GBclasse 4 ≤ 9 ≥ 0.7 ≤ 10** ≥ 11,000 ≥ 100.10-6

EMEclasse 1 ≤ 10 ≥ 0.7 ≤ 7.5** ≥ 14,000 ≥ 100.10-6

EMEclasse 2 ≤ 6 ≥ 0.75 ≤ 7.5** ≥ 14,000 ≥ 130.10-6

PCG r/R Ornière Module Fatigue

% % % MPa formation

PRINCIPALES PROPRIETESPRINCIPALES PROPRIETES

DES ENROBES DDES ENROBES D’’ASSISESASSISES


Nouvelle structure : RRN Nouvelle structure : RRN (catalogue 98)(catalogue 98)

*Trafic 20 millions d’essieux équivalent 130 KN, **plate-forme PF 3 soit E=120 MPa

-25%27.5 cm36.5 cmÉpaisseur Totale

10.0 cm14.0 cmFondation

9.0 cm14.0 cmBase

6.0 cm6.0 cmBBSG Liaison

2.5 cm2.5 cmBBTM

N°3EME 2

FICHEN° 1GB 2

Fiche

RNN Structurant TC6* / PF3** - Durée 30 ans

Guide des structures types de chaussées neuves (SETRA/LCPC 1998)


Nouvelle structure : autoroute concNouvelle structure : autoroute concééddééee

*Trafic 20 millions d’essieux équivalent 130 KN, **plate-forme PF 3 soit E=120 MPa

-28%22.531.5 cmTotal

1013Fondation

1011Base

-(A)5.0BBME2.52.5VTAC

EME 2GB 3Comparaison

R Autoroutier : T0+ / PF3

Manuel de conception de SCETAUROUTE


CONCLUSION : DURABILITE DES CONCLUSION : DURABILITE DES TECHNIQUES DTECHNIQUES D’’ASSISESASSISES

Lorsque les techniques sont utilisées correctement(qualité du support, de la fabrication et de la mise en œuvre des enrobés), la durabilité des enrobés et des revêtements est bien évaluée par le dimensionnement.

Les EME 2 sont utilisés depuis plus de 15 ans, ils constituent un excellent matériau structurant : compromis: dureté /souplesse / non déformabilité /

durabilité


IMPORTANCE DU COLLAGE DES IMPORTANCE DU COLLAGE DES COUCHESCOUCHES

Chaussée: structure multicouche devant fonctionner comme une poutre monolithique pour réduire les contraintes dans les différentes couches et conserver un bon comportement en fatigue

Dessin des contraintes: collé/non colléCOMPRESSIONTRACTION


LES MATERIAUXLES MATERIAUXBITUMINEUXBITUMINEUX

Pour couches dPour couches d ’’assiseassise(grave bitume, EME)


GRAVE BITUMEGRAVE BITUME (GB) (GB) NFP 98 138NFP 98 138Domaine dDomaine d ’’emploiemploi::

Routes tout trafic, en couches d ’assiseSupport de portance suffisante pour le compactageStructure bitumineuse souple ou épaisseÉpaisseur : 8 à 14 cm (0/14); 10 à 16 cm (0/20)

Formulations:Formulations:Granulats conformes aux spécifications des normes enrobés (D ou E)Liant : bitume pur 35/50 ou 50/70 : dosage 4,2 à 5,2 %Courbe 0/14 ; 0/20 continue parfois discontinue, sableuse (30%), fines 7 à 8%Essais de laboratoire (méthode Fr: PCG, Duriez, orniérage, module,

fatigue)3 classes : GB 2, 3, 4 selon

r/R (0,65 ou 0,7), orniérage 10% à 60°C (10 ou 30000 cycles), module 9 ou 11 000 MPa, fatigue 90 ou 100 μdef.


REALISATION

Mise en OeuvreMode compactage pneu (P2) + lisse généralement vibrant (V2 ou 3)Usage de trémie mobile sur grands chantiersConditions météo température.

PERFORMANCES

Selon classeAmélioration de l ’uni : application poutre; laser, GPSImperméabilité médiocre à correcte (teneur en vides 8 à 11%, généralement 6 à 8%)

INCONVENIENTS

Pas de spécificité

GRAVE BITUME GRAVE BITUME suitesuite


ENROBES A MODULE ELEVE ENROBES A MODULE ELEVE EMEEME-- NFP 98 140NFP 98 140

DOMAINE D’EMPLOI

Routes plutôt à fort traficSupport de portance suffisante pour le compactageStructure bitumineuse épaisse RenforcementRéfection voie lourdeVoie dédiéeÉpaisseur : 6 à 8 cm (0/10); 7 à 13 cm (0/14); 9 à 15 cm (0/20)


EME EME suitesuiteFORMULATIONSFORMULATIONS

Granulats conformes aux spécifications des normes enrobés (D ou E)Liant : bitume dur 10/20 ou 15/25 : dosage 5,5 à 6,0 % (classe 2)Courbe 0/14 ; 0/20 continue parfois discontinue, sableuse (30%),

fines 7 à 8%Essais de laboratoire (méthode Fr : PCG, Duriez, orniérage, module,

fatigue)2 classes : EME 1, 2, selon le dosage en liant

orniérage 7,5% à 60° C à 30000 cycles,module 14 000 MPa, fatigue 100 ou 130 μdef

Seule la classe 2 est utilisée


REALISATIONMise en Oeuvre

Mode compactage pneu (P2) + lisse généralement vibrant (V2 ou 3)Usage de trémie mobile sur grands chantiersConditions météo température.

PERFORMANCESPERFORMANCESSelon classeExcellent compromis, réduction d’épaisseurs, moins de décaissementCompatible avec toute technique d ’entretien? (recyclage d ’un liant dur?)bonne imperméabilité (teneur en vides 3 à 5%)

INCONVENIENTSINCONVENIENTSSensible aux effets thermiques (fissuration de retrait si liant trop dur, évolution?)

Texture très fermée, nécessite une couche de roulement adaptée (BBTM, BBME)

Support de bonne portanceRespect impératif des épaisseursCoefficient de calage moins avantageux que GB: 1,0 soit 30% inf.

ENROBES A MODULE ELEVE ENROBES A MODULE ELEVE suitesuite


RECYCLAGE EN CENTRALE DES RECYCLAGE EN CENTRALE DES ENROBESENROBES

RECYCLAGE A FAIBLE TAUX 10 RECYCLAGE A FAIBLE TAUX 10 àà 20%20%centrales traditionnellesVérification de la formulation (peu de modification des propriétés)Incitation forte de Instances Nationales à pratiquer ce recyclage

RECYCLAGE A FORT TAUX > 20%....... 50%RECYCLAGE A FORT TAUX > 20%....... 50%Étude spécifique pour le recyclageLot homogène (chantier mobile)matériel spécifique : TSE recycleur, double tambourGB, BB épais, mais aussi BBDr

NORMES FranNORMES Franççaises et Europaises et Europééennes SUR LES AGREGATSennes SUR LES AGREGATS (matériaux àrecycler), précisant leur caractérisation (type d ’essai) et leur classement en vue de réutilisation (taux conseillés dans annexe informative).

Traitement en centrale d ’enrobage à chaud, généralement équipée d ’un dispositif d ’introduction des agrégats avec correction par apports de granulats

neufs et de bitume ou de régénérant.

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