VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS btons de rparation de revtements routiers 59 5.4. Les btons routiers base de granulats de bton recycls 65 5.5. Les btons secs compacts 70

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  • 1 VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    CARACTRISTIQUESDESBTONS CARACTRISTIQUESDESMATRIAUX CARACTRISTIQUESDESURFACEDESREVTEMENTS COMPOSITIONDESBTONS QUELQUESAPPLICATIONSSPCIALES

  • VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    CARACTRISTIQUESDESBTONS CARACTRISTIQUESDESMATRIAUX CARACTRISTIQUESDESURFACEDESREVTEMENTS COMPOSITIONDESBTONS QUELQUESAPPLICATIONSSPCIALES

  • 2 VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    INTRODUCTION 4

    1. LESCARACTRISTIQUESDESBTONSPOURREVTEMENTSET ACCESSOIRESDECHAUSSES 5

    1.1. Recommandationsentermesdecompositionetdersistancelacompression 51.2. Lateneureneaudesbtons 71.3. Louvrabilitdubtonfrais 111.4. Lateneurenairdesbtons 131.5. Labsorptiondeaudubtondurci 151.6. Larsistancelcaillage 18

    2. LESCARACTRISTIQUESDESMATRIAUXPOURLESBTONSDE REVTEMENTSETDACCESSOIRESDECHAUSSES 20

    2.1. Lesgranulats 202.2. Lesciments 242.3. Leaudegchage 252.4. Lesadjuvants 252.5. Lescolorants(pigments) 27

    3. LESCARACTRISTIQUESDESURFACEDESREVTEMENTSENBTON 29

    3.1. Lascuritdesusagers 293.2. Lebtonsilencieux 31

    4. LACOMPOSITIONDESBTONSPOURREVTEMENTSETACCESSOIRESDECHAUSSES 34

    4.1. Courbesgranulomtriquesderfrencedesbtonsroutiers 354.2. Mthodepratiquepourladterminationdudosagedesgranulats: lamthodedesmoindrescarrs 47

    5. QUELQUESAPPLICATIONSSPCIALESDEBTONSROUTIERS 54

    5.1. Lesbtonscolorslavs 545.2. Lesbtonsimprims 585.3. Lesbtonsderparationderevtementsroutiers 595.4. Lesbtonsroutiersbasedegranulatsdebtonrecycls 655.5. Lesbtonssecscompacts 70

    CONCLUSIONS 74

    RFRENCESNORMATIVESUTILES 75

    RFRENCESBIBLIOGRAPHIQUES 78

    TABLEDESMATIRES

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    AVANT-PROPOS

    Compos de gravillons, de sable, de ciment, deau et dadjuvants, le bton frais doit, par la prise et le durcissement du ciment, se transformer en un matriau homogne, rsistant et durable. Dans le domaine des revtements de chausses en bton de ciment, la grande longvit des routes en bton nest plus mettre en vidence. De nombreux anciens revtements sont toujours en service actuellement et prouvent que, en combinant bonne conception et mise en uvre et un entretien excut en temps opportun, ils peuvent durer plus de 50 ans.

    Pour donner ce rsultat, les lments constitutifs du bton doivent prsenter par eux-mmes les qualits voulues : granulats durs, propres et exempts de matires nocives, eau pure, ciment de qualit et de classe adapte au travail entrepris.

    Une autre qualit primordiale obtenir quand on se trouve en prsence de donnes prcises : granulats disponibles, rsistance requise, moyens de mise en place et de serrage du bton, est une composition adapte. La solution dcoule dune tude simultane de la granulomtrie du bton, de sa richesse en ciment et de sa quantit deau de gchage. Ltude de la granulomtrie des btons, laquelle de nombreux chercheurs se sont attachs, recourt des techniques devenues courantes. Certaines font appel des courbes granulomtriques idales de rfrence conduisant faire le choix de proportions de matires inertes donnant au bton une granulomtrie aussi voisine que possible de celle de ces courbes de rfrences.

    Il nous parat intressant dditer ce document plusieurs titres. A ct dune prsentation synthtique des exigences requises pour les revtements mais aussi pour les matriaux composant le bton, une large place est consacre aux courbes granulomtriques idales et une mthode permettant de dterminer les proportions des matriaux pour sen approcher.

    Cette publication sadresse aux entrepreneurs, aux responsables des centrales bton mais aussi aux matres douvrages, auteurs de projet proccups par la gestion dune route en bton.

    Pour la rdaction de ce guide, un grand nombre dobservations exprimentales sur chantier et en laboratoire ont servi de fil conducteur. Celles-ci sont issues de la prcieuse collaboration entre FEBELCEM et le Centre national de Recherches Scientifiques et Techniques pour lIndustrie cimentire.

    VERSUNECOMPOSITIONOPTIMALEDESBTONSROUTIERS

  • 4 VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    Les btons destins aux applications routires se distinguent des btons de structure par leur mode de mise en uvre et par les sollicitations auxquelles ils sont soumis. Les impositions et les principes qui rgissent leur composition sont donc diffrents.

    La mise en uvre des btons routiers est trs particulire : les moyens de serrage sont particulire-ment puissants et les rendements de pose doivent tre levs compte tenu des quantits importantes raliser. Les machines coffrages glissants, quipes de nombreuses aiguilles vibrantes, ncessitent un bton homogne et douvrabilit constante, le dcoffrage suivant immdiatement le serrage.

    A cause de leur grande surface expose, les routes sont particulirement soumises aux sollicitations des agents atmosphriques. Pour toutes les applications routires, la protection du bton frais contre lvaporation de leau et le gel est cruciale. De plus, dans le cas des revtements et des accessoires de chausse, la rsistance du bton durci au gel et aux sels de dverglaage est primordiale. Ainsi, le bton doit tre compos de manire obtenir un mlange compact prsentant un minimum de vide. Cest pourquoi les btons routiers sont caractriss par une teneur en sable relativement faible et une teneur en eau limite au strict minimum ncessaire lhumidification du mlange.

    Lobjet du prsent document est de rappeler les rgles qui gouvernent la composition des btons routiers. Le respect de ces rgles de bonne pratique permettront aux btons de revtements et dac-cessoires de chausse de garder leurs caractristiques naturelles de durabilit.

    INTRODUCTION

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    1.1.RECOMMANDATIONS EN TERMES DE COMPOSITION ET DE RSISTANCE LA COMPRESSION

    Le tableau 1 rsume les recommandations minimales en matire de composition de bton pour les revtements routiers tandis que le tableau 2 donne les rsistances la compression minimales requises. Ces recom-mandations dpendent du type de chausse et concernent la teneur minimale en ciment, le rapport eau-ciment et la teneur en air du bton. La composition proprement dite choix des matriaux et proportions sera aborde aux chapitres 2 et 3.

    Une remarque simpose demble : dans la majorit des cas, la teneur en ciment minimale recommande est suprieure celle qui est strictement ncessaire pour obtenir la rsistance la compression impose. Cette teneur minimale en ciment nest donc pas seulement destine obtenir une certaine rsistance mcanique, mais aussi garantir la durabilit des revtements sous laction des agents atmosphriques et des sels de dvergla-age ainsi quune trs bonne rsistance lusure et au maintien de celle-ci sous linfluence du trafic.

    1.LESCARACTRISTIQUESDESBTONSPOURREVTEMENTSETACCESSOIRESDECHAUSSES

    Tableau I - RecommandaTIons conceRnanT la composITIon des bTons de RouTe

    Type de revtementet mise en oeuvre

    dimension nominale maximale des granulats dmax

    Teneur minimaleen ciment (kg/m3)

    Facteur e/c Teneur en air (%-v)

    autoroutes et routes o le trafic lourd est importantCouche suprieure (revtement mono-couche ou bicouche)

    > 20 mm 400 0,45 -6 < Dmax 20 mm 400 0,45 3 v 6Dmax 6 mm 425 de 0,40 0,45 (0,42) 5 v 8

    Couche infrieure dans le cas dun revtement bicouche

    20 mm 375 de 0,45 0,50 (0,48) 3 v 6

    Routes rgionales et communalesCouche suprieure (revtement mono-couche ou bicouche)

    > 20 mm 375 0,50 -6 < Dmax 20 mm 375 0,50 3 v 6Dmax 6 mm 400 de 0,45 0,50 5 v 8

    Couche infrieure dans le cas dun revtement bicouche

    20 mm 350 0,50 3 v 6

    Routes rurales, pistes cyclables et espaces pitonniersCouche suprieure (revtement mono-couche ou bicouche)

    > 20 mm 350 0,50 -6 < Dmax 20 mm 350 0,50 3 v 6Dmax 6 mm 375 0,50 5 v 8

    Couche infrieure dans le cas dun revtement bicouche

    20 mm 325 0,55 3 v 6

  • 6 VERS UNE COMPOSITION OPTIMALE DES BTONS ROUTIERS

    En Belgique, le contrle de la rsistance mcanique du bton de route seffectue par des essais de rsistance la compression sur carottes (hauteur de 10 cm, surface de compression de 100 cm2) prleves dans le revtement routier, minimum 90 jours dge. Ceci permet de contrler non seulement la composition du bton mais galement sa mise en uvre (compactage, cure). En ralisant les essais 90 jours dge ou plus, linfluence de la temprature extrieure sur le dveloppe-ment de la rsistance mcanique du bton est minimalise, et est donc considre comme neutralise.

    Nanmoins, dans le cas des revtements mis en uvre en bicouche frais sur frais laide de deux compositions de bton diffrentes, confor-mment aux recommandations du tableau 1, il nest pas possible de prlever dans le revtement routier une carotte dpaisseur suffisante. En effet, dans ce cas, la couche suprieure a gn-ralement une paisseur de 5 8 cm maximum. Ainsi, la rsistance la compression est vrifie sur cubes de contrle de 15 cm de ct et 28 jours dge. La fabrication et la conservation

    des cubes sont ralises selon les directives de la norme NBN EN 12390-2 tandis que la rsistance la compression est contrle selon la norme NBN EN 12390-3.

    Les recommandations relatives aux accessoires de chausse et aux barrires de scurit coules en place sont donnes au tableau 3. La distinction est ici faite entre un bton conforme la norme NBN EN 206-1 et son document dapplication national NBN B 15-001 et tout autre bton prt lemploi.

    Tableau 2 - RsIsTances la compRessIon mInImales Recommandes des bTons paR Type de chausse

    Type de voirie autoroutes et routes o le trafic lourd est important

    Routes rgionales et communales Route