Béton bitumineux à froid. Luc VALERY

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1 Béton bitumineux à froid Luc VALERY

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3 «Les Techniques à froid sont dans le coup.» - Économies d énergie - Réduction des émissions de GES BBF: béton bitumineux à froid - Avec matériaux neufs - Avec agrégats d enrobés

4 Béton Bitumineux à l émulsion Définition «Enrobé hydrocarboné à froid non stockable (utilisation dans les 24h) destiné à la réalisation de couches de roulement, constitué à partir de granulats sélectionnés, dans lequel tous les granulats sont recouverts de liant» -une fraction granulaire peut avoir fait l objet d un prétraitement : -granulats neufs -agrégats d enrobés -enrobés mixtes

5 Le Contexte normatif a ses limites NF P Janvier 1994 Approche initiale de type «enrobés à chaud» B.B dense non stockable 0/10 ou 0/14 Épaisseur : 5 à 8 cm Émulsion de bitume pur ou modifié Performances mécaniques requises (Duriez, PCG) Couche d accrochage non nécessaire Granulats type couche de roulement Les plus employés sont les BBF minces (3 à 5 cm) Décalage entre la norme actuelle et la pratique

6 Double filiation et points communs Graveémulsion (froid) BBF Liant = émulsion (+eau) Centrale de malaxage Mise en oeuvre Teneur en liant BSSG (chaud) Couche de roulement Granulats B III a Performances mécaniques Teneurs en vides

7 Différents procédés d entreprises: «objectif enrobage» Formulation de l émulsion (rupture, coalescence ) Pré-enrobage du sable Pré-enrobage des gravillons Enrobage séquencé Incorporation d additifs (rupteur, agent stabilisant..) Utilisation d agrégats d enrobés Tiédissement du produit fini

8 formation du film de bitume : étape 1/4 mouillage des granulats: l émulsion doit se répartir de façon homogène sur la phase granulaire

9 formation du film de bitume : étape 2/4 floculation des globules de bitume phase qui établit la distribution du bitume sur la surface minérale continuité du film de liant début de cohésion (pour manipulation) phénomène progressif jusqu au répandage (maniabilité préservée)

10 formation du film de bitume : étape 3/4 Coalescence des globules de bitume fin de l état dispersé étape clé de la filmification évacuation de l eau phénomènes interfaciaux complexes

11 formation du film de bitume : étape 4/4 Maturation du liant phase ultime réarrangements moléculaires obtention des caractéristiques mécaniques finales du liant et de l enrobé

12 Etapes de la filmification Enrobage Transport Répandage Compactage Trafic mouillage floculation coalescence maturation

13 «DU MALAXEUR A L USAGER» Contacts liants-granulats = début d un enchaînement de processus (déstabilisation de l émulsion, coalescence, formation du film de bitume continu et montée en cohésion) performances du BBF liées à la cinétique de ces phénomènes pendant : l enrobage le transport le répandage le compactage la maturation sous trafic

14 FABRICATION DES BBF

15 Fabrication des BBF Centrale de malaxage adaptée (malaxeurs,séquences..) teneur en liant résiduel de l ordre de 6 ppc teneur en eau totale de l ordre de 7 ppc Malaxeur assez puissant (cohésion) maîtrise des dosages (émulsion et eau) non-stockabilité

16 Centrale mobile pour fabrication de béton bitumineux à l émulsion

17 Centrale mobile pour fabrication de béton bitumineux à l émulsion

18 Centrale mobile pour fabrication de béton bitumineux à l émulsion

19 MISE EN ŒUVRE DES BBF

20 Béton bitumineux 0/10 à l émulsion

21 Béton bitumineux 0/10 à l émulsion

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23 Mise en oeuvre des BBF Point sensible à la mise en œuvre: présence d eau et cohésion évolutive Compactage et uni Teneur en vides : 12 à 15 % (mais peu de vides communiquants) Granularité 0/6 ou 0/10 Tendance vers des formules minces (BBM, BBTM) Couche d accrochage optionnelle (points singuliers) Conditions météo favorables

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26 Autre procédé de mise en œuvre: «malaxeur finisseur»

27 Les enrobés mixtes à Froid Une solution intermédiaire entre Grave Hydraulique et Béton bitumineux à l émulsion

28 Principe Rigidité Souplesse ciment bitume Proportion de liants

29 Avantages Maturation rapide Large domaine d emploi assises (dimensionnement optimisé) roulement (module et caractéristiques de surface) Utilisation possible d agrégats d enrobés

30 Structure composite Granulat Bitume Mortier - Phase 1 : Granulats enrobés de bitume - Phase 2 : Mortier hydraulique densifiant

31 Centrale adaptée au double traitement Fabrication

32 RETRAITEMENT EN CENTRALE recyclage à 100% d agrégats d enrobés valorisation de la double ressource (granulats+bitume) malaxage par une émulsion de bitume formulée dans le but de régénérer le liant vieilli en lui restituant souplesse et adhésivité Le produit fini est mis en œuvre sur chantier en tant que GE ou BBF de recyclage

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34 FABRICATION Qualité d enrobage de type GE avec un atout : mélange initial «pré-enrobé» avec des fines inertes, ce qui permet un bon enrobage des gros éléments. Mélange assez cohésif

35 MISE EN OEUVRE

36 Comportement sur chantier Bon compromis entre les caractéristiques: enrobage maniabilité cohésion

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38 BILAN Points sensibles Conditions météo (techniques à froid) Uni (compactage délicat) performances évolutives (mûrissement) qualité des matières premières (il faut un vrai 0/10 criblé et concassé (agrégat) et non un fraisat brut mal calibré / pas de fraisat d enrobés drainants)

39 BILAN Avantages de la technique: économique (recyclage et valorisation liant) énergie (technique à froid,récupération bitume) performances mécaniques technique souple (pas de fissuration, caractère autoréparable, reprofilage, épaisseur variable, raccordement, ouverture à la circulation) Préservation des ressources Réduction des gaz à effet de serre

40 BILAN Contexte favorable pour le développement des BBF en raison de: optimum économique contraintes environnementales et techniques à l émulsion évolution des recherches dans la profession obtention de bons résultats encourageants pour l avenir même si la technique demeure exigeante...

41 Béton bitumineux à l émulsion

42 Structure 1 : BBSG traditionnel 7 cm Structure 2 : BB à l émulsion 7 cm Consommation énergie (MJ/m²) Consommation énergétique par structure (MJ/m²) % Liants Granulats Fabrication mélanges Transport Mise en œuvre Emission GES en CO 2 équivalent (kg/m²) Émission GES par structure en CO 2 équivalent (kg/m²) % Liants Granulats Fabrication mélanges Transport Mise en œuvre

43 Une route verte et durable

44 MERCI DE VOTRE ATTENTION.

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