CONSEIL GÉNÉRAL DE LA VIENNE JOURNÉE D'INFORMATION COUCHES D'ACCROCHAGE EMULSION À RUPTURE RAPIDE

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1 CONSEIL GÉNÉRAL DE LA VIENNE JOURNÉE D'INFORMATION COUCHES D'ACCROCHAGE EMULSION À RUPTURE RAPIDE n-luc FORT sponsable du Service Entretien et Exploitation la Routes 27 novembre 2014

2 Remerciements à Sylvain NGUYEN du Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d Angers, CEREMA qui a préparé cette présentation pour une formation aux personnels techniques de la Direction des Routes en 2011.

3 INTRODUCTION Dans les années 70 : bitume très cher L'absence de couche d accrochage a conduit à une dégradation rapide des enrobés de surface sous climat chaud (sud) et froid (est) => réparations coûteuses Phénomène de fatigue accéléré de la structure vérifié par une modélisation selon la méthode du guide technique de conception et dimensionnement des structures de chaussées de 1994

4 INTRODUCTION Modélisation pour une chaussée TC5.20 PF GNT + 13 GB3 + 6 BBSG (fiche 26 du catalogue 1998) Interface GB / BBSG décollée : durée de service divisée par 3,8

5 INTRODUCTION es diverses couches d une chaussée doivent fonctionner omme un ensemble monolithique insi, chaque couche ne se déforme pas uniquement en onction de ses caractéristiques mais aussi en fonctions des aractéristiques des couches auxquelles elle est collée es conditions aux interfaces des couches sont très mportantes. Le dimensionnement optimal de la chaussée mplique un collage effectif et pérenne des couches entre lles (matériaux traités/non traités et traités/traités)

6 INTRODUCTION Dans les années 90, apparition de couches minces, augmentation du trafic PL : efforts de cisaillements plus conséquents Rôle encore plus important de la couche d'accrochage (adhésivité et cohésion) Les couches d accrochage ont pour principal avantage d améliorer la longévité d une chaussée, en évitant les cisaillements entre les couches

7 INTRODUCTION Couche d'accrochage : technique très employée à travers le monde Liant utilisé: émulsions cationiques principalement (sauf aux USA = liant pur identique à celui des enrobés voire émulsion anionique) International : quantités minimales varient de 120 à 400 g de liant résiduel par m² pour l accrochage d un enrobé bitumineux traditionnel En France : liant de pénétrabilité 35-50, ou

8 SPÉCIFICATIONS Performance de la couche d'accrochage dépend notamment de : Le comportement de montée en cohésion et de prise la viscosité la solidité de liaison l adhésion aux pneus («décollement») La capacité d adhésion dépend du dosage du liant dans l émulsion, de la dureté du bitume et de l utilisation éventuelle de polymères. La couche d accrochage doit être sélectionnée en fonction du type de liant résiduel requis pour le revêtement à coller (ex : liant modifié si BBTM au liant modifié)

9 SPÉCIFICATIONS Le type d émulsion varie en fonction de l épaisseur de la couche de revêtement. A titre indicatif, plus une couche de revêtement est fine, plus le liant résiduel de la couche d'accrochage doit être cohésif (ex : par ajout de polymères) Produits répandus en plus de l'émulsion de bitume Tensio actif pour améliorer la répartition du film de liant sur le support Rupteur pour accélérer la rupture de l'émulsion dans les cas où les conditions sont défavorables (température au sol inférieure à 10 C, humidité élevée, peu d ensoleillement, etc.)

10 SPÉCIFICATIONS Répandage mécanique pour un meilleur contrôle des paramètres et une mise en œuvre continue et régulière Nécessité d'une rupture rapide pour éviter de coller aux pneumatiques Rupture de 5 à 20 mn pour les plus rapides, en fonction de la formulation Finisseur à rampe intégrée (pour les BBUM à l'origine) émulsion répandue quelques centimètres avant la table du finisseur, pas de collage aux pneumatiques Vitesse de rupture sensible aux conditions météo : modification de la teneur en eau

11 MULSION À RUPTURE RAPIDE Présentation : es émulsions cationiques sont encadrées par la norme NF EN de septembre 2005 : «cadre de spécifications pour les émulsions cationiques de liants bitumineux». e comportement à la rupture est déterminé par la méthode des fines minérales : NF EN dice de rupture : «nombre sans dimension correspondant à la quantité de fines de référence, en grammes, nécessaire pour coaguler 10 g d émulsion de bitume».

12 NDICE DE RUPTURE PRINCIPE DE L ESSAI Des fines de référence sont ajoutées à une vitesse constante à une quantité prescrite d émulsion sous agitation. Lorsque l émulsion est complètement rompue, la quantité de fines ajoutée est déterminée par pesée, Indice de rupture : Masse de fines ajoutée (g) x 100 Masse d émulsion

13 ITESSE DE RUPTURE La norme NF EN propose des classes de performance des émulsions de 0 à 9, dont l indice de rupture est un élément : tableau 3 de la norme. Pour avoir une notion de rapidité de la rupture, il faut se référer à l avant propos national de cette norme : Tableau NA.1. Rupture rapide (=ECR) : dice de rupture < 80 (classe 2), u (classe 3), u (classe 4).

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16 SPÉCIFICATIONS Travaux préparatoires à la mise en place de la couche d'accrochage : cf norme NF P relative à l'exécution des assises de chaussées, couches de liaison et couches de roulement Elimination des plaques de ressuage Elimination de la signalisation horizontale (résine) si couche mince Si fraisage, élimination des plaques ponctuelles non fraisées (éviter feuilletage) Balayage (poussières, souillures, feuilles, etc.)

17 SPÉCIFICATIONS Dosage minimal en liant résiduel du CCTP «enrobés à chaud» 2010 : 300 g/m² Dosages à adapter à l'état du support, léger gravillonnage possible en protection (ex : 3 L/m²) Exemples sur un BBMa très ouvert : plutôt 400 g/m² sur un BBSG ressuant : plutôt 300 g/m² pour un BBTM sous fort trafic (>350 PL/j/sens) : 400 g/m², bitume modifié

18 SPÉCIFICATIONS Dosage minimal en liant résiduel : tableau 3 de la norme NF P :

19 SPÉCIFICATIONS Couche d accrochage nécessaire pour une mise en œuvre d un tapis d enrobé, pas forcément pour une reprofilage = travail en fatigue dans un cas, et pas dans l autre!