Matériaux Bitumineux Coulés àfroid. D. LESBATS CEREMA / DTerSO/ LRPC

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1 Matériaux Bitumineux Coulés àfroid D. LESBATS CEREMA / DTerSO/ LRPC

2 Matériaux Bitumineux Coulés à Froid - Présentation - Domaine et limites d emploi - Constituants - Formulation - Matériels - Marquage CE

3 Présentation - Définition -Coulis bitumineux : imperméabilisation ou préparation de supports avant la réalisation de la couche de roulement (D<4mm) -Enrobés Coulés à froid : couches de surface de bonne adhérence, imperméabilisation des supports (D>4mm). Technique la plus usitée à 2011 : x8 superficies recouvertes - ECF (2011) : plus de 15 % des techniques d entretien -Autoroutes (concédées ou non) km - 1,1% -Routes Nationales km % -Routes Départementales km % -Routes communales et rues km % -Total km %

4 Présentation - Technique d entretien préventif compatible avec des politiques d entretien menées dans un contexte économique contraint - Entretien préventif : restituer l étanchéité de la chaussée avant qu elle ne soit suffisamment dégradée pour ne plus pouvoir les accepter sans préparations importantes - Technique pointue dont les performances dépendantes de nombreux paramètres -l état du support -la qualité des constituants -la compétence du formulateur -la compétence de l applicateur et la qualité de son matériel -les conditions d applications

5 Domaine et limite d emploi - Domaine -Couche de roulement réalisées en place -Entretien préventif et entretien curatif principalement -Possibilité de l utiliser en construction -Imperméabilisation et adhérence -Technique en faible épaisseur : pas de gain structurel -Domaine d emploi spécifique -ECF haute performance (trafic T0) -Traitement des zones accidentogènes (PSV) -Colmatage des enrobés drainants (colmatage avec bonne macro rugosité)

6 Domaine et limite d emploi - Limites d emploi -Pas d apport structurel, pas de reprofilage (> 2 cm, travaux reprofilage) -Trafic maximum poids lourds / jour / sens -Support -Trafic <T3 : def < 150 / 100 -Trafic T2 : def < 100 / 100 -Trafic >T1 : def < 50 / 100 -Aucun efficacité contre la fissuration active -Zone à fortes sollicitations hivernales (arrachement pendant le déneigement) -Mise en œuvre pas adaptée en giratoire et contraignante en ville

7 Domaine et limite d emploi - Période de réalisation -Il n est pas recommandé d appliquer les ECF lorsque -Température air < 15 C -Température support > 45 C (rupture prématurée) -Température basse et fort taux humidité (incompatibilité durcissement et rupture / ouverture trafic) -Pluie (à éviter absolument) -Période d application : avril à mi octobre

8 Domaine et limite d emploi - Travaux préparatoires (année n-1) -Entretien des accotements / drainage -L imperméabilisation de la chaussée est souhaitée... -Réparation du support -Déformations / affaissements -> 2 cm (règle de 3 m) -Matériaux bitumineux à chaud ou à froid en fonction de la superficie, de la localisation et de l exploitation du réseau -Entre 1 et 2 cm : technique ECF bicouche -< 1cm : application directe ECF (support sac ou peu ouvert) -Faïençage / fissuration -Faïençage : PATA -Fissuration < 2 mm : traitées par l ECF -Fissuration > 2 mm : pontage au mastic bitumineux

9 Domaine et limite d emploi - Trafic - Trafic supérieur à T3 : monter en granulométrie dès T3 ( 0/8 ou 0/10 en dernière couche) -Travaux préparatoires (année n-1) -Ressuage -Technique pas adaptée -Arrachements -Bouchage des nids de poule

10 Constituants - Granulats - Conformes à la norme NF EN : granulats pour mélanges hydrocarbonés et enduits superficiels -Conformes à la norme NF P : granulats éléments de codification -ne se substitue pas aux normes européennes granulats -introduit et définit la notion de fiche technique produits (FTP), laquelle doit être représentative des granulats fournis et mise à jour tous les six mois -précise les critères de conformité et d'acceptation des produits -Note IDRRIM n 24, avril 2013 : remplace CFTR n 20

11 Constituants - Granulats (origine) -Naturels : origine minérale, pas d autres transformation que mécanique (roche massive ou alluvionnaire) -Artificiels : origine minérale, modification par un traitement industriel (bauxite calcinée) -Recyclés : doivent satisfaire la norme NF EN Plusieurs chantiers déjà réalisés. - Caractéristiques intrinsèques -Résistance à la fragmentation (LA) -Résistance à l usure (MDE) -Résultat au polissage (PSV)

12 Constituants

13 Constituants - Caractéristiques de fabrication -Granularité : continue (0/4; 0/6; 0/8; 0/10). Bonne maîtrise de la teneur en fines (influence la rupture de l émulsion et le module de richesse) -Propreté superficielle (absence d argile) : rupture prématurée de l émulsion d où perte de maniabilité, augmentation de la viscosité voire blocage du malaxeur -Angularité : exclusivement granulats d origine alluvionnaire

14 Constituants - Émulsion de liant bitumineux -NF EN Marquage CE (Émulsions avec un liant autre que bitumineux ne sont pas normalisées) -Fonctionnement -Dispersion d une phase organique (liant bitumineux) dans une phase aqueuse tensio-active (eau + émulsifiant + acide) -Énergie mécanique (turbine ou mélangeur dynamique) et thermique

15 Constituants - Liants (Emulsion) -Bitume routier «pur» - NF EN /100 (x 1/10 mm) -160/220 (x 1/10 mm) -Bitume de type naphténique -Bitume de type paraffinique présente inconvénient d une cohésion insuffisante pour supporter le trafic au jeune age -Bitume modifiés aux polymères NF EN Liants de synthèse - non normalisés -Résine + huile + polymère (absence d asphaltène) -Liants végétaux - non normalisés -Résine + huile végétale (+ polymère) -Polymère [ Élastomères (SBS) / Plastomères (EVA) ] -Diminution de la susceptibilité thermique -Augmentation cohésion, meilleure adhésivité et moindre sensibilité au vieillissement

16 Constituants - Émulsion de liant bitumineux -Principales caractéristiques -Teneur en liant -ECR 60 à 65 % -Pseudo viscosité -Mesure du temps d écoulement à 40 C pour un orifice de 2 ou 4 mm -Indice de rupture -Capacité à séparer les différentes phases -Essai d indice de rupture - Adhésivité passive -Capacité du film de liant à se maintenir à la surface du granulat -Essai d adhésivité des émulsions dans l eau -Potentiel Hydrogène (ph) -Régularité de la production

17 Constituants - Caractéristiques des émulsions stabilisées -Modification du liant au cours de son utilisation -Extraction bitume -Récupération : évacuation de l eau -Stabilisation : évacuation des parties volatiles d un liant récupéré -Vieillissement : oxydation d un liant stabilisé -Essai sur bitume -Pénétrabilité : classification du liant -Température bille et anneau : point de ramollissement -Fragilité Frass : résistance au froid -Cohésion : -Liant modifié -Rupture du film de liant en fonction de la température (énergie fixe)

18 Constituants - Eau d apport -Facteur le plus important -Prémouillage des granulats et des fines -Comporte un tensio-actif -Teneur en eau -Faible : mélange difficile à appliquer, moins bonne adhérence au support -Forte : mélange trop fluide, ségrégation -Liant hydraulique (ciment ou chaux) -Réglage de la vitesse de la rupture de l émulsion -Fibres -Facilitent la mise en œuvre (évite les coulures) -Évitent la ségrégation -Gain de cohésion

19 Formulation La formulation vise à -Permettre un temps de fluidité suffisant pour la mise en œuvre en fonction des conditions climatiques -Permettre une remise en circulation rapide -Accroître la cohésion du MBCF en réduisant sa fragilité -Accroître l adhésivité liant/granulat pour la pérennité des propriétés des MBCF

20 Formulation (choix des structures) -Structure monocouche -Supports non déformés et homogènes -Structure bicouche -Supports légèrement déformés et hétérogènes -Première couche : gommage des défauts -Deuxième couche : rendu visuel

21 Matériels - Balayeuse -Aspiratrice -Non aspiratrice - Machine à MBCF -Trémie à granulat -Cuve d émulsion -Trémie à pulvérulent -Cuve à eau -Malaxeur -Traineau lisseur - Compacteur (optionnel) -Pneumatique

22 Marquage CE - Norme NF EN Sont soumis au marquage CE, tous les MBCF autres que -ceux pour lesquels la formulation ne relève pas entièrement de la responsabilité du producteur -Ceux qui sont réalisés en régie par une collectivité -Ceux dont la surface est inférieure à 500 m² et qui ne sont pas contiguës (réparations mineures) -Réalisation de planche test -Maîtrise de la production conforme à l annexe A de la norme -Déclaration de conformité et étiquette CE

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