C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page Annexe 504 Etude des revêtements de chaussée

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1 C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page Annexe D-504 : Etude des revêtements de chaussée Sources : IBGE : rapport vulgarisé «cartographie du bruit routier, l expérience Bruxelloise» réalisé par le Dr Christine Bourbon et fiche technique F7 «vademecum revêtements de chaussée». Cahier des charges «Enrobés à chaud» établi par le grand duché du Luxembourg. 1. Revêtements existants 1.1. Description d un revêtement standard Les enrobés bitumineux à chaud compactés sont fabriqués par mélange à chaud de gravillons, de sable avec ou sans fines, de filler, de liant bitumineux et d éventuels dopes et/ou d additifs. L ajoute d agrégats d enrobés est autorisée dans les enrobés en couche de liaison, de base et de fondation. Leur mise en oeuvre s effectue à chaud et par compactage mécanique. Les couches de surface comprennent : - la couche de roulement est la couche supérieure de la structure routière sur laquelle s exerce directement les agressions conjuguées du trafic et du climat. Elle attribue à la chaussée les caractéristiques suivantes : adhérence, drainabilité, uni, bruit de roulement. - la couche de liaison (binder) est la couche intermédiaire entre la couche de roulement et la couche de base. Elle contribue à l amélioration de l uni de la chaussée et renforce la protection mécanique, thermique et hydraulique de l assise par imperméabilisation. Elle supporte principalement les efforts tangentiels et assure un rôle primordial contre la formation d ornières. Les couches d assise comprennent : - la couche de base est la couche située sous la couche de surface assurant une protection thermique de la plate-forme (couche de forme) et une capacité portante du revêtement. Elle est destinée à répartir les efforts dus aux charges verticales. - la couche de fondation est la couche située sous la couche de base, destinée à répartir les efforts dus aux charges verticales sur le sol de fondation et à former le support du revêtement. Elle assure ensemble avec la couche de base la protection thermique de la plate-forme. L accotement est la plate-forme contiguë à la chaussée, renforcé ou non pour permettre l immobilisation des véhicules. Le fossé est une partie de la route formant une tranchée ouverte dans le terrain servant à la récolte et l évacuation des eaux de surface. La couche de forme est constituée de matériaux sélectionnés, de matériaux rapportés (remblai) ou réalisée par un traitement spécial destiné à améliorer les caractéristiques du terrain. Elle assure la protection du sol support et contribue à l homogénéisation des caractéristiques portantes. Le fond de forme (sol support) est l ensemble des matériaux en place, existant avant les terrassements ou à défaut le déblai, qui est l ensemble des matériaux en place obtenu après excavation.

2 C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page Enrobés Généralités et caractéristiques Splittmastixasphalt (SMA) Le Splittmastixasphalt (SMA) est un mélange à granularité discontinue se composant de gravillons en forte teneur, de sable, de filler, de liant bitumineux, d additifs stabilisants et éventuellement d autres additifs. Il est fabriqué, mis en oeuvre et compacté à chaud. Le SMA est approprié pour couche de roulement des routes, autoroutes et aérodromes. Grâce à leur squelette granulaire et à leur mortier à haut pouvoir rigidifiant, les SMA présentent une résistance élevée aux déformations permanentes et conviennent donc aux couches de roulement soumises à des sollicitations particulièrement élevées. Les SMA ont une texture superficielle riche en gravillons, d où une bonne résistance à l usure et, en fonction des gravillons utilisés, des bonnes qualités antidérapantes. La teneur en liant élevée se manifeste par une résistance élevée à la fatigue et aux fissurations à basses températures. La résistance aux déformations croît avec l augmentation de la dimension du grain maximal, tandis que la rugosité et l acoustique s améliorent plus la dimension du grain maximal est petit Enrobé drainant (ED) L enrobé drainant (ED) est un mélange à granularité fortement discontinue se composant de gravillons, pauvre en sable et filler, de liant bitumineux et d éventuels additifs. Il est fabriqué, mis en oeuvre et compacté à chaud. L enrobé drainant convient pour couche de roulement de routes, autoroutes et aérodromes. L enrobé drainant se caractérise par une teneur en vides très élevée au travers desquelles peut s écouler l eau de pluie. Par chaussée mouillée l enrobé drainant présente les avantages suivants par rapport aux enrobés conventionnels de surface: Diminution du risque d aquaplaning Diminution des projections d eau derrière les véhicules Diminution de la réflexion de la lumière des phares sur chaussée mouillée, d où une meilleure visibilité Amélioration de l adhérence pour des vitesses supérieures à 90 km/h Par chaussée sèche l enrobé drainant présente les avantages suivants par rapport aux enrobés conventionnels de surface: Réduction du bruit : un enrobé drainant en bon état réduit le niveau sonore Bonne résistance aux déformations permanentes Cependant l enrobé drainant montre une résistance réduite à l usure et est d avantage sujet à la perte de matériau (abrasion, fragmentation de grain). C est pourquoi il convient de renoncer à l utilisation d enrobé drainant sur les chaussées à fortes sollicitations tangentielles comme les rond-points, virages courts, arrêts et voies de bus, parkings, zones bâties, voirie à trafic agricoles prédominant ou trafiqué par des véhicules équipés de pneus à clous, etc. En raison de la teneur élevée en vides des enrobés drainants, l influence atmosphérique sur le liant est donc nettement plus grande que sur les couches de surface conventionnelles Béton bitumineux (BB) Le béton bitumineux (BB) est un mélange à granularité continue se composant de gravillons, de sable, de filler, de liant bitumineux et d additifs éventuels.

3 C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page Selon le type, il convient pour couche de roulement ou couche liaison de routes, autoroutes et aérodromes. Il est fabriqué, mis en oeuvre et compacté à chaud. On distingue les 3 types suivants : Type Texture Utilisation EF1 texture dense et fine trottoirs, cours et places publiques EF2 texture dense routes à trafic léger et modéré EF3 texture semi-grenu couche de liaison et de base Béton de ciment Le béton de ciment présente de nombreuses similitudes avec le béton bitumineux, à la différence que l'on utilise du ciment en guise de liant et non du bitume. Une autre différence réside dans le fait que le béton de ciment comporte une plus grande proportion de sable. Le matériau est donc plus compact et la surface plus lisse. Vu l'absence de macrotexture cette surface peut devenir particulièrement glissante par temps de pluie. Des traitements spéciaux sont souvent appliqués pour résoudre ce problème mais certains ne permettent pas d atteindre de bonnes performances acoustiques (texture résultant d'un peignage ou d'un rainurage par exemple) Pavés Il s'agit d'un revêtement composé d'éléments distincts de petite dimension, appareillés entre eux pour former une surface plane et homogène. Ces éléments sont reliés entre eux par de joints. Pavés naturels Les pavés sont des blocs de granit taillés en forme de cubes. Ils sont souvent posés de manière à former des motifs. Le choix de pavés pour un nouveau revêtement routier est presque toujours conditionné par des raisons esthétiques et historico-culturelles. Pavés artificiels Les clinkers sont une variante moderne des pavés et sont habituellement fabriqués en béton de ciment ou en terre cuite. Leur face supérieure est plane, contrairement à celle des pavés naturels. Elle peut avoir une forme carrée, rectangulaire (figure 11) ou hexagonale. Les clinkers présentent parfois une forme plus complexe, qui permet de les imbriquer les uns dans les autres, ce qui assure une meilleure stabilité. Des gravillons sont parfois ajoutés sur la face supérieure lors de la fabrication, pour leur donner une macrotexture Enduits superficiels Cette technique consiste à étendre une couche de liant sur la couche inférieure, qui doit être plane et en bon état. On étend ensuite une couche de gravillons sur la couche de liant, qui sert de colle. C'est ce que l'on appelle un enduit monocouche; celui-ci a une épaisseur de 5 à 15 mm. Il est possible d'appliquer un deuxième enduit sur le premier, en étalant de nouveau une couche de liant sur laquelle vient se fixer une deuxième couche de gravillons. On parle dans ce cas d'enduit bicouche. Il est tout à fait possible de combiner un enduit à un autre type de revêtement et d'apposer, par exemple, un enduit superficiel sur une surface en béton de ciment Enrobés Performances acoustiques niveaux de bruit maximums en db(a) obtenus à 7,5m en fonction du revêtement et de la vitesse des véhicules

4 C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page Comparaison de la performance acoustique entre les différents revêtements Influence de la hydrométrie des routes sur le bruit en fonction de la vitesse Définition d un revêtement silencieux Dans leur ouvrage de basexxvii, Sandberg et Ejsmont définissent un revêtement silencieux comme suit: Un revêtement silencieux est un revêtement qui, lorsqu'on fait rouler un pneu

5 C719 E.I. CU + CE Jardins de la Chasse Page dessus, génère un bruit inférieur d'au moins 3 db(a) par rapport aux types de revêtements routiers généralement utilisés. Il y a trois règles élémentaires sous-tendant la réalisation d'un revêtement silencieux : 1. La surface doit présenter une macrotexture suffisamment profonde (profondeur de texture: minimum 0,5 mm). Les agrégats doivent se trouver dans une trame dense et homogène, agencée de façon arbitraire, et être de granulométrie petite à moyenne (maximum 10 mm). 2. Au lieu de présenter une macrotexture, une surface peut également être rendue poreuse (= très ouverte, drainante) en prévoyant des trous en surface reliés aux creux présents dans la structure du revêtement (minimum 15 % de creux). Si la couche est suffisamment épaisse (minimum 40 mm), cette surface drainante présente en outre une bonne capacité d'absorption acoustique. 3. Il faut veiller à ce que la mégatexture reste minimale et s'assurer de l'homogénéité de la macrotexture. Lors de la pose du béton, il convient d'utiliser une barre longitudinale pour lisser le mélange, au lieu d'une barre transversale. La macrotexture comporte l'avantage additionnel d'améliorer les qualités antidérapantes. Sur un revêtement parfaitement lisse, une couche d'eau de plus en plus épaisse se forme entre le pneu et le revêtement (figure 50) à mesure que la vitesse augmente, de sorte que l'adhérence du pneu peut diminuer considérablement, voire être réduite à néant (c'est ce que l'on appelle l' aquaplaning ). La macrotexture permet d'éliminer l'eau entre le pneu et le revêtement. Le fait de réduire la quantité d'eau projetée permet en outre d'améliorer sensiblement la visibilité par temps de pluie (figure 51).