ECF Enrobés Coulés à Froid Intervenant : Denis BERTAUD
PRESENTATION DES ECF Une technique éprouvée A l origine, les coulis 1920 : en Allemagne 1963 : en France De nouvelles performances à partir des années 70 - Utilisation d émulsions de bitume modifié et de granulats entièrement concassés - Résistances mécaniques et performances accrues Marché en augmentation en Francedepuis le début des années 90 2
PRESENTATION DES ECF Technique d'entretien très très mince à froid, réalisée en en place Evolution importante ces ces dernières années années :: 1990 1990 :: 7 millions de de m² m² 1996 1996 :: 11 11 millions de de m² m² 2001 2001 :: 27 27 millions de de m² m² 2006 2006 :: 40 40 millions millions de de m² m² 3
PRESENTATION DES ECF Les ECF Granularité 0/4-0/6-0/10 Formulations continues ou discontinues Matériaux intégralement concassés Emulsion cationique (bitume pur ou modifié) AUGMENTATION DE LA RUGOSITE ET DE LA DURABILITE 4
PRESENTATION DES ECF Qu est ce qu un ECF? Un mélange : - granulats - émulsion - eau d apport - régulateur de rupture - fibres 5
PRESENTATION DES ECF Les granulats pour ECF - 85 à 90 % de la composition de l ECF - Roches dures (identiques à celles des enrobés très minces) - Mélange granulaire recomposé en carrière et humififié Exemple de formulation discontinue 6
PRESENTATION DES ECF Les émulsions pour ECF Emulsion cationique au bitume pur ou modifié Teneur en bitume 60 à 65% Dosage en bitume résiduel de l ECF 5,5 à 8,5% Le rôle de l eau dans les ECF (fonction de pré-mouillage des granulats) Comporte généralement un tensio-actif Rend l enrobage plus facile Améliore l adhésivité liant / granulats 7
PRESENTATION DES ECF La maîtrise de la rupture des ECF Utilisation d un régulateur de rupture et de dope - Régulent le temps de rupture de l émulsion - Facilitent la mise en oeuvre Les fibres Fibres organiques de synthèse Dosage 0,1 à 0,2 % (par rapport aux granulats) Fibres fines et «longues» (4 à 6 mm) Soit plusieurs millions de fibres par m² 8
PRESENTATION DES ECF Pourquoi des fibres dans les ECF? Elles facilitent la mise en œuvre Evitent la ségrégation et les coulures Autorisent les formulations discontinues Procurent une meilleure adhérence et durabilité 9
LA FORMULATION D UN ECF Trois étapes principales 1. Caractérisation et sélection des constituants 2. Essais sur le mélange - Consistance, maniabilité - Temps de rupture - Temps de durcissement, cohésion au jeune âge 3. Essais sur échantillons d ECF Résistance à l abrasion 10
LA FABRICATION ET LA MISE EN OEUVRE Fabrication et mise en œuvre par des machines spécifiques constituées d une unité de fabrication montée sur un châssis automoteur et d un épandeur attelé (traîneau). Deux types de chargement : continu ou discontinu. 11
Schéma de principe d une machine Eau Granulats Ciment Emulsion Additifs Malaxeur Traineau Camion 6X4 ou semi remorque 12
ECF Mise en oeuvre Machines à chargement discontinu 13
ECF Mise en oeuvre Machines à chargement frontal 14
LA PREPARATION DU SUPPORT Le support doit être propre et ne pas présenter de déformations : - Balayage systématique avant application - Reprofilage si nécessaire Les fissures actives doivent être colmatées Les défauts structurels doivent être corrigés Les bandes thermoplastiques sont à éliminer 15
LES DOSAGES Hors reprofilage en monocouche, les quantités d ECF sont d environ : 7 à 8 kg/m² pour un 0/4 8 à 13 kg/m² pour un 0/6 13 à 20 kg/m² pour un 0/10 16
LES RENDEMENTS Ils dépendent principalement : - de la quantité au m² - de la configuration du site - de la distance du chantier à l aire de stockage Dans la pratique : - 4 à 8.000 m²/j avec une machine à chargement discontinu - Jusqu à 25.000 m²/j avec une machine à chargement continu 17
LES DOMAINES D EMPLOI Couches de roulement en entretien ou travaux neufs ( voirie urbaine, RD, RN, autoroute, voie aéronautique ) Mais aussi BAU, piste cyclable, parking Utilisation en revêtement coloré Utilisation également en couche d accrochage Colmatage des BB drainants Traitement de zones accidentogènes 18
LES LIMITES D EMPLOI Inefficace (seul) contre la remontée des fissures Ne reprofile pas et ne renforce pas Tenir compte des niveaux de déflexion selon le trafic Monocouche si déformation < 10 mm Bicouche si déformation entre 10 et 20 mm Températures d application : > 7 C par temps sec et > 10 C par temps humide ET PAS DE RISQUE DE GEL LA NUIT SUIVANT L APPLICATION 19
LES CRITERES DE CHOIX Sécurité et la nuisance sonore - Très peu de rejets de gravillons - Absence de ressuage - Peu bruyant Durée de vie - Adhérence conservée dans le temps - Circulable sans contrainte au jeune âge - Excellente résistance au trafic PL Esthétique - Amélioration au fil du temps - Colorations possibles - Pas de coulures dans les caniveaux 20
LES CRITERES DE CHOIX Travaux préparatoires - Mises à la côte des tampons... inutiles - Pas d engravure - Pas de couche d accrochage Durée d intervention - Remise en circulation rapide - Gène à l usager limitée 21
MAITRISE DE LA QUALITE Visite préparatoire: Reconnaissance du tracé et du support Contrôle des constituants avant utilisation Vérification du matériel et des réglages Vérification de l homogénéité du mélange Contrôle de conformité de la mise en oeuvre 22
CARACTERISTIQUES DE SURFACE Macro-texture (au jeune âge) Pmt > 0,9 mm Adhérence (au jeune âge) CFL à 40km/h > 0,50 CFL à 120km/h > 0,35 CFT de l ordre de 0.8 à 0.9 23
Adhérence ECF MESURES DE CFL 0,7 0,6 BFC Values 0,5 0,4 0,3 0,52 0,47 0,46 0,43 0,41 0,36 0,2 0,1 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Km/h Mars 1994 Juin 1991 Fuseau des revêtements 1980 24
CARACTERISTIQUES DE SURFACE Bruit Bruit de roulement des ECF comparables à ceux des BBSG mais inférieurs aux ES 25
Grave émulsion et enrobé coulé à froid
Structure 1 : BBSG 7 cm Structure 2 : Grave émulsion 7 cm + Enrobé Coulé à froid Consommation énergie (MJ/m²) Consommation énergétique par structure (MJ/m²) 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 Structure 1 Structure 2 Structure 3-27% 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) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Structure 1 2 Structure 2-34% Structure 3 Liants Granulats Fabrication mélanges Transport Mise en œuvre