Expérimentation d enrobés Stone Mastic Asphalt (SMA) en Alsace Chantier D1083 près de Erstein Marc Ewald Conseil Général du Bas-Rhin Nancy, 26 mai 2011
L origine de l expérimentation PFE INSA Strasbourg de Orianne Gourier en 2009: «Etude en détail de l enrobé SMA (Stone Mastic Asphalt) en comparaison aux enrobés français» performances intéressantes et durabilité technique éprouvée et très répandue à l étranger produit disposant d une normalisation européenne probabilité faible de voir du SMA proposé en variante durabilité des enrobés actuels en baisse Expérience sur une section test de 500 m (une journée de mise en oeuvre) avec fort trafic pour évaluer la résistance à l orniérage et la durabilité d un SMA. Nancy, 26 mai 2011 11
Définition du SMA : «Stone Mastic Asphalt» «Splittmastixasphalt» Stone Splitt : Gravillon Mastic Mastix Asphalt : Mastic Mortier : Bitume Développé depuis 1968 Environ 4 à 5 M t/an en Allemagne 200.000.000 m² appliqués 22
Selon référentiel technique européen : - SMA (Stone Mastic Asphalt) : NF EN 13108-5 ; L'un des revêtements les plus utilisés en Europe (Allemagne, Scandinavie, Belgique, Pays-Bas, Pologne, Hongrie, Suisse...) ; Expérience européenne de plus de 50 ans ; Se classe parmi les techniques minces selon classement français (épaisseur mise en œuvre 2,5 à 5 cm selon D) ; Contient des fibres à fortes surfaces spécifiques ; 33
Propriétés attendues Résistance au désenrobage, durabilité, étanchéité du support du fait du mastic Tenue à l orniérage du fait de la présence de fibres*, faible épaisseur, type de liant Adhérence, macrorugosité du fait de la forte proportion de gravillons + Limitation des remontées des fissures (teneur en liant) et moindre fissuration thermique (liant fortement modifié) ; selon Rettenmaier, meilleur comportement face aux rigueurs de l'hiver. + Longévité (selon le PFE, durée de vie +30%), même si coût supérieur à un enrobé français d'épaisseur équivalente, fréquence d'entretien des CdR à priori moindre *Les fibres jouent un rôle de fixateur de liant 44
La Formulation RD1083 ERSTEIN : Expérimentation d enrobés SMA SMA 10 roul B83r : Squelette 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 Courbe recomposée Visée 0.01 0.1 1 10 100 31.5 20 16 14 12.5 11.2 10 8 6.3 5.6 4 2 1 0.5 0.25 0.125 0.08 0.063 passant (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 99.9 97.5 86.2 60.7 42.2 38.6 33.3 23.7 18.3 15.2 13.0 11.1 9.9 9.0 55
Formule SMA 10 roul B83r (Transroute) 6/10 : 60,9 % 0/4 : 26,2 % Filler : 6,5 % Liant : 6,4% A remarquer : Enrobé à granularité discontinue (4/6) Forte proportion de gros gravillons Fort taux de filler Des fibres de cellulose (3kg/tonne) 66
Le contexte du chantier -RD1083, ex RN83, axe Nord-Sud bas-rhinois, 2x2 voies, parallèle à A35, malgré cela très fréquenté, en particulier par les PL. -trafic sur la chaussée concernée : 22 000 v/j dont 2 130 PL (9,7%, TS). -chaussée sans bande d arrêt d urgence -structure bitumineuse, empilement de couches de BBSG. -dernier revêtement : 6 cm BBSG en 2001. -auscultation : pas de désordres graves, fissuration longitudinale en voie lente traitée par pontage. 77
Le marché de travaux Les pièces techniques : collaboration avec le groupe chaussées du LRPC de Strasbourg et les conseillers techniques de la Société RETTENMAIER très au fait de la technique du SMA et des prescriptions qui y sont liées. Le CCTP «classique» des marchés d enrobés a été adapté au SMA qui fait l objet d une norme européenne. - redéfinition des performances à atteindre (par exemple essai Marshall à la place de l essai PCG) - exigences sur la qualité du bitume (uniquement modifié SBS) - fibres de cellulose obligatoires dans la formule (3 kg/t d enrobés, mises à disposition gratuitement par la Société RETTENMAIER) - procédé de micro-incrustation prévu à la mise en œuvre. - marché lancé sous procédure MAPA - six entreprises ont répondu, montrant l intérêt de la profession pour cette expérimentation. 88
Le chantier: Le titulaire du marché : Société Transroute (Groupe EIFFAGE Travaux Publics). Planche d essai réalisée sur la voie d accès à une zone d activités. Elle a permis d ajuster la fabrication en centrale, de vérifier la maniabilité à la mise en œuvre ainsi que le compactage et de tester la microincrustation. L essai a été concluant, il a cependant été décidé de surseoir à la micro-incrustation, les matériaux disponibles (gravillons lavés 2/5) ne semblant pas être adaptés à cette technique. Une limitation de vitesse à 90 km/h sera mise en place en raison des risques de glissance au jeune âge du SMA (mastic en surface) Mise en œuvre le 30 septembre 2010: - couche d accrochage au bitume modifié dosée à 250g/m² - réalisée en pleine largeur avec 2 finisseurs en parallèle vitesse environ 2,5 m/min, environ 400 tonnes - compactage à l aide de 2 compacteurs cylindres VT2 oscillo vibrants 2 passes - section témoin en BBM b réalisée dans le prolongement du chantier. 99
Mise en oeuvre 10
Aspect après compactage 11
Mesure de PMT 12
SMA BBM témoin 13
Les contrôles de l entreprise: - Contrôles de fabrication au départ de la centrale - Vérification du plan de compactage - Des prélèvements au poste pour la réalisation d essais Marshall a posteriori - Contrôles de PMT 14
A la demande du CG67, le LRPC assure le suivi de l'évolution du SMA : - Contrôles à la fabrication et mise en œuvre (T=0) : Contrôles de teneur en liant et granulo ; Contrôle du % de vides ; Contrôle de la macro texture ; Essai d'adhérence (CFL) ; Bruit de roulement au jeune âge ; - Suivi annuel : Relevé visuel de dégradations ; Bruit de roulement ; Contrôle de macro texture ; Essai d'adhérence (CFL) ; - Résultats comparés au BBM b témoin 15
Le chantier RD 1083 Erstein Résultats d essais disponibles à ce jour: PMT mesurées après mise en œuvre: SMA: 0,99 BBM témoin: 0,64 exigence du marché:>0,6 Mesures d adhérence: en cours 16
Mesures de bruit de roulement : Valeur mesurée sur le SMA : 77 db(a), représentative de revêtements de même granulométrie BBSG et BBM 0/10 17
Perspectives: - Poursuite du suivi dans le temps - Autre test sur route à trafic différent avec enrobé à bitume non modifié sur chaussée (très) souple. Merci de votre attention 18