Brevet FR2202197A1 — publié le 19740503

La présente invention concerne un procédé de constitution de revetement routier anti-dérapant par mise en oeuvre d'une première couche de béton bitumineux de support permettant l'enchasseaent ultérieur de gravillons de cloutage préenrobés après compectage de ladite couche de béton bitumineux. Elle concerne aussi le revêtement anti-dérapant réalisé par ledit procédé. Le gravillonnage des reveteients routiers est bien connu comne procédé susceptible de réaliser les chaussées anti-dérapantes; Il y a différentes manières de le réaliser et l'invention en prévoit une, dnomnée "cloutage", qui donne des résultats particulièrement avantageux. Un des plus anciens procédés consiste à répandre un liant hydrocarboné à chaud sur la surface de la route puis à étaler du gravillon que lton cylindre pour ltenchasser dans le liant.Cet ancien procédé avait l'lnconvénient de ne pas réaliser de surfaces bien planes et de ne pas enchasser convenablement le gravillon dans la chaus sée. Mais, si les gravillons ne sont pas convenablement fixés à la chaussée, lors d'un freinage ils seront arrachés, ce qui diminue l'efficacité du freinage et détériore la chaussée. L'invention se propose Justement d'améliorer des gravillons. Un autre procédé graveleux consiste en effet à préparer en usine ou en poste d'enrobage mobile le mélange liantmatériau graveleux qui est utilisé en couches plus ou moins minces pour réaliser le tapis de roulement. Ce tapis est constitué par des gravillons enrobés dont la courbe de granulométrie est bien précisée par des normes qui ont été étudiées pour obtenir les meilleures qualités possibles de compacité et de résistance mécanique, celles-ci venant souvent au détriment des qualités d'anti-dérapage. La granulométrie du gravillon comporte des pourcentages bien précis de grenus, semi-grenus, de sable et de fillers.Il faut ensuite procéder au finissage qui comporte un compactage à l'aide de rouleaux compresseurs (appelés billes) sur la machine de répandage par des tasseurs vibreurs Cette dernière opération doit être effectuée lorsque le revêtement est encore à la température suffisamment élevée pour que les produits, lors du refroidissement, soient convenablement serrés. Le procédé de l'invention est caractérisé principalement par la combinaison a) de l'emploi dtun béton bitumineux de support de granulométrie suivante : Dimension du tamis : Pourcentage passant en mm (mailles carrées): en poids ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 12,5 - 100 6,0 70 à 80 2,0 40 à 50 0,08 . 7 à 9 avec un liant hydrocarboné de la catégorie de qualité 60/70 ou 80/100, ces chiffres représentant la pénétration Dow après cinq secondes à 25 C à l'aide dlun cône de 100 g, ce béton étant appliqué à une température de 140 à 1500, b) de l'emploi, pour appliquer ce béton de support, dtun finisseur de grande largeur, de l'ordre de 8m, à poutre vibrante lourde, c) de la réalisation du "cloutage" de la surfa- ce du béton bitumineux de support immXdiatement après sa mise en oeuvre, ledit cloutage s'effectuant avec un gravillon préalablement enrobé, - de granulométrie serrée, ctest-A-dire dont le rapport du chiffre le plus élevé au chiffre le plus bas est inférieur à 1, 4, - de coefficient de forme excellent, c'est-à-dire que si 1 est la plus grande dimension entre deux plans parallèles du grain de granulat, g le diamètre du trou où passe le granulat et e la plus petite dimension entre deux plans parallèles du granulat, on a pour au moins 90 des gravillons : 1 + g inférieur ou égal à 6 e - de coefficient de LOS ANGES inférieur à 15 - non susceptible de polissage ledit gravillon étant préalablement enrobé avant épandage avec du bitume dur de qualité 40/50 (pénétration dow après cOnq secondes à 25 d'un cône de 100 g) fillerisé, ledit cloutage sreffectu- ant à l'aide d'une machine épandant ledit gravillon avec une répartition régulière en l'ensachant à l'aide de billes ou rouleaux de compectage, de rouleaux et cylindres lisses suivant lXépandeuse, d) de la réalisation du cloutage et du compactage immédiatement après la mise en oeuvre du béton bitumineux de support à un moment où celui-ci est encore à une température de l'ordre de 1400. Plus précisément, on préfère employer pour le béton bitumineux support, une formule de granulat suivante ( - gravillon 8/12,5 : 25i Porphyre( - gravillon 3/8 : ( - sable concassé 0/3 : 25 Sable silicieux roulé 0/5 : 15; Filler calcaire : De même, on préfère employer, pour le béton bitumineux de cloutage, du porphyre de granulométrie 14/16 à coefficient de LOS ANGLES inférieur à 13, bien que des porphyres à coefficient de LOS ANGELES employés entre 13 et 15 puissent encore convenir. La couche de roulement de l'invention est parti culièrement anti-dérapante et son coefficient de rugosité diminue les risques de verglas. On remarque que, dans le produit obtenu, les clous ne font pratiquement pas saillie en dehors du béton bitumineux-support ; les qualités anti-dérapantes sont flraisemblablement dues, en grande partie, à la présence en surface d'une proportion relativement grande des éléments les plus gros du mélange. La composition obtenue est conforme aux normes actuelles relatives aux couches de roulement des chaussées dtau- toroute françaises. Le revêtement de l!invention évite les inconvénients qui ont été cités précédemnent et possède les qualités anti-dérapantes exceptionnelles qui se maintiennent pendant très longtemps car la chaussée réalisée possède une très grande résis n n tance. Les clous ne font pratiquement pas saillie en dehors du béton bitumineux support et les qualités anti-dérapantes sont dues en grande partie à la présence, en surface, dans une proportion relativement grande, des éléments les plus gros du mélange bitumineux. Les clous sont parfaitement enchassés et sont répartis convenablement, notamment aux abords des Joints. D'ailleurs, dans le procédé de l'invention, dans son application et dans le produit obtenu, on s'efforce de résoudre le problème des Joints qui affectent la stabilité des automobiles. On s'arrange pour éviter les distorsions de temps d'exé- cution de l'enrobé support et du cloutage pour ne pas obliger le finisseur > de fréquents arrêts et pour ne pas effectuer un compactage sur support froid. De plus, on s'arrange pour que le cloutage soit fait en évitant de réaliser un Joint en long marqué par un surdosage avec chevauchement des passes ou par un sousdosage avec un mauvais aJustement des passes. Ceci est un mode d'exécution qui ne fait pas partie de l'invention mais qui est rendu possible et facilité par l'invention elle-même. la description ci-après donne un exemple non limitatif de réalisation pratique de l'invention pour matérialiser celle-ci. Pour le béton bitumineux de support, on peur utiliser n'importe quel enrobé dense fabriqué d chaud, à base de liant hydrocarboné (bitume, goudron, et produits dérivés de la houille ou du pétrole). Le béton bitumineux ci-après a été étudié spécialement pour tenir compte du répandage ultérieur de gravillons pré-enrobés : On utilise des granulats ayant une granulométrie 0/12,5 entrant dans le fuseau granulometrique qui correspond au tableau ci-dessous : Dimens & n de tamis en :Pourcentage passant un (maille carrée): en poids ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 12,5 100 6,0 70 à 80 2,0 40 à 50 0,08 : 7 à 9 On utilise un bitume de catégorie 60/70 (ces chif fres correspondent à la pénétration Dow après cinq secondes à 250 d'un cône de 100 g. Une autre formule plus précise pour le béton bitumineux de support consiste en la formule suivante a) Granulats Composition granulométrique ( - gravillon 8/12,5 : 25% Porphyre de LESSINES ( - gravillon 3/8 : 30% ( - sable concassé 0/3 : 25 Sable silicieux roulé 0/5 15s Filler caLcaire b) Bitume de catégorie 80/100 : La mise en oeuvre du béton bitumineux de support se fait à une température de l'ordre de 140 à 150 et ne nécessite pas de précautions particulières en dehors du respect de la composition.Dans un exemple pratique, on a réalisé cette mise en oeuvre à l'aide d'un finisseur VOGElE "Super 200" dont la capacité de largeur de travail était de 8 mètres, qui possédait un dispositif de nivellement automatique. On réalisait un précompactage par règle vibrante (TAMPER) à comnande hydrau lique et autre table vibrante dénommée wSCREED. Ces deux dispo sitifa de précompactage sont réglables et complétement indépendantes de la vitesse d'avancement du finisseur. La vitesse de travail est adaptée pour permettre une synchronisation avec la centrale d'enrobage. Les caractéristiques béton bitumineux de support ainsi réalisées sont les suivantes Il s'agit ci-après, des essais DURIEZ - L.C.P.C. - Module de richesse : 3,8 - Résistance à la compression après 7 Jours de conservation à 180C à sec . 72 - Résistance à la compression après immersion 7 Jours à 18'C : 65 - Rapport immersion - compression : .9 - Compacité DURIEZ : 96 Le béton bitumineux de support ainsi réalisé a une courbe granulométrique très voisine de la formule type de béton bitumineux semi-grenue non clouté couraniment demandée en FRANCE par l'Administration des Ponts et Chaussées. Ces caractéristiques mécaniques sont conformes aux spécifications exigées pour les revêtements d'autoroutes et de routea à fort trafi. Si on utilisait un béton bitumineux répondant à d'autres courbes granulométriques, par exemple, les courbes répondant aux normes britanniques, les bétons bitumineux gup- ports de ce type seraient plus faciles à "clouter" mais seraient moins résistants aux efforts mécaniques verticaux et horizontaux. En ce qui concerne le béton bitumineux de cloutage, on utilise des gravillons non polissables, naturels ou artificiels, de granulométrie serrée, préenrobés, selon leur nature minéralogique. Ces gravillons doivent posséder les caractéristiques suivante : - granulométrie serrée (14/16, 12,5/16, 16/22) - coefficient de forme le meilleur possible - non polissable - coefficient de LOS HNGELES inférieur à 15. Ce gravillon est préenrobé au bitume dur 40/50 fillerisé. On aura intérêt à utiliser du porphyre de LE5SINES de granulométrie 14/16 et de coefficient de LOS ANGLES inférieur à 13. Pour mettre en oeuvre le béton bitumineux de cloutage, on effectue son répandage de manière à obtenir le dosage optimum de gravillons par mètre carré de chaussée et une répartition régulière. I1 s'effectue avec une machine spécialement conque pour obtenir cette répartition régulière du gravillon et pour commencer Ilenchassement des gravillons immédiatement après leur répandage au moyen de billes ou rouleaux qui supportent la machine. Cette machine peut travailler jusqutà une largeur de 8 m et fonctionne de la manière suivante - le granulat de cloutage est chargé à la pelle hydraulique dans une trémie d'approvisionnement fonctionnant comme une benne basculante se déversant dans une trémie tampon. - la répartition constante des granulats de cloutage sur toute la longueur de la trémie tampon a un débit donné, est-assuré par un râcleur mobile. - au fond de la trémie tampon, une plaque vibrante inclinée amène les gravillons sur un cylindre cannelé qui les déverse par saccade. - la douteuse est munie à l'arrière de trois rouleaux à Jante lisse faisant pénétrer les gravillons dans le corps de lten robée. Ce genre de répandage présente les avantages d'une largeur de travail permettant un répandage en une seule passe, une répartition des granulats très régulière, à précompactage réalisé par la répandeuse elle-même, une vitesse d'avancement a réglé par un variateur (0 à 7,5 m par mn) permettant une grande souplesse dlexcution. Le compactage doit être fait tant que le béton bitumineux de support est encore à la température voulue, de ,'ordre de l40. Ltenchassement des clous est achevé par les engins de compactage (rouleaux à pneux lisses et cylindres lisses), qui suivent la répandeuse. La température du béton bitumineux au moment du compactage final est prépondérante pour réussir un enchassement correct des "clous." Dans le cas de l'invention elle doit être au moment de 1404. REVENDICATIONS 10) Procédé de constitution de revêtement routier anti-dérapant par mise en oeuvre d'une premiere couche de béton bitumineux de support permettant l'enchassement ultérieur de gravillons de cloutage préenrobé après compactage de ladite couche de béton bitumineux, c a r a c t é r i s é par la combinaison a) de l'emploi à béton bitumineux de support de granulométrie suivante : Dimension de tapis : Pourcentage passant : en nm en poids (maille carrée) 12,5 100 6,0 70 à 80 2,0 40 à 50 : 0,08 7à 9 Avec un liant hydraucarboné de la catégorie de qualité 60/70 ou 80/100, ces chiffres correspondants à la pénétration Dow après 5 s à 25 d'un cône de 100 g, ce béton étant appliqué à une température de 140 à 150 . b) de l'emploi pour appliquer ce béton de support d'un finisseur de grande largeur de l'ordre de 8 m, à poutre vibrante lourde, c) de la réalisation du cloutage de la surface avec du béton bitumineux de cloutage immédiatement après la mise en oeuvre du béton bitumineux de support, ledit cloutage s'effectuant avec un gravillon enrobé - de granulométrie serrée, c'est-à-dire dont le rapport le plus é- levé au chiffre le plus bas est intérieur à 1,4, - de coefficient de forme excellent, ctest-à-dire que si(l) est la plus grande dimension entre deux plans parallèles du gravillon, (g) le diamètre du trou w passe le granulat et (e) la plus petite dimension entre deux plans parallèles de ce granulast, on a pour au moins 90 des gravillons :: 1 + g intérieur à 15, - non susceptible de polissage ledit gravillon ayant été préalablement enrobé avant étandage avec du bitume dur de qualité 40/50, fillerisé ledit cloutage s'effectuant à l'aide d'une machine étendant ledit gravillon avec une répartition régulière en ltenchassant à l'aide de billes ou rouleaux de compactage, de rouleaux et cylindres lisses suivant llétendeuse, d) de la réalisation du cloutage et du compactage immédiatement après la mise en oeuvre du béton bitumineux de support à un moment où celui-ci est encore à une température de l'ordre de 1400. 20) Procédé, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par l'emploi pour le béton bitumineux support d'une formule de granulat suivante ( - gravillon 8/12,5 :25 Porphyre de MESSINES ( - gravillon 3/8 : 30 ( - sable concassé 0/3 : 25w Sable silicieux roulé 0/5 : 15% Filler calcaire : 5% 30) Procédé, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par l'emploi pour le béton bitumineux de cloutage de Porphyre de granulométrie 14/16 à coefficient de LOS ANGELES inférieur à 13. 40) Revêtement anti-dérapant obtenu par le procédé tel que défini dans ltune quelconque des revendications 1, 2, 3, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait a) que les gravillons de cloutage ainsi que les éléments les plus gros du béton bitumineux de support sont en grande proportion en surface ; b) que la granulométrie du béton de support est la suivante Dimension de tamis en mm : Pourcentage passant en (maille carrée) : poids 12,5 100 6,0 70 à 80 2,0 40 à 50 0,08 7 à 9 avec un liant hydraucarbonné de la catégorie 60/70 ou 80/100. c) que le béton de cloutage est constitué de gravillons non polissables, à granulométrie serrée, de 11 ordre de 14/16, 12, 5/16 ou 16/22, à coefficient de forme excellent, à coefficient de LOS ANGELES inférieur à 15, ledit gravillon étant enrobé au bitume de qualité 40/50 fillerisée.