Brevet FR2327363A1 — publié le 19770506

L'invention concerne les travaux publics, et plus précisément, la construction des chaussées en enrobés bitumineux. Les chaussées en enrobés bitumineux sont constituées de deux ou trois couches dont l'épaisseur et la composition sont choisies en fonction de la nature du sol, du climat et de la densité du trafic. Selon la pratique actuelle, la couche d'enrobé la plus profonde est constituée par un granulat concassé de O à 20 ou de O à 31,5 mm enrobé avec 3,3 à 3,7 de son poids de bitume. Ce matériau, couramment dénommé "grave-bitume", est peu rigide, très fatigable, perméable à l'eau et assez difficile à compacter. Il est impossible de réaliser un compactage satisfaisant de ce materiau si l'épaisseur de la couche est inférieure à 15cm. Sur des sols faibles et sous des trafics lourds, il faut employer une couche de fondation qui est epaisse de 20 à 25 cm. et faite avec un granulat de O à 31,5 mm enrobé avec 3,5% de son poids de bitume, une couche de base qui est épaisse de 15 à 20 cm et faite avec un granulat de O à 20 mm enrobé avec 3,5% de son poids de bitume, et une couche de surface qui est épaisse de 6 a 8 cm et faite avec un béton bitumineux à 6% de bitume. L'invention a pour but de réduire les quantités de matériaux nécessaires pour construire une chaussée dont la tenue soit au moins aussi bonne, ou de construire avec les mêmes quantités de matériaux une chaussée dont la tenue soit nettement améliorée. Un procédé pour construire une chaussée constituée par deux ou plusieurs couches d'enrobés bitumineux étendues sur un support est caractérisé, selon l'invention, par le fait que lton emploie, pour former la couche en contact avec le support, un agrégat enrobé avec 4 à 5,2% de son poids de bitume. Dans la présente description et dans les revendications annexées, le terme "support" désigne indifféremment un sol tel quel, un sol traité à la chaux ou au ciment, un sol recouvert d'une couche de granulat non lié, ou une chaussée ancienne. Les termes "granulat" et "agrégat" désignent des matériaux qui contiennent 5 à 10% en poids de filler (grains inférieur à 0,1 mm). Le fait de porter le taux de bitume dans la couche la plus profonde d'une valeur comprise jusqu'alors entre 3,3 et 3,7% à une valeur comprise entre 4 et 5,2% ou, dans la plupart des cas, entre 4 et 4,4%, permet de réduire considérablement l'épaisseur de cette couche et celle des autres couches de la chaussée. Ce résultat n'était nullement prévisible. Le taux de bitume dans la couche en contact avec le support étant compris entre les limites qui viennent d'être spécifiées, le nombre, la composition et l'épaisseur des couches de la chaussée sont choisis en fonction du climat, du trafic et de la nature du sol. Dans la plupart des cas, la couche la plus profonde est avantageusement faite avec un granulat concassé ou semi-concassé de 0 à 20 mm, enrobé avec 4 à 4,4% de son poids de bitume, et l'épaisseur optimale de cette couche est comprise entre 10 et 14 cm. Pour caractériser le poids du trafic et la résistance du sol, on se réfère à la-classification qui a été élaborée par le Service d'Etude Technique des Routes et Autoroutes ("Catalogue des Structures Types de Chaussées", Ministère de l'Equipement et du Logement, 1971). Le trafic est caractérisé empiriquement au moyen d'une classification basée sur le nombre de véhicules poids lourds passant quotidiennement dans les deux sens. La classe T1 désigne un trafic de 600 à 1500 poids lourde T2 de 300 à 600, T3 de 75 à 300, T4 de 40 à 75, etc.. Les sols sont répartis selon leur résistance en quatre classes : S1 (limons et argiles), S2 (sablons), S3 (sables) et S4 (graviers). Sous un climat analogue au climat moyen de la France aux altitudes inférieures à 1000 mètres, on peut construire selon l'invention une chaussée qui répond aux conditions de sol et de trafic définies par les couples S2T2 ou S3T1, en mettant en place successivement - une couche de fondation épaisse de 11 à 13 cm, en grave-bitume composé de granulat semi-concassé de 0 à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - une couche de base épaisse de 8 à 10 cm, faite en granulat concassé de 0 à 20 ou de 0 à 14 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et une couche de surface épaisse de 6 à 8 cm, en béton bitumineux com posé de granulat de 0 à 14 ou de 0 à 10 mm enrobé avec 5,6 à 6,2 de son poids de bitume. Dans les conditions de sol et de trafic qui sont définies par les couples S2T3, S3T2, S4T1 et S4T2, on pourra mettre en place suc cessivoment : - une couche de base épaisse de 10 à 14 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé ou semi-concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et une couche de surface épaisse de 6 à 9 cm, en béton bitumineux com posé de granulat de O à 10 ou de O à 14 mm enrobé avec 5,8 à 6,2% de son poids de bitume. On peut construire une chaussée qui répond aux conditions de sol et de trafic définies par les coupes S2T4 et S3T3 en mettant en place successivement - une couche de base épaisse de 12 à 14 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et un enduit épais de 0,5 à 1,5 cm, en mortier bitumineux. On peut construire une chaussée qui répond aux conditions de sol et de trafic définies par les couples S3T4 et S4T3 en mettant en place successivement - une couche de base épaisse de 8 a iî cm, en enrobé bitumineux composé d'un granulat concassé de O à 14 mm enrobé avec 4,8 à 5,2% de son poids de bitume, - et un enduit épais de 0,5 à 1,5 cm, en mortier bitumineux. Les exemples suivants sont donnés pour montrer les avantages du procédé selon l'invention par rapport à un procédé classique. Il va de soi que ces exemples ne sont nullement limitatifs. Dans ces exemples, on compare les performances des différentes structures de chaussées en se basant sur leur indice de fatigue (G. AUSSEDAT, Ch. AZIBERT et M.F. MONNIOT, Rev. Générale des Routes et Aérodromes, nO 498, mai 1974). Cet indice est calculé à partir d'essais de fatigue et de module dynamique, qui sont effectués sur les enrobés bitumineux à différentes températures. Plus l'indice de fatigue est petit, mieux la chaussée résiste à la fatigue, dans les conditions de climat et de trafic considérées. EXEMPLE 1. Cet exemple concerne une chaussée devant être construite sur un sol de classe Sa et soumise à un trafic de classe T1, sous le climat de l'est de la France. On construit une chaussée selon l'invention en mettant en place successivement sur le sol - une couche de fondation épaisse de 12 cm, en grave-bitume composé de granulat semi-concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,2% de son poids de bitume, - une couche de base de 8 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 14 mm enrobé avec 4,2de son poids de bitume, - et une couche de surface de 8 cm, en béton bitumineux composé de granu lat concassé de O à 14 mm enrobé avec 6% de son poids de bitume. L'épaisseur totale de cette structure n'est que de 28 cm et son indice de fatigue est de 0,18. Il est surprenant de constater que cet indice de fatigue est aussi bon que celui de la chaussée beaucoup plus lourde qui est proposée dans le Catalogue des Structures Types de Chaussées (déjà cité) pour satisfaire aux mêmes conditions de so; de trafic et de climat.En effet, la chaussée de type classique qui est définie dans le Catalogue présente aussi un indice de fatigue de 0,18, mais son épaisseur totale est de 38 cm - une couche de fondation de 15 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 31,5mm enrobé avec 3,5 de son poids de bitume, - une couche de base de 15 cm, en grave-bitume composé de granulat con cassé de O à 20 mm enrobé avec 3,5% de son poids de bitume, - et une couche de surface de 8 cm, en béton bitumineux composé de gra nulat concassé de O à 14 mm enrobé avec 6% de son poids de bitume. EXEMPLE 2. Cet exemple concerne une chaussée devant être construite sur un sol de classe S3 et soumise à un trafic de classe T2, sous le climat de l'est de la France. On construit une chaussée selon l'invention en mettant en place successivement sur le sol - une couche de base de 14 cm, en grave-bitume composé de granulat con cassé de O à 20 mm enrobé avec 4,2% de son poids de bitume, - et une couche de surface de 6 cm, en béton bitumineux composé de gra nulat concassé de O à 10 mm enrobé avec 6% de son poids de bitume. L'épaisseur totale de cette chaussée n'est que de 20 cm et son indice de fatigue est de 2,2. Il est surprenant de constater que cet indice de fatigue est aussi bon que celui de la chaussée beaucoup plus lourde qui est proposée dans le Catalogue des Structures Types de Chaussées (déjà cité) pour satisfaire aux mêmes conditions de sol, de trafic et de climat. En effet, la chaussée de type classique qui est définie dans le Catalogue présente elle aussi un indice de fatigue de 2,2, mais son épaisseur totale est de 26 cm - une couche de base de 20 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 20 mm enrobé avec 3,5% de son poids de bitume, - et une couche de surface de 6 cm, en béton bitumineux composé de granulat concassé de O à 10 mm enrobé avec 6% de son poids de bitume. REVENDICATIONS 1. Procédé pour construire une chaussée comportant deux ou plusieurs couches d'enrobés bitumineux étendues sur un support, caractérisé par le fait que l'on emploie pour former la couche en contact avec le support un agrégat enrobé avec 4 à 5,2% de son poids de bitume. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la couche en contact avec le support est épaisse de 10 à 14 cm et faite avec un enrobé composé de granulat concassé ou semi-concassé de O à 20 mm enrobé avec 4 à 4,4% de son poids de bitume. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on met en place succes sivement sur le support - une couche de fondation épaisse de Il à 13 cm, en grave-bitume composé de granulat semi-concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - une couche de base épaisse de 8 à 10 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 20 ou de O à 14 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et une couche de surface épaisse de 6 à 8 cm, en béton bitumineux composé de granulat de O à 14 ou de O à 10 mm enrobé avec 5,8 à 6,2% de son poids de bitume. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on met en place succes sivement - une couche de base épaisse de 10 à 14 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé ou semi-concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et une couche de surface épaisse de 6 à 9 cm, en béton bitumineux composé de granulat de O à 10 ou de O à 14 mm enrobé avec 5,8 à 6,2% de son poids de bitume. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on met en place succes sivement sur le support - une couche de base épaisse de 12 à 14 cm, en grave-bitume composé de granulat concassé de O à 20 mm enrobé avec 4,0 à 4,4% de son poids de bitume, - et un enduit épais de 0,5 à 1,5 cm, en mortier bitumineux. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on met en place succes sivement sur le support - une couche de base épaisse de 8 à 11 cm, en enrobé bitumineux composé d'un granulat concassé de O à 14 mm enrobé avec 4,8 à 5,2% de son poids de bitume, - et un enduit épais de 0,5 à 1,5 cm, en mortier bitumineux.