Brevet FR2779424A1 — publié le 19991210

La présente invention concemrne une composition et un procédé de réalisation d'une couche de roulement d'une route ainsi que la couche de roulement correspondant. Elle a des applications dans l'industrie de construction et d'entretien des chaussées de circulation. Une couche de roulement de chaussées doit présenter un certain nombre de caractéristiques, en particulier, elle doit assurer l'étanchéité de l'ensemble du corps de chaussée, I'uni longitudinal et transversal, la planéité nécessaire à la stabilité des automobiles et une adhérence suffisante pour le freinage des véhicules. Dans la mesure du possible, elle doit aussi avoir un faible niveau sonore lors du contact pneumatique/chaussée. Il est aussi souhaitable après sa mise en oeuvre par construction ou lors d'un entretien, qu'il y est très peu de rejets de gravillons afin d'éviter les bris de pare brise. Classiquement, les couches de roulement de chaussées présentant ces caractéristiques sont réalisées grâce à des enrobés à chaud comprenant des grinulats liés par du bitume. Ces granulats sont préférentiellement des gravillons 4/6 ou 6/10, le plus souvent associés à du sable 0/2, ces valeurs numériques correspondent aux tailles des granulats. Ces enrobés sont aussi bien utilisés dans des chaussés à fort trafic que dans des chaussées à trafic faible ou modéré correspondant à environ 5 000 véhicules par jour ou moins. Or, dans ce dernier cas, les contraintes économiques et mécaniques ne sont pas les mêmes que dans les cas de forts trafics. En effet, les possibilités d'investissement sont souvent réduites pour les " petites " routes par rapport aux axes principaux de circulation. Par ailleurs, du fait du trafic réduit, l'usure et les sollicitations de la couche de roulement sont moindres. Par ailleurs, du fait de l'utilisation préférentielle de gravillons 4/6 ou 6/10 dans les couches de roulement, les granulats de taille autre se retrouvent souvent déclassés ou invendus et sont donc proposés à des prix réduits. Le but de l'invention est donc de proposer une composition pour la réalisation d'une couche de roulement pour chaussée à trafic faible ou modéré qui possède les caractéristiques précédemment citées tout en étant d'un coût réduit. Cependant elle peut aussi être utilisée pour des chaussées à 2 2779424 plus fort trafic mais dont les véhicules sont moins agressifs pour le revêtement. Elle peut aussi bien être utilisée dans des chaussées à déflexion élevée, supérieure à 100/100 mm que dans les chaussées à faible déflexion. Pour cela, I'invention consiste en une composition de granulats laqués, ladite composition étant ultérieurement utilisée dans la réalisation d'une couche de roulement. Selon l'invention: - les granulats sont des gravillons 2/4, 2/6, 4/6 ou 4/10, pouvant éventuellement être combinés et préférentiellement 216. - les gravillons sont laqués par un liant bitumineux. - le liant bitumineux est une émulsion de bitume. Cette invention peut également présenter les caractéristiques techniques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles et présentant chacune des avantages particuliers: - le bitume de l'émulsion a une pénétration de 30 à 300/10 mm selon la norme NFT 66004. - le laquage est effectué à froid. - le laquage est effectué à chaud. - la proportion de bitume résiduel dans la composition de granulats laqués est comprise entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 2 % et 4 %. - la composition de granulats laqués peut être stockés jusqu'à plusieurs mois avant sa mise en oeuvre. - la composition de granulats laqués peut être mise en oeuvre au finisseur ou éventuellement à la niveleuse ou à l'automoteur pour enrobés, coulées à froid ou par tout autre engin d'application. La couche de roulement est destinée à une chaussée à trafic faible ou modéré correspondant à environ 5 000 véhicules par jour ou moins. L'invention consiste aussi en un procédé de réalisation d'une couche de roulement sur un support dans lequel les étapes suivantes sont chronologiquement mises en oeuvre: 3 2779424 - une couche d'accrochage est éventuellement réalisée sur le support en fonction de l'état du support, - une composition de granulats laqués est répandue directement sur le support ou par l'intermédiaire de l'éventuelle couche d'accrochage, - du sable est répandu, - une émulsion de bitume à rupture et viscosité contrôlée est répandue, - I'ensemble est compacté ou cylindré, - un balayage est effectué. Cette invention peut également présenter les caractéristiques io techniques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les granulats sont des gravillons 2/4, 2/6, 4/6 ou 4/10, pouvant éventuellement être combinés et préférentiellement 2/6. - les gravillons sont laqués par un liant bitumineux. - le liant bitumineux est une émulsion de bitume. - le bitume de l'émulsion a une pénétration de 30 à 300/10 mm selon la norme NFT 66004. - le laquage est effectué à froid. - le laquage est effectué à chaud. - la proportion de bitume résiduel dans la composition de granulats laqués est comprise entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 2 % et 4 %. - la composition de granulats laqués peut être stockée jusqu'à plusieurs mois avant sa mise en oeuvre. - la composition de granulats laqués peut être mise en oeuvre au finisseur ou éventuellement à la niveleuse ou à l'automoteur pour enrobés, coulées à froid ou par tout autre engin d'application. La couche de roulement est destinée à une chaussée à trafic faible ou modéré correspondant à environ 5 000 véhicules par jour ou moins. - le dosage de la composition de granulats laqués est compris entre 20 et 150 kg/m2 de couche de roulement et préférentiellement compris entre 30 et 60 kg/m2 pour une épaisseur comprise entre 10 et 100 mm. 4 2779424 - le sable est un sable de carrière. - le sable est un sable 0/1 à 0/6 et préférentiellement 012 à 0/4. - la propreté du sable peut être limitée à un équivalent de sable supérieur ou égal à 40 selon la norme NFP 18597. - le dosage du sable est compris entre 1 et 10 kg/m2 et préférentiellement entre 3 et 5 kg/m2. - l'émulsion de bitume à rupture et viscosité contrôlée est dosée pour obtenir un dosage résiduel en bitume compris entre 200 et 2000 g/m2 et préférentiellement entre 400 et 1000 g/m2. - le sable peut être arrosé pour aider à sa migration entre les vides de la composition de granulats laqués. - la rugosité mesurée par la méthode dite " hauteur au sable vraie " sur une couche de roulement donne un résultat compris entre HSv 0,5 et 1 mm selon la norme NFP 98216-1. L'invention consiste encore en une couche de roulement, comportant: - une composition de gravillons laqués déposés sur un support directement ou par l'intermédiaire d'une couche d'accrochage, le laquage des gravillons étant obtenu par un liant bitumineux sous forme d'une émulsion de bitume. - du sable, - une émulsion de bitume à rupture et viscosité contrôlée. Cette invention peut également présenter les caractéristiques techniques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - des gravillons 2/4, 216, 4/6 ou 4/10, pouvant éventuellement être combinés et préférentiellement 2/6. - les gravillons sont laqués par un liant bitumineux. - le liant bitumineux est une émulsion de bitume. - le bitume de l'émulsion a une pénétration de 30 à 300/10 mm selon la norme NFT 66004. - le laquage est effectué à froid. 2779424 - le laquage est effectué à chaud. - la proportion de bitume résiduel dans la composition de granulats laqués est comprise entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 2 % et 4 %. - la composition de granulats laqués peut être stockée jusqu'à plusieurs mois avant sa mise en oeuvre. - la composition de granulats laqués peut être mise en oeuvre au finisseur ou éventuellement à la niveleuse ou à l'automoteur pour enrobés, coulées à froid ou par tout autre engin d'application. - le dosage de la composition de granulats laqués est compris entre 20 1o et 150 kg/m2 de couche de roulement et préférentiellement compris entre 30 et 60 kg/m2 pour une épaisseur comprise entre 10 et 100 mmn. - le sable est un sable de carrière. - le sable est un sable 0/1 à 0/6 et préférentiellement 0/2 à 0/4. - la propreté du sable peut être limitée à un équivalent de sable supérieur ou égal à 40 selon la norme NFP 18597. - le dosage du sable est compris entre 1 et 10 kg/m2 et préférentiellement entre 3 et 5 kg/mn2. - l'émulsion de bitume à rupture et viscosité contrôlée est dosée pour obtenir un dosage résiduel en bitume compris entre 200 et 2000 g/m2 et préférentiellement entre 400 et 1000 g/mn2. - le sable peut être arrosé pour aider à sa migration entre les vides de la composition de granulats laqués. - la rugosité mesurée par la méthode dite " hauteur au sable vraie " sur une couche de roulement donne un résultat compris entre HSv 0,5 et 1 mm selon la norme NFP 98216-1. La couche de roulement est destinée à une chaussée à trafic faible ou modéré correspondant à environ 5 000 véhicules par jour ou moins. La couche de roulement selon l'invention comporte tous les critères d'acceptation des couches de roulement pour chaussées à trafic faible et modéré, le module de rigidité de ce complexe est égal ou inférieur à 3 000 Mpa. L'uni et la planéité sont obtenus par la mise en oeuvre des 6 2779424 granulats laqués, l'étanchéité et la rugosité sont obtenues par l'obturation des vides et le balayage du sable, la cohésion de l'ensemble empêche le rejet des gravillons et un faible niveau sonore est obtenu par l'utilisation de gravillons 2/4 à 2/6 préférentiellement. Ces caractéristiques étant obtenues à un coût réduit en utilisant des matériaux de carrière déclassés ou invendus. L'invention sera mieux comprise par la description d'un exemple de mise en oeuvre et de réalisation d'une couche de roulement pour chaussées à trafic faible ou modéré. Dans un premier temps, une composition de granulats laqués est io réalisée, des gravillons 2/6 ou 4/6 sont introduits dans un dispositif recevant par ailleurs une émulsion de bitume. Dans ce dispositif, l'émulsion est mise au contact des gravillons et une agitation assurée afin de répartir uniformément l'émulsion sur les gravillons afin que le laquage soit uniforme. Ce laquage s'effectue à froid. En sortie du dispositif, la composition de gravillons laqués S5 est envoyée sur une aire de stockage. Ce stockage peut durer de quelques heures à plusieurs mois. Dans le cas o le support présente une faible capacité d'accrochage à la composition de gravillons laqués, une couche d'accrochage doit être réalisée sur le support avant l'étalement de la composition de gravillons laqués. Les gravillons laqués sont transportés de leur zone de stockage vers le chantier routier o ils sont répandus sur le support grâce à au finisseur Dans cet exemple, on utilise environ 50 kg de composition de gravillons laqués par m2 de couche de roulement pour une épaisseur moyenne de mm. Du sable de carrière 0/2 est répandu sur la couche de composition de gravillons laqués puis une émulsion de bitume à rupture et viscosité contrôlée en fonction de la température extérieure et de l'hygrométrie. Dans cet exemple, on utilise du sable à raison d'environ 4 kg/m2. Le dosage de l'émulsion de bitume sera choisi pour obtenir un taux de bitume résiduel d'environ 600 g/m2 de couche de roulement. L'ensemble est ensuite cylindré et un balayage effectué. Une couche de roulement réalisée selon ces caractéristiques est étanche, des mesures réalisées au perméamètre de 7 2779424 chantier ont donné des valeurs de perméabilité comprises entre 2 à 15 10'4. Par ailleurs, les mesures de rugosité par la méthode dite " hauteur au sable vraie " ont donnés des résultats supérieurs à HSv 0,5 mm. L'exemple de réalisation qui vient d'être décrit est donné à titre purement indicatif et ne saurait limiter la portée de l'invention. 8 2779424 REVENDICATIONS 1. Composition pour la réalisation d'une couche de roulement d'une route comportant un liant et des granulats, caractérisée en ce que: - le liant est une émulsion de bitume, - les granulats sont des gravillons 2/4, 2/6, 4/6 ou 4/10, et préférentiellement 2/6, -les gravillons étant laqués par le liant, le taux résiduel du bitume des gravillons laqués se situant entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 1 % io et 2 % avec un bitume de pénétration 30 à 300/10 mm. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le laquage est obtenu à froid. 3. Procédé de réalisation d'une couche de roulement d'une route caractérisé en ce que: - des gravillons laqués sont déposés sur un support routier pour former une couche, une couche d'accrochage pouvant éventuellement être intercalée entre ledit support et lesdits gravillons laqués, lesdits gravillons étant des gravillons 2/4, 2/6, 4/6 ou 4/10, et préférentiellement 2/6, le laquage étant obtenu par une émulsion de bitume, le taux résiduel de bitume se situant entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 2 % et 4 % pour un bitume de pénétration 30 à 300/10 mm. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les gravillons laqués sont utilisés à raison de 20 à 150 kg/m2 de couche de roulement et préférentiellement entre 30 et 60 kg/m2, pour une épaisseur de couche pouvant varier entre 10 et 100 mm. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que du sable et une émulsion de bitume à viscosité contrôlée sont répandus sur la couche de gravillons laqués et que l'on compacte ou cylindre puis balaye la couche de roulement. 9 2779424 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le sable est un sable de carrière 0/1 à 0/6 et préférentiellement 0/2 à 0/4, à raison 1 à kg/m2 de couche de roulement et préférentiellement entre 3 et 5 kg/m2. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que l'émulsion de bitume à viscosité contrôlée assure un apport résiduel en bitume compris entre 200 et 2000 g/m2 et préférentiellement entre 400 et 1 000 g/m2. 8.Couche de roulement d'une route caractérisée en ce qu'elle comporte: des gravillons laqués déposés sur un support, directement ou par l'intermédiaire d'une couche d'accrochage, le laquage des gravillons étant obtenu par un liant sous forme d'une émulsion de bitume assurant un taux de bitume résiduel compris entre 1 % et 6 % et préférentiellement entre 2 et 4 %, les gravillons étant des gravillons 2/4, 2/6, 4/6 ou 4/10, et préférentiellement 2/6, les gravillons laqués étant dosés entre 30 et 60 kg/m2 de couche de roulement pour une épaisseur comprise entre 10 et 100 mm, - du sable 0/1 à 0/6 et préférentiellement 0/2 à 0/4, à raison 1 à 10 kg/m2 de couche de roulement et préférentiellement entre 3 et 5 kg/m2., une émulsion de bitume à viscosité contrôlée assurant un taux de bitume résiduel compris entre 200 g et 2000 g/rn2 et préférentiellement entre 400 g et 1000 g/m2 de couche de roulement. 9. Couche de roulement selon la revendication 8, caractérisée en ce que le sable est un sable de carrière dont la propreté peut être limitée à un équivalent de sable supérieure ou égale à 40. 10. Couche de roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est destinée à la réalisation de chaussée de circulation à un trafic faible ou modéré, et qu'elle possède une rugosité mesurée à la méthode dite " hauteur au sable vraie " comprise entre HSv 0,5 et 1 mm et que son module de rigidité est inférieur ou égal à 3 000 Mpa.