Brevet FR2789705A1 — publié le 20000818

L'invention concerne une couche de roulement bitumineuse drainante, un procédé de réalisation d'une telle couche de roulement, ainsi qu'une chaussée comprenant une telle couche de roulement. La couche de roulement bitumineuse drainante, objet de la présente invention, est destinée à la réalisation de couches de surface de chaussées sollicitées sujettes: à l'orniérage, à la pollution, 10. à un niveau de trafic élevé. En effet, une couche de roulement drainante, dans sa conception actuelle, est constituée d'une couche de matériaux granulaires enrobés par un liant hydrocarboné et mis en oeuvre à l'épaisseur requise. Le pourcentage de vides et la forme des vides sont tels que les eaux pluviales peuvent circuler dans les vides communiquants, une fois cette couche mise en place. Cette couche est habituellement posée par l'intermédiaire d'une couche d'accrochage sur une couche d'assise en réalisation de chaussée neuve ou sur une couche de surface en entretien de chaussée. La couche d'accrochage rend la couche sous-jacente étanche, si celle-ci ne l'est pas déjà par elle-même, et assure en même temps un collage parfait entre les deux couches. Ce collage parfait confère à ces deux couches un comportement similaire à celui d'une couche unique. Les couches en béton bitumineux drainant sont: À normalisées par la norme NF P 98.134 comme ayant - une teneur en vides de l'ordre de 20%, et - une vitesse de percolation mesurée au drainomètre de chantier (NF P 9-254-3) supérieure à 0,4 cm/s, À caractérisees dans les avis techniques concernant les chaussées réalisées en des enrobés spéciaux drainants pour les produits d'entreprise comme ayant - une teneur en vides comprise entre 20 et 25%, et 2 2789705 -une vitesse de percolation mesurée au drainomètre de chantier (NF P 98-254-3) comprise entre 0,8 cm/s et 1,3 cm/s. Sous l'effet du trafic, la fonction de drainage dans la masse de ce type de couche de roulement décroît dans le temps avec I'âge de la chaussée, de façon variable suivant le produit. En effet, la pollution de surface est entraînée par les eaux de pluie dans la masse de l'enrobé. L'effet de chasse, créé par les pneumatiques, qui complète le mouvement gravitaire de l'eau pluviale dans le massif n'assure que partiellement l'entraînement des particules polluantes diverses. Ces particules polluantes se déposent, colmatent et annihilent la fonction drainante dans la masse de ces couches d'enrobés drainants. La drainabilité de surface, quant à elle, reste bonne. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés cidessus et d'éviter pour le moins que ne se détériore la fonction de drainage dans la masse. Avantageusement, l'invention doit permettre en même temps d'améliorer l'adhérence et de réduire les nuisances phoniques engendrées par ce type d'enrobés. Ce but doit être atteint dans de bonnes conditions économiques. Le but de l'invention est atteint en créant un différentiel granulaire et en favorisant les fonctions de drainage horizontal et vertical dans la masse de l'enrobé par une structure granulaire adaptée. A cet effet, l'invention a pour objet une couche de roulement bitumineuse drainante comprenant deux parties, ou couches partielles, qui se répartissent l'amélioration des fonctions spécifiques de la nouvelle couche de roulement, à savoir améliorer les caractéristiques de surface et améliorer le drainage et le pouvoir anti-orniérant. La couche de roulement bitumineuse drainante comprend deux couches partielles superposées dont la couche partielle supérieure comporte des granulats de faible granulométrie et un liant bitumineux modifié, et dont la couche partielle inférieure 3 2789705 comporte des granulats de très forte granulométrie et un liant bitumineux. Les couches partielles sont constituées ou traitées avec des liants hydrocarbonés élastomères ou non. Les matériaux et les liants sont déterminés en fonction: du type de climat À de l'altitude du niveau de sollicitation. L'invention prend également en compte: À le risque d'orniérage, À le risque de fissuration par choc thermique, le risque lié à la vitesse lente des poids lourds et leur circulation canalisée, * les risques liées à des zones singulières: (courbes à petit rayon, zones de freinage, zones de stationnement, rampes). Ainsi, les couches partielles de la couche de roulement sont formulées de façon que la couche de roulement résultante: ne peut pas orniérer ou ornière peu, * est peu génératrice de bruit, favorise l'obtention d'une microrugosité accrue en surface en conservant la macrorugosité origine!le des enrobés drainants classiques, améliore par son assemblage substantiellement la pérennité de la capacité drainante des enrobés dans le temps. A cet effet, I'invention concerne également les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: Le rapport de granulométrie des granulats des deux couches partielles est de l'ordre de 3:1 à 4:1. La granulométrie des granulats de la couche partielle supérieure est choisie parmi les gammes de 2/4, 4/6 et 6/10. La granulométrie des granulats de la couche partielle inférieure est choisie parmi les gammes 10/14 10/20 et 14/20. 4 2789705 Les granulats sont de type monogranulaire sans fines dans la couche partielle supérieure. Les granulats sont de type monogranulaire sans fines dans la couche partielle inférieure. Le terme monogranulaire signifie l'utilisation d'une seule classe granulaire pour la préparation du matériau respectivement de la couche partielle supérieure ou inférieure. La teneur en vide de la couche partielle inférieure de la couche de roulement est supérieure ou égale à 25%. La vitesse de percolation mesurée au drainométre de chantier (NF P 98254-3) sur la couche de roulement est supérieure ou égale à 3,2 cm/s. La rugosité Hsv de la couche partielle supérieure est supérieure ou égale à 0,80 mm (NF P 98-216-1). L'atténuation phonique du bruit de roulement liée au complexe de la couche de roulement (NF S 31-119) est supérieure ou égale à 3dBA. L'une et/ou l'autre des couches partielles inférieure et supérieure peut comprendre des additifs minéraux ou organiques. Ces additifs peuvent être par exemple des fibres de roche ou de verre ou des granulats de déchets. Ils sont introduits lors de la fabrication du matériau pour constituer la couche partielle correspondante. Une couche partielle supérieure drainante d'enrobés sans sable de granulométrie, par exemple, 2/4 - 4/6 avec un liant élastomère et d'épaisseur réduite en surface de l'ordre de 1,5 à 2 cm permet de: assurer les caractéristiques de surface (uni-sécurité); À réduire le niveau de bruit; 30. assurer le contact pneumatique - chaussée; conforter la rugosité de surface et assurer la macrorugosité. Une couche partielle inférieure drainante d'enrobés à très forte granulométrie, par exemple 10/14 - 14/20, avec un liant 2789705 élastomère ou non et d'une épaisseur de l'ordre de 2,5 à 4 cm permet d'annuler l'effet d'encrassement de l'enrobé grâce à sa très forte drainabilité qui lui confère une durée d'efficacité supérieure aux enrobés drainants de la norme NFP 98-134 ou défini dans les avis techniques sur les produits d'entreprise, À d'améliorer le pouvoir anti-orniérant de l'enrobé, d'augmenter la capacité de drainage, 10. de favoriser la circulation horizontale et verticale de l'eau. L'invention a aussi pour objet un enrobé bitumineux à chaud drainant destiné à constituer un revêtement comprenant des granulats et un liant bitumineux modifié par des polymères au sens de la présente invention. Ses principaux avantages sont décrits ci-avant: L'enrobé bitumineux de l'invention peut avoir l'une ou l'autre des caractéristiques techniques suivantes, isolément ou en combinaison: À le liant bitumineux modifié est un bitume pur modifié par un copolymére styrène-butadiène- styrène (SBS), le liant bitumineux modifié peut être de composition différente suivant la couche partielle du revêtement, la teneur en liant recommandée est fonction de la classe granulaire utilisée, de l'apport éventuel de filler et de la nature minéralogique des granulats, les granulats sont de type monogranulaire sans fines pour la couche partielle inférieure du revêtement, les granulats sont de type monogranulaire sans fines pour la couche partielle supérieure du revêtement, À la granulométrie des granulats est conforme à une des gammes suivantes: - pour la couche partielle supérieure 2/4 - 4/6 - 6/10 - pour la couche partielle inférieure 10/14 - 10/20 - 14/20; 6 2789705 il y a un apport de filler ou non; I'apport de filler peut être nécessaire lors de la fabrication de cet enrobé, si la teneur en fines naturelles de la classe (ou des classes) utilisee(s) est trop faible. Le filler d'apport est un filler habituellement utilisé dans la formulation des enrobés de nature calcaire et apporté en un pourcentage de l'ordre de 1 à 5%, il y a un ajout d'additifs minéraux ou organiques. L'application d'une couche d'accrochage et d'étanchéité (liant et dosage adaptés) permet: À d'assurer le collage au support de la couche, et d'obtenir l'étanchéité de surface de l'ancienne couche de roulement. L'invention concerne par ailleurs une chaussée réalisée avec une couche de roulement ou un enrobé bitumineux tels que définis ci-avant. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une couche de roulement telle que définie plus haut, a) le collage des deux couches partielles pouvant être assure par un engin de mise en oeuvre assurant en une seule passe la mise en oeuvre du revêtement, et b) le collage des deux couches partielles pouvant être aussi assuré par deux passages du finisseur sans collage chimique. La granulométrie spécifique de la couche partielle supérieure du revêtement assure un accrochage mécanique avec la couche partielle inférieure par interpénétration des éléments granulaires des surfaces de contact lors du compactage approprié. Chaque partie de l'enrobé est compactée par cylindrage lisse. L'enrobé bitumineux selon l'invention est fabriqué dans n'importe quelle centrale d'enrobage conforme à la production d'enrobé de qualité. 7 2789705 D'autres caractéristiques et avantages non limitatifs de l'invention ressortiront à la lecture de l'exemple de réalisation ci- après: - Fabrication de l'enrobé pour la couche partielle inférieure avec: a une granulométrie 10/14 > à 95% À un apport de matière à filler passant au tamis de 80 p > à 2% une teneur en liant modifié tel que celui connu sous la dénomination " COLFLEX "> > à 3 ppc. - Fabrication de l'enrobé pour la couche partielle supérieure avec: À une granulométrie 4/6 > à 95% À un apport de matière filler passant au tamis de 80 p > à 2% - une teneur en liant modifié tel que celui connu sous la dénomination " COLFLEX " > à 4 ppc. La température de fabrication et de mise en oeuvre reste similaire à celle des enrobés drainants monolithiques aux liants élastomères. Elle est supérieure ou égale à 135 C. 8 2789705 REVENDICATIONS 1. Couche de roulement bitumineuse drainante, caractérisée en ce qu'elle comprend deux couches partielles superposées dont la couche partielle supérieure comporte des granulats de faible granulométrie et un liant bitumineux modifié, et dont la couche partielle inférieure comporte des granulats de très forte granulométrie et un liant bitumineux. 2. Couche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport de granulométrie des granulats des deux couches partielles est de l'ordre de 3:1 à 4:1. 3. Couche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la granulométrie des granulats de la couche partielle supérieure est choisie parmi les gammes 2/4, 4/6 et 6/10. 4. Couche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la granulométrie des granulats de la couche partielle inférieure est choisie parmi les gammes 10/14, 10/20 et 14/20. 5. Couche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les granulats sont de type monogranulaire sans fines dans la couche partielle supérieure. 6. Couche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les granulats sont de type monogranulaire sans fines dans la couche partielle inférieure. 7. Chaussée comprenant une couche de roulement bitumineuse drainante, caractérisée en ce que la couche de roulement est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Procédé de réalisation d'une couche de roulement bitumineuse drainante selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couches partielles supérieure et inférieure sont appliquées en un seul passage d'un finisseur. 9. Procédé de réalisation d'une couche de roulement bitumineuse drainante selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couches partielles supérieure et inférieure sont appliquées en deux passages successifs d'un finisseur.