Brevet FR2981669A1 — publié le 20130426

PROCEDE DE REPARATION D'UN REVETEMENT BITUMINEUX La présente invention se rapporte à un procédé de réparation d'un revêtement bitumineux. Selon un mode de réalisation connu, le revêtement d'une chaussée peut être réalisé en utilisant des enrobés à chaud. Ce type d'enrobés est fabriqué à chaud à une température de l'ordre de 180°C et appliqué à chaud aux alentours d'une température de 150°C. Ces enrobés sont obtenus en mélangeant des granulats séchés et chauffés avec du bitume et en malaxant l'ensemble de manière à obtenir un mélange homogène. Ces enrobés sont généralement appliqués sur la chaussée à l'aide d'un finisseur qui permet de répartir l'enrobé sur la chaussée selon une couche régulière tout en le maintenant en température. En suivant, des compacteurs sont utilisés pour compacter le revêtement avant son refroidissement. En variante, l'enrobé à chaud peut être appliqué sur la chaussée manuellement avant d'être compacté. Après refroidissement, on obtient un revêtement résistant. bans certaines circonstances, il peut être nécessaire de réparer un revêtement bitumineux, suite par exemple à une détérioration et à l'apparition d'un nid-de-poule ou à la découpe du revêtement pour effectuer des travaux de voirie. bans le second cas, la zone du revêtement découpée est retirée sous forme de fragments de revêtement qui sont traités comme des déchets. Selon un cycle de revalorisation, ces déchets sont broyés et utilisés comme granulats pour l'assise d'une chaussée ou d'une voie ferrée par exemple. Pour réparer une chaussée, une technique consiste à utiliser un enrobé à froid. Cet enrobé est produit et appliqué à température ambiante. Il est obtenu en mélangeant des granulats et une émulsion bitumineuse à froid. Ce mode opératoire pour la réparation ne permet pas d'obtenir une réparation 5 pérenne. En effet, l'enrobé rapporté pour la réparation n'a pas les mêmes caractéristiques que l'enrobé à chaud de la chaussée. Ainsi, au niveau de la zone de raccordement, la matière déjà présente sur la chaussée et celle rapportée ne sont pas intimement liées si bien qu'il n'existe pas de joint d'étanchéité. Par conséquent, la 10 zone de raccordement permet les infiltrations d'eau qui lors des périodes de gel détériorent la réparation. be plus, la non présence d'une liaison mécanique entre la réparation et le reste de la chaussée conduit à une détérioration rapide de cette dernière en raison des sollicitations générées lors du roulement sur la chaussée. 15 Pour remédier à ces inconvénients, une solution consiste à remblayer la zone à réparer avec un enrobé à chaud, à chauffer une zone plus étendue, englobant la zone à réparer, de manière à ramollir l'enrobé déjà présent sur la chaussée et celui rapporté pour la réparation afin d'obtenir une liaison solide entre ces deux enrobés limitant les risques d'infiltration. Pour l'apport d'énergie, on peut utiliser 20 une source électromagnétique telle qu'une source d'ondes de type micro-ondes, comme mentionné dans le document JP19880001553. Cette solution n'est pas pleinement satisfaisante en raison du mode de production et d'application d'un enrobé à chaud. En effet, les enrobés à chaud sont généralement produits en continu dans des centrales et doivent être 25 appliqués avant refroidissement à une température de l'ordre de 150°C à 170°C. Ce mode opératoire est parfaitement adapté pour des volumes importants comme la réalisation d'une chaussée, mais n'est pas adapté pour les volumes relativement faibles comme ceux utilisés pour réparer un revêtement bitumineux. De plus, il nécessite une énergie importante pour les produire, pour les maintenir en température ou pour les réchauffer. Par conséquent, compte tenu des coûts de production et d'application des enrobés à chaud, ce mode opératoire pour réparer une chaussée induit des coûts de réparation élevés. Selon une autre contrainte, le revêtement bitumineux à réparer peut être teinté dans la masse. En utilisant de nouveaux enrobés à chaud, il est très difficile de parvenir à la même teinte. Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de réparation d'un revêtement bitumineux plus économe. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réparation d'un revêtement bitumineux comprenant un creux à réparer au niveau de sa surface, ledit revêtement comprenant des granulats liés par une substance bitumineuse, ledit procédé consistant à rapporter un enrobé dans le creux, à chauffer une zone de réparation qui comprend le creux comblé par l'enrobé rapporté et la zone périphérique du revêtement disposée autour du creux et à compacter l'enrobé rapporté, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un enrobé émietté froid issu de la production d'enrobé à chaud. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard 20 des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1A est une coupe illustrant une chaussée avant réparation, - la figure 1B est une coupe illustrant une chaussée après la mise en place de l'enrobé émietté, réparée selon l'invention - la figure 1C est une coupe illustrant une chaussée réparée selon l'invention 25 après l'étape de chauffage, - la figure 2A est une vue de détails de la figure 1B, - la figure 2B est une vue de détails de la figure 1C 2 98 1669 4 - les figures 3A, 3B, 3C sont des coupes d'un dispositif permettant d'émietter des morceaux d'enrobés issus de la récupération de déchets à différentes positions, - la figure 4A est une coupe d'un dispositif permettant de chauffer la zone de 5 la chaussée à réparer, à l'état repos, et - la figure 4B est une coupe d'un dispositif permettant de chauffer la zone de la chaussée à réparer, à l'état actif. Sur les figures 1A à 1C, on a représenté un revêtement bitumineux 10 à base d'enrobé à chaud, notamment d'une chaussée. L'invention n'est pas limitée à la 10 réparation des chaussées et peut s'appliquer à tous les revêtements à base d'enrobé comme par exemple les revêtements des trottoirs. be manière connue, l'enrobé utilisé pour réaliser le revêtement est obtenu en mélangeant des granulats séchés et chauffés avec du bitume et en malaxant l'ensemble de manière à obtenir un mélange homogène. 15 Ainsi, comme illustré sur la partie gauche de la figure 2A, le revêtement comprend des granulats 12 liés par une substance bitumineuse 14. Sur la figure 1A, on a représenté un creux 16 au niveau de la surface du revêtement 10. Ce creux peut découler d'une usure du revêtement 10 ou d'une action volontaire comme par exemple une découpe en raison de travaux de 20 voierie. Pour la réparation, on rebouche le creux 16 avec un enrobé émietté 18 froid, puis on chauffe une zone de réparation 20 qui comprend le creux 16 comblé par l'enrobé émietté 18 froid et la zone périphérique du revêtement disposée autour du creux 16. Ce chauffage permet de ramollir la substance bitumineuse 14 de 25 l'enrobé du revêtement 10 et celle de l'enrobé émietté 18 rapporté dans le creux. Avant refroidissement, l'enrobé émietté 18 est compacté. En raison du compactage et du ramollissement de la substance bitumineuse de part et d'autre de la frontière 22 délimitant le creux 16, les granulats de l'enrobé émietté sont parfaitement liés les uns aux autres grâce à la substance bitumineuse. Il en est de même des granulats disposés de part et d'autre de la frontière 22 qui sont liés entre eux grâce à la substance bitumineuse. Ainsi, on obtient une structure sensiblement identique de part et d'autre de la frontière 22. Selon l'invention, l'enrobé utilisé pour reboucher le creux 16 ne provient pas d'enrobés concassés ou broyés mais d'enrobés émiettés. Ce type d'enrobé comprend des granulats dont toutes les faces sont enrobées de bitume contrairement aux enrobés broyés ou concassés qui comprennent des granulats avec des faces non enrobées de bitume. Cette solution permet de réduire la quantité de chaleur nécessaire pour obtenir une liaison solide entre les granulats de l'enrobé dans la mesure où il n'est pas nécessaire de faire fluer le bitume vers les faces des granulats non recouvertes de bitume. Ainsi, selon l'invention, le flux de chaleur par unité de surface est supérieur ou 15 égal à 20 kW/m2. Cependant, contrairement à l'art antérieur, il est possible en utilisant des enrobés émiettés de ne pas dépasser 40 kW/m2. Selon l'invention, les enrobés émiettés proviennent de la production d'enrobé à chaud et plus particulièrement de la récupération des déchets à base d'enrobé à chaud durci et froid comme des déchets d'une chaussée déconstruite, des 20 déchets d'une centrale d'enrobage ou des déchets provenant de la découpe d'un revêtement lors de travaux de voirie par exemple. Le fait d'utiliser des enrobés émiettés provenant de la récupération de déchets permet de valoriser ces déchets et de réduire les coûts de matière première. La réduction des coûts de matière première et de chauffage permet d'obtenir un 25 procédé de réparation économique. Selon un autre avantage de l'invention, lors des travaux de voirie au niveau d'un revêtement de couleur, il est possible d'utiliser les déchets d'enrobés issus de la découpe du revêtement, d'émietter ces déchets et d'utiliser cet enrobé de couleur émietté pour reboucher la découpe. Ainsi, l'invention permet d'obtenir un rendu plus homogène après la réparation. Selon une autre caractéristique de l'invention, la granulométrie de l'enrobé émietté 18 doit être inférieure ou égale à 20 mm. Cette granulométrie permet d'optimiser le temps de chauffage, en le réduisant. be préférence, il convient de retirer les particules, inférieures à 1 mm, de l'enrobé émietté 18 afin de réduire le temps de chauffage. be préférence, au moins un additif est incorporé à l'enrobé émietté 18 pour baisser la température requise pour la mise en oeuvre de l'enrobé. A cet effet, il est possible d'ajouter un additif à base d'huile végétale. L'ajout d'additif peut être réalisé sur le chantier. L'enrobé émietté 18 et l'additif sont malaxés afin de favoriser son action. Selon sa teneur en matière bitumineuse, il est possible d'ajouter à l'enrobé émietté un liant, comme une matière bitumineuse. L'ajout de liant peut être 15 réalisé sur le chantier. L'enrobé émietté et le liant sont malaxés afin d'homogénéiser le mélange. Comme illustré sur les figures 3A à 3C, il est possible d'utiliser un concasseur à mâchoires 24 pour émietter l'enrobé. Ce concasseur à mâchoires 24 comprend une mâchoire fixe 26 et une mâchoire 20 mobile 28. Ces deux mâchoires 26 et 28 sont disposées entre deux plaques verticales permettant de canaliser l'enrobé à émietter entre les deux mâchoires 26 et 28. Elles sont de préférence surmontées d'une trémie permettant d'alimenter les deux mâchoires en enrobé à émietter. La mâchoire fixe 26 se présente sous la forme d'une plaque reliée à un bâti, 25 sensiblement verticale avec éventuellement des rainures et/ou des gorges verticales. La mâchoire mobile 28 est animée d'un mouvement complexe et tend à s'éloigner et se rapprocher de la mâchoire fixe 26. La mâchoire mobile 28 se présente sous la forme d'une plaque avec éventuellement des rainures et/ou des gorges verticales. Cette plaque est inclinée par rapport à la verticale, son bord inférieur étant plus proche de la mâchoire fixe 26 que son bord supérieur. Selon un mode de réalisation pour obtenir la cinématique de la mâchoire mobile, son bord supérieur est relié à un excentrique apte à tourner autour d'un axe parallèle au bord supérieur alors que son bord inférieur est relié à un actionneur susceptible à la manière d'un vérin d'imprimer à la mâchoire mobile un mouvement de translation combiné à un mouvement de rotation de l'excentrique. Avantageusement, la course de la mâchoire mobile 28 est réglable afin d'ajuster la granulométrie. A l'issue de l'opération d'émiettage, l'enrobé est calibré afin d'ajuster la granulométrie. Ainsi, les fines particules inférieures à 1 mm sont retirées et les éléments supérieurs à 20 mm sont de nouveau émietter. Cet enrobé émietté froid peut être stocké avant son utilisation contrairement à de l'enrobé à chaud. be préférence, le creux 16 à réparer est préparé. Généralement, le creux est nettoyé de manière à détacher les éléments susceptibles de s'effriter. Son pourtour peut être éventuellement découpé. Il est souvent nécessaire d'ajouter une sous-couche identique à celle présente sous le reste du revêtement. Préalablement à la mise en place de l'enrobé émietté, on peut éventuellement épandre à la surface de la zone à réparer un liant comme une colle bitumineuse afin d'améliorer la liaison entre la matière rapportée pour boucher le creux et le reste du revêtement. La quantité de l'enrobé émietté déposé dans le creux 16 dépend du volume de ce 25 dernier. Cette quantité de matière tient compte de l'opération de compactage ultérieure à la phase de chauffage. Pour chauffer l'enrobé émietté mis en place et la zone périphérique du revêtement restant, on utilise un dispositif de chauffage 30 comme illustré sur les figures 4A et 4B. Ce dispositif de chauffage comprend un chariot mobile 32 supportant d'une part 5 une enceinte 34 dans laquelle sont disposés des moyens de chauffage 36, et d'autre part, des moyens de contrôle 38 des moyens de chauffage. Selon un mode de réalisation, le chariot mobile 32 se présente sous la forme d'un châssis mécano-soudé. Il comprend une partie arrière 40 analogue à un diable de manutention avec deux montants et deux roues en partie inférieure, une partie 10 avant sous la forme d'un cadre 42 en U dont les côtés parallèles sont reliés à la partie arrière 40 et dont le côté avant peut être supporté par une ou plusieurs roues pivotantes 44. Les moyens de contrôle 38 se présentent sous la forme d'un pupitre fixé entre les montants du chariot mobile 32. 15 L'enceinte 34 comprend une paroi supérieure 46 (horizontale) et au moins une paroi latérale 48. Selon un mode de réalisation, l'enceinte a une forme parallélépipédique et comprend quatre parois latérales. A titre d'exemple, l'enceinte a des dimensions internes de l'ordre de 0,5 m pour la largeur et de 0,7 m pour la longueur, soit approximativement une surface de chauffage de 20 0,35 m2. Avantageusement, l'enceinte 34 est mobile par rapport au chariot 32 entre une position haute, comme illustré sur la figure 4A, dans laquelle le bord périphérique inférieur de l'enceinte est écarté du revêtement et les moyens de chauffage sont à l'état repos et une position basse, comme illustré sur la figure 4B, dans 25 laquelle le bord périphérique inférieur de l'enceinte repose sur le revêtement et les moyens de chauffage peuvent être à l'état actif. Pour assurer ce mouvement de translation, le cadre 42 supporte des glissières 50 verticales le long desquelles l'enceinte 34 peut coulisser. D'autres moyens peuvent être utilisés pour assurer la translation de l'enceinte par rapport au châssis. Un levier de commande 52 est monté pivotant autour d'un axe horizontal 54 solidaire du chariot. Son extrémité avant est reliée par l'intermédiaire d'une 5 biellette 56 à l'enceinte 34 alors que son autre extrémité comprend une poignée ou une pédale pour relever ou abaisser l'enceinte. be préférence, le bord périphérique inférieur de l'enceinte comprend une bavette 58 qui améliore l'étanchéité entre l'enceinte et le revêtement. Selon un mode de réalisation, les moyens de chauffage 36 comprennent plusieurs 10 résistances électriques disposées dans l'enceinte 34, sous la paroi supérieure 46 qui sont réparties de manière uniforme sur toute la surface recouverte par l'enceinte. A titre d'exemple, le dispositif de chauffage comprend huit résistances électriques montées en parallèle. Les moyens de chauffage 36 sont reliés à une alimentation électrique en fonction 15 de la puissance requise. be préférence, les moyens de chauffage 36 ont une puissance de l'ordre de 8 kW. Les moyens de contrôle 38 comprennent des moyens pour commander le changement d'état des moyens de chauffage 36, des moyens pour réguler la 20 température dans l'enceinte afin que la température du revêtement ne dépasse pas une certaine température de l'ordre 220°C au-delà de laquelle les caractéristiques notamment du bitume peuvent être altérées. Il peut comprendre une minuterie pour contrôler la durée de chauffage de l'enrobé. Avantageusement, les moyens de contrôle 38 comprennent une fonction de 25 préchauffage qui permet de chauffer l'enceinte avant son utilisation. Ils peuvent également comprendre des moyens pour contrôler la puissance consommée, des moyens pour diagnostiquer des défauts ou des pannes ainsi que des moyens pour mémoriser des valeurs comme par exemple la puissance consommée, la durée d'utilisation, les rapports de diagnostics. be plus, les moyens de contrôle 38 peuvent comprendre des moyens pour transmettre des informations à distance, comme par exemple des rapports de fonctionnement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au dispositif de chauffage 5 précédemment décrit. Ainsi, la puissance des moyens de chauffage, les dimensions de l'enceinte, l'architecture du chariot entre autre peuvent être modifiées.