La Mise en Oeuvre Des Enrobés

Guide de bonnes pratiques La mise en œuvre des enrobés

Guide de bonnes pratiques La mise en œuvre des enrobés

ISBN 978-2-923714-00-4 ( version imprimée ) ISBN 978-2-923714-01-1 ( pdf ) Dépôt légal – Bibliothèque et Archives nationales du Québec, Novembre 2008. Dépôt légal – Bibliothèque et Archives Canada, Novembre 2008.

TABLE DES MATIÈRES

i) ii) iii) iii) CHAPITRE 1

Préambule Remerciements Structure du document Mise en garde Objectifs du Guide

1

CHAPITRE 2 Notions de base 2.1 La définition des enrobés 2.2 La composition des enrobés 2.2.1 Le bitume 2.2.2 Les granulats 2.2.3 Les granulats bitumineux récupérés 2.2.4 Les types de mélange d’enrobés 2.2.5 Les liants d’accrochage 2.2.6 Les liants d’imprégnation 2.2.7 Les additifs 2.3 Les propriétés d’un revêtement performant 2.4 La synthèse des normes applicables 2.5 Les points de contrôle des notions de base

2 2 2 2 4 4 5 6 6 7 7 10 11

CHAPITRE 3 Planification 3.1 La visite du site 3.2 La réunion pré-chantier 3.3 Les points de contrôle de la planification

12 12 14 15

CHAPITRE 4 Caractéristiques du support et travaux préparatoires 4.1 Le support : fondation granulaire 4.2 Le support : fondation granulaire décohésionnée 4.3 Le support : revêtement bitumineux existant 4.3.1 Le rapiéçage et le remplissage des fissures 4.3.2 La couche de correction 4.3.3 Le fraisage à froid (planage) 4.3.4 Le recyclage à froid 4.4 Le support: dalle de béton 4.5 Le drainage

16 16 17 18 18 19 19 20 20 21

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

4.6 La compaction des fondations autour des structures enfouies 4.7 Les entrées privées 4.8 Le liant d’accrochage 4.9 Les points de contrôle des caractéristiques du support et travaux préparatoires

21 21 22 24

CHAPITRE 5 Entreposage, chargement et transport 5.1 L’entreposage des bitumes 5.2 L’entreposage des émulsions 5.3 L’entreposage des enrobés 5.4 Les types de camions et leurs caractéristiques 5.5 Le chargement des camions 5.6 La bâche des camions 5.7 La pesée des camions 5.8 La température de malaxage et la perte de température durant le transport 5.9 Les points de contrôle de l’entreposage, chargement et transport

25 25 26 26 28 29 29 30 30 31

CHAPITRE LA 6 MISE EN ŒUVRE des enrobés 6.1 L’épandage des enrobés 6.1.1 L’envergure et type de travaux 6.1.2 Le plan d’épandage et de compactage 6.1.3 Le déchargement des camions 6.1.4 L’utilisation d’un véhicule de transfert des matériaux 6.1.5 Le finisseur 6.1.6 L’alimentation du finisseur 6.1.7 La table de répartition 6.1.8 Le précompactage 6.1.9 L’épandage en continu 6.1.10 Les interruptions lors de l’épandage 6.1.11 Les systèmes de guidage 6.1.12 Le contrôle de la pente transversale 6.1.13 L’épaisseur d’épandage 6.1.14 Les travaux manuels 6.1.15 Les intersections en milieu urbain 6.1.16 Les stationnements intérieurs 6.1.17 Les grandes surfaces 6.1.18 Les pistes d’aéroports 6.1.19 Les ponts 6.1.20 Les pistes cyclables 6.1.21 Les stationnements de résidences privées 6.2 Le compactage des enrobés 6.2.1 Les généralités 6.2.2 Les rouleaux compacteurs 6.2.3 Le rouleau compacteur à pneumatiques

32 32 32 32 36 37 38 39 39 42 42 45 45 48 48 49 51 51 52 53 55 56 57 58 58 59 60

TABLE DES MATIÈRES

6.2.4 Le rouleau compacteur à cylindres statiques ou vibrants 6.2.5 Le rouleau compacteur mixte 6.2.6 Le rouleau compacteur à oscillations 6.2.7 Le plan de compactage 6.2.8 La vérification du taux de compactage 6.2.9 L’influence des conditions climatiques 6.3 Les joints 6.3.1 Les joints longitudinaux 6.3.2 Les joints transversaux 6.4 Les travaux par temps froid 6.5 Les enrobés spéciaux 6.5.1 Les enrobés recyclés 6.5.2 Les enrobés composés de matériaux recyclés 6.5.3 Les enrobés composés de fibres 6.5.4 Les enrobés tièdes 6.5.5 Les enrobés coulés à froid 6.5.6 Les enrobés minces et très minces 6.5.7 Les enrobés colorés 6.5.8 Les enrobés antidérapants 6.5.9 Les enrobés antiornières 6.5.10 Les enrobés percolés 6.6 Les points de contrôle de la mise en œuvre des enrobés

61 63 64 64 66 67 70 70 75 79 81 81 81 82 82 82 82 83 83 83 83 84

CHAPITRE 7 Contrôle de la qualité des travaux 7.1 Le contrôle de la qualité pendant les travaux 7.1.1 Le contrôle visuel 7.1.2 Les mesures et les essais en chantier 7.1.3 L’échantillonnage et les essais en laboratoire 7.2 L’inspection finale 7.3 Les enregistrements des contrôles 7.4 Les points de contrôle de la qualité des travaux

85 85 85 87 88 89 89 90

CHAPITRE 8 Correction des déficiences 8.1 Le thermorapiéçage 8.2 Le rapiéçage 8.3 Le meulage 8.4 Le resurfaçage

91 91 91 92 92



CONCLUSION

93



RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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RÉFÉRENCES ÉLECTRONIQUES

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS



ANNEXES

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Annexe I  Charte technique #1 Sur le retraitement à froid • Définition de la structure d’une chaussée souple type • Classification des granulats suivant leur granulométrie • Glossaire • Synthèse des principales différences terminologiques entre la France et le Québec quant à la désignation des couches de chaussée

Annexe II Charte technique #2 Sur le retraitement à froid • Processus décisionnel pour les options de retraitement en place à froid • Type de retraitement et opérations

98 98 98 98 99

100 100 101

Annexe III Charte technique #3 Sur le retraitement à froid • Dimensionnement de chaussée souple avec retraitement : › Cas type rural › Cas type urbain

102 103



104 104

Annexe IV Charte technique #4 Sur le retraitement à froid • Dosage type pour un retraitement en place

Annexe V Formulaire de commentaires

102

105

I

PRÉAMBULE La mission de Bitume Québec est de promouvoir l’utilisation du bitume et des enrobés dans la construction des chaussées au Québec. À cet effet, l’association agit de concert avec les intervenants du ministère des Transports ainsi que ceux du milieu municipal de tout le Québec pour mettre de l’avant des pratiques de construction et d’entretien de chaussées souples modernes. L’Association est formée d’entreprises dynamiques ayant su apporter, au cours de la dernière décennie, de nombreux changements à la fabrication et à la mise en œuvre pour ainsi devenir des organismes d’avant-garde dans le milieu de la construction routière. Cette modernisation de l’industrie offre à l’ensemble des utilisateurs du réseau routier québécois des chaussées sûres, confortables, économiques et très durables. Compte tenu de l’importance du réseau routier pour le développement économique du Québec, l’Association prend les mesures nécessaires pour diffuser les toutes dernières informations techniques, économiques ou environnementales relatives à la construction des chaussées en enrobés. L’expérience acquise grâce à la collaboration active qui existe entre l’industrie des enrobés et ses partenaires a permis d’acquérir de nouvelles connaissances. Celles-ci sont maintenant mises à la disposition des gestionnaires d’organismes parapublics ou privés ce qui leur permet de prendre des décisions éclairées pour leurs projets. À l’ère de la mondialisation des échanges commerciaux, le réseau routier québécois a grandement besoin d’être réhabilité afin que le Québec puisse continuer de renforcer son économie. Les membres de Bitume Québec sont plus que jamais en mesure de jouer un rôle crucial et essentiel dans la reconstruction, le développement et l’entretien du réseau routier à travers tout le Québec.

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

II REMERCIEMENTS Bitume Québec remercie l’Institut canadien des produits pétroliers pour sa contribution financière à la réalisation et à la publication de ce guide. Un remerciement tout spécial pour le dévouement des membres du comité technique pour leur contribution à la bonification du document : M.M. Marc Proteau de Construction DJL, Hassan Baaj de Sintra, Olivier Bouchard de l’ACRGTQ et Stéphane Trudeau de Shell Bitumes. Bitume Québec remercie tout spécialement M. Pierre Langlois du ministère des Transports du Québec pour nous avoir transmis ses commentaires.

III STRUCTURE DU DOCUMENT Chaque chapitre du Guide est complété par une section « points de contrôle » qui résume les points les plus importants du chapitre.

IV MISE EN GARDE Bitume Québec décline toute responsabilité, directe ou indirecte, quant à l’actualité ou à l’exactitude des informations du présent guide ou aux conséquences découlant de leur utilisation. Les informations présentées ne doivent en aucun cas se substituer à l’opinion d’un professionnel du domaine des enrobés ni lier l’Association ou ses mandataires et représentants. Bitume Québec et ses mandataires n’acceptent aucune responsabilité pour toute erreur, inexactitude ou omission reliées aux informations contenues dans le présent guide.

— CHAPITRE 1 —

OBJECTIFS DU GUIDE

Bitume Québec regroupe la majorité des partenaires de l’industrie concernés par la mise en œuvre de revêtements bitumineux au Québec, soit les fabricants d’enrobés, les entrepreneurs spécialisés dans la mise en œuvre, les fournisseurs de matériaux, les surveillants de travaux, les spécialistes de l’ingénierie des matériaux et bien entendu les clients publics et privés. En plus des routes et autoroutes du réseau supérieur qui constituent une partie importante des travaux, l’industrie doit également répondre aux besoins plus spécifiques relatifs aux rues et artères municipales, aux pistes d’aéroports, aux aires pavées industrielles et commerciales ainsi qu’aux entrées des résidences privées. L’industrie reconnaît la contribution majeure du ministère des Transports du Québec par ses nombreuses publications et ouvrages de référence relatifs aux travaux routiers. Toutefois, il faut convenir que les bonnes pratiques de mise en œuvre pour les travaux routiers doivent également être adaptées aux autres besoins définis précédemment. L’obtention de revêtements bitumineux de qualité nécessite que tous les intervenants appliquent de bonnes pratiques à toutes les étapes des travaux. Toutefois, l’étape de mise en œuvre des revêtements bitumineux est particulièrement critique parce que les différents intervenants en chantier doivent connaître les bonnes pratiques, mais plus encore les appliquer et les adapter en fonction de la nature et de l’envergure des travaux et aux conditions ambiantes variables. L’objectif du présent Guide est donc de regrouper les connaissances de base des intervenants dans le domaine spécifique de la mise en œuvre des revêtements bitumineux utilisant des enrobés à chaud conventionnels et certains enrobés spéciaux, afin de faire partager les bonnes pratiques reconnues par l’industrie pour tous les types de travaux. Le Guide se veut un outil de vulgarisation destiné aussi bien aux membres des équipes de la mise en œuvre des revêtements bitumineux qu’aux responsables des travaux et de la surveillance.

1

— CHAPITRE 2 —

NOTIONS DE BASE

2.1 La définition dES enrobéS Le volume du ministère des Transports intitulé « Enrobés Formulation selon la méthode LC », définit les enrobés de la manière suivante;

  Les enrobés sont un mélange uniforme de granulats enrobés de bitume. Pour « sécher les granulats et fluidifier suffisamment le bitume en vue de s’assurer d’obtenir un mélange homogène et maniable, les granulats et le bitume doivent être chauffés avant l’enrobage, d’où l’expression « enrobés à chaud ».

Les granulats et le bitume sont enrobés à l’aide d’un poste d’enrobage qui peut être du type « tambour-sécheur-malaxeur » ou « à fournée ». Dans les deux cas, les composants sont amenés à la température appropriée et mélangés dans des proportions bien définies pour constituer des enrobés. Lorsque le processus d’enrobage est terminé, les enrobés sont transportés au chantier pour être mis en place uniformément à l’aide d’un finisseur. Par la suite, les enrobés ayant toujours une température suffisamment élevée, sont compactés pour constituer une surface lisse et plane appelée « revêtement bitumineux. » Chaque type d’enrobés est défini selon la nature et le dosage de ses constituants, par ses performances particulières et par la couche de la chaussée à laquelle il est destiné. Les paramètres influençant la performance des enrobés sont la granulométrie, l’angularité et la forme des granulats, la teneur en fines, la dureté et le dosage en liant et l’énergie de compactage lors de la mise en œuvre.

2.2 La composition dES enrobéS 2.2.1 Le bitume Le bitume enrobe le squelette granulaire et confère la cohésion et l’imperméabilité des enrobés. Le bitume contribue également à la rigidité et à la résistance aux déformations des enrobés. Le bitume est un matériau viscoélastique, c’est-à-dire que la réaction du matériau dépend de différents facteurs tels que la durée et la vitesse d’application d’une charge, l’amplitude de la sollicitation d’une charge et surtout la température. Effectivement, le bitume est un matériau ayant la propriété d’être plus souple à de haute température et plus rigide à basse température ( figure 2.1 ).

2

NOTIONS DE BASE

60° C

1 heure

1 heure

10 heures

25° C

Asphalt Institute, Superpave

Figure 2.1 Les variations de viscoélasticité du bitume selon la température

En Amérique du nord, les bitumes sont classifiés en fonction des classes de performance PG H-L1. Le premier chiffre « H » correspond à la température haute de caractérisation alors que le « L » représente la température basse. L’intervalle entre la température haute et basse de caractérisation permet d’évaluer la susceptibilité thermique. Généralement, la susceptibilité thermique des bitumes non modifiés est de 86°C tandis que celle des bitumes modifiés est supérieure à 92 °C qui est obtenue en incorporant un polymère au bitume d’origine afin d’en améliorer les propriétés. Le tableau 2.1 résume les principales classes de bitume utilisées au Québec. Généralement, plus la température haute de caractérisation est élevée, plus le bitume confère aux enrobés une résistance à l’orniérage. Quant à la température basse, elle constitue un indicateur de performance à la fissuration thermique et est exprimée par une valeur négative. Une valeur absolue élevée implique que le bitume est flexible à basse température et résistant à la fissuration thermique. TABLEAU 2.1 Les classes de bitume utilisées au Québec SANS POLYMÈRES

AVEC OU SANS POLYMÈRES

AVEC POLYMÈRES

PG 58-28

PG 64-28

PG 52-40 PG 58-34 PG 58-40 PG 64-34 PG 70-28 PG 70-34

1

 a nomenclature utilisée dans la classification des bitumes provient du programme SHRP (Strategic Highway L Research Program) des États-Unis. Le « PG » signifie « Performance Grade » tandis que le « H » et « L » correspondent à « High » et « Low » pour la température. Pour de plus amples renseignements, voir la référence n°3.

3

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Le suffixe « HRD » ajouté à l’identification de certaines classes de bitume signifie « Haute Résistance au Désenrobage ». Ce suffixe indique que le bitume est conforme à la norme du Laboratoire des chaussées du ministère des Transports LC 25-009 et qu’il peut contenir une dope d’adhésivité.

2.2.2 Les granulats Les granulats utilisés dans les enrobés peuvent être divisés en deux grandes catégories : les granulats naturels en provenance de carrières, sablières et gravières et les granulats d’autres origines tels que des granulats recyclés, des sous-produits d’origine industrielle ou des granulats fabriqués pour un usage spécifique. Pour un mélange d’enrobés, les propriétés des granulats résumées au tableau 2.2 doivent être prises en considération. TABLEAU 2.2 Les propriétés des granulats PROPRIÉTÉS

DESCRIPTION

RÉSISTANCE AUX CHOCS

Propriété pétrographique du granulat

• Composition minéralogique des granulats • Forme, dimension et texture des granulats

Micro et macrotexture

• Composition minéralogique des granulats • Texture cristalline des granulats • Adhérence pneu-chaussée • Résistance au polissage

RÉSISTANCE À L’USURE

RÉSISTANCE AUX INTEMPÉRIES

Cycles de gel / dégel Cycles de mouillages / séchages

PARAMÈTRES IMPORTANTS

• Porosité des granulats • Taux d’absorption d’eau et de bitume du

granulat

• Charge électrostatique des granulats (affinité

granulats-bitume).

2.2.3 Les granulats bitumineux récupérés Les fraisats ou les résidus de démolition de revêtements existants peuvent être concassés et réutilisés dans les formulations d’enrobés2.

2

4

 résentement, les producteurs du Québec peuvent utiliser jusqu’à 20 % de granulats bitumineux recyclés sans P avoir besoin de changer de grade de bitume.

NOTIONS DE BASE

2.2.4 Les types de mélange d’enrobés Les enrobés sont généralement composés de 95 % de granulats et de 5 % de bitume. Les différents mélanges d’enrobés ont des variations de ces pourcentages. Des ajouts de composés peuvent être introduits tels que des additifs dans le bitume ou des fibres et des matériaux recyclés dans le mélange. Les différentes formulations permettent de définir des caractéristiques de performance selon la fonction et l’application recherchées des enrobés. Le tableau 2.3 présente les différents types d’enrobés utilisés au Québec. TABLEAU 2.3 Les types de mélange d’enrobés Description des enrobés

Grosseur nominale maximale des granulats ( mm )

Enrobés grenus (EG)

10

Mélange pouvant contenir des fibres d’amiante (EGA-10) ou en couche mince (EGM-10)

Enrobés semigrenus (ESG)

5, 10 et 14

Selon la grosseur du granulat, ce mélange est utilisé : • en couche de base (ESG-14, ESG-5 utilisé seulement pour les chaussées à durée de vie prolongée) • en couche unique (ESG-14) • en couche de surface (ESG-10)

Grave bitume (GB)

20

Enrobés de correction (EC)

5, 10

Mélange utilisé pour la correction (EC-10) et le rapiéçage (EC-5)

Stone Mastic Asphalt (SMA)

10

Mélange utilisé en couche de surface (SMA-10)

Enrobés coulés à froid (ECF)

REMARQUES

Mélange utilisé en couche de base (GB-20)

Mélange utilisé en couche de surface et en correction

5

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

2.2.5 Les liants d’accrochage Différents types de liant d’accrochage sont disponibles (tableau 2.4). Les liants d’accrochage sont presque exclusivement des émulsions de bitume. L’émulsion de bitume est une dispersion de bitume dans l’eau dont la formation nécessite l’emploi d’une énergie mécanique de cisaillement du bitume et d’un émulsifiant. Il est préférable d’utiliser une émulsion constituée d’un bitume à base dure qui est moins collante aux pneus des véhicules. Les émulsions peuvent être anionique ( basique ) ou cationique ( acide ). Les bitumes fluidifiés « cut-back » sont déconseillés comme liants d’accrochage mais ils peuvent être utilisés par temps froid. Les bitumes fluidifiés sont des bitumes dont la viscosité a été réduite par l’ajout d’un diluant volatile. TABLEAU 2.4 Les types de liant d’accrochage TYPE DE LIANT

À RUPTURE LENTE (SS OU CSS)

PÉRIODE D’APPLICATION RECOMMANDÉE

Été

À RUPTURE RAPIDE Printemps, été et automne (RS OU CRS)

BITUMES FLUIDIFIÉS

Entre le 1er octobre et le 1er mai4

REMARQUES La vitesse de mûrissement des émulsions à rupture lente est fortement influencée par les conditions météorologiques. Ce type d’émulsion est stable dans le temps et est plus facilement manipulable. Lorsque les conditions sont défavorables, (manque d’ensoleillement et T° ‹ 20 °C), des rupteurs peuvent être utilisés pour accélérer le mûrissement3. Il faut s’assurer que le mûrissement est complété lorsqu’il y a risque de gel sur une chaussée de plus d’un an. Il faut éviter que les enrobés sousjacent soient endommagés par certains solvants présents dans le bitume fluidifié.

2.2.6 Les liants d’imprégnation L’application d’un liant d’imprégnation est une technique actuellement peu pratiquée au Québec mais elle est fortement recommandée afin d’améliorer le collage des couches d’enrobés. Le liant d’imprégnation s’applique sur la fondation granulaire supérieure dans une structure de chaussée non traitée et préalablement compactée afin d’augmenter l’adhérence avec la couche d’enrobés superposée. L’utilisation d’un liant d’imprégnation permet également de stabiliser les éléments compactés de la fondation granulaire, d’empêcher le déplacement des granulats de surface, de renforcer la cohésion déjà existante et d’éviter les remontées capillaires d’eau pouvant ultérieurement provoquer le décollement des enrobés. 3 4

6

L’application d’un rupteur requiert un réservoir indépendant et une seconde rampe sur le camion épandeur. Pour des raisons environnementales de performance et de sécurité, l’utilisation de bitumes fluidifiés est déconseillée et les émulsions doivent être privilégiées.

NOTIONS DE BASE

Le liant d’imprégnation est souvent composé d’une émulsion diluée à ± 30 % de bitume résiduel. Lors de son application, il peut être utile de procéder préalablement à un épandage ( émulsion et bitumes fluidifiés5 ). Le liant d’imprégnation doit pénétrer complètement la surface sans former de pellicule.

2.2.7 Les additifs Une multitude d’additifs peuvent être ajoutés aux bitumes et aux enrobés. L’utilisation d’additifs polymères est la plus courante avec des polymères de type SBS, SBR et EVA. Les fibres d’amiante et de cellulose, le soufre, l’acide PPA, les agents moussants et anti-moussants et les réducteurs de viscosité sont d’autres exemples d’additifs. Certaines formulations d’enrobés peuvent requérir l’utilisation d’additifs. Le phénomène de désenrobage des granulats peut être relié à un problème de compatibilité granulat-bitume. Dans ce cas, l’ajout de chaux ou de dopes d’adhésivité peut s’avérer efficace.

2.3 Les propriétés d’un revêtement performant Une structure souple de chaussée est composée de couches de matériaux différents traités aux liants hydrocarbonés ou hydrauliques, ou non traités. Les chaussées autoroutières et la majorité des routes urbaines sont composées de deux couches d’enrobés soit celle de base et celle de surface. Le choix de ces matériaux et l’épaisseur des différentes couches sont dictés par des considérations économiques et par l’étude de dimensionnement. Pour tous les types d’usages, un revêtement bitumineux performant doit assurer la sécurité et le confort des usagers. La performance est aussi fonction de la durée de vie anticipée du revêtement tout en ayant un minimum d’interventions pour son entretien. Le tableau 2.5 synthétise les paramètres majeurs requis pour les différentes propriétés d’un revêtement, soit la résistance à l’orniérage, la résistance à l’arrachement et au désenrobage, la résistance à la remontée des fissures, la résistance à la fatigue, la résistance à l’abrasion et à l’usure et des performances d’imperméabilité et de texture.

5

 es bitumes fluidifiés contiennent des hydrocarbures et leur usage demandent de prendre des précautions L environnementales.

7

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

TABLEAU 2.5 Les propriétés d’un revêtement performant PROPRIÉTÉS

DÉFINITION

Résistance aux déformations par fluage

• Rigidité et quantité du bitume • Compacité • Granulométrie combinée des granulats • Angularité des granulats • Épaisseur des couches d’enrobés

Résistance aux déformations de grands rayons (d’origines structurales)

• Qualité de l’infrastructure • Épaisseur des couches d’enrobés • Rigidité des enrobés • Rigidité et épaisseur des couches granulaires • Qualité du drainage

Propriété des enrobés permettant la conservation du lien d’adhésivité entre les granulats et le bitume

• Quantité et nature du bitume • Affinité granulats-bitume • Taux de compactage du revêtement • Qualité des joints

RÉSISTANCE À L’ORNIÉRAGE

RÉSISTANCE À L’ARRACHEMENT ET AU DÉSENROBAGE

Résistance des couches de surface aux remontées de fissures provenant de la couche de support

• État de la fissuration du support • Épaisseur des couches d’enrobés • Choix des composants et formulation des enrobés • Compacité

Résistance à la fissuration thermique et aux efforts de retrait thermique

• Quantité et nature du bitume • Épaisseur des couches d’enrobés • Compacité • Choix des composants et formulation des enrobés • Additifs dans le mélange

RÉSISTANCE À LA FATIGUE

Résistance à la fissuration dans les pistes de roues sous l’effet de charges répétées en tension en bas de couches

• Modification et grade du bitume • Épaisseur des couches d’enrobés • Compacité • Adhésivité du bitume • Quantité et nature du bitume • Granulométrie et teneur en fines • Additifs dans le mélange

RÉSISTANCE À L’ABRASION ET À L’USURE

Résistance aux effets du vieillissement dû aux facteurs environnementaux, à l’usure et à l’abrasion par la circulation

• Résistance et dureté des granulats • Granulométrie combinée des granulats • Compacité • Quantité et nature du bitume • Sensibilité aux effets de l’eau • Qualité des joints

RÉSISTANCE À LA REMONTÉE DE FISSURES

8

PARAMÈTRES MAJEURS

IMPERMÉABILITÉ

Empêcher l’infiltration d’eau à travers les couches d’enrobés

TEXTURE

Capacité de la couche de surface à assurer l’adhérence pneus-chaussée

• Compacité • Teneur en vides des enrobés • Qualité de la couche d’accrochage et du liant

d’imprégnation

• Granulométrie combinée des granulats • Quantité et nature du bitume • Qualité des joints • Granulométrie (grenue, discontinue) • Granulats (micro et macrotexture) • Compacité • Quantité et nature du bitume

NOTIONS DE BASE

Les propriétés de performance recherchées varient selon les catégories d’usages des chaussées. Le tableau 2.6 présente les caractéristiques d’intensité du trafic, de sollicitation et de vitesse de circulation et les propriétés de performance recherchées en fonction des catégories d’usages. TABLEAU 2.6 Les caractéristiques du trafic en fonction des catégories d’usages CATÉGORIES D’USAGES

AUTOROUTES ET ROUTES DU RÉSEAU SUPÉRIEUR

CARACTÉRISTIQUES TRAFIC Pourcentage élevé de poids lourds Trafic intense PARTICULARITÉ Vitesse de circulation élevée TRAFIC Trafic lent, canalisé Arrêts fréquents

RÉSEAU URBAIN

RÉSEAU RURAL

AIRES INDUSTRIELLES DE STOCKAGE

PARTICULARITÉ Sollicitation supplémentaire aux intersections Circulation de véhicules spécifiques ( autobus, camions vidanges ) TRAFIC Trafic faible Basse vitesse de circulation PARTICULARITÉ Surcharge occasionnelle TRAFIC Très basse vitesse de circulation PARTICULARITÉ Charges lourdes exceptionnelles TRAFIC Trafic régulier

PISTES D’AÉROPORT

STATIONNEMENTS D’AÉROPORT

STATIONNEMENTS DE CENTRES COMMERCIAUX ENTRÉES DE RÉSIDENCES PRIVÉES ET PISTES CYCLABLES

PARTICULARITÉ Grandes surfaces de revêtement Susceptibilité élevée à la fissuration TRAFIC Trafic stationnaire Très basse vitesse de circulation PARTICULARITÉ Charges lourdes extrêmes TRAFIC Trafic léger PARTICULARITÉ Grandes surfaces Pentes superficielles prononcées TRAFIC Trafic très léger PARTICULARITÉ Charges ponctuelles légères

PROPRIÉTÉS ET PERFORMANCES RECHERCHÉES • Adhérence • Profil transversal • Uni de surface • Résistance à l’orniérage • Résistance à l’usure • Résistance à la fatigue • Résistance au désenrobage • Résistance à l’orniérage • Confort de roulement • Bruit de roulement • Esthétique • Qualité des joints

• Résistance à la fatigue • Confort de roulement • Texture plus fermée • Résistance à l’orniérage • Résistance au cisaillement • Résistance à la fatigue • Profil de drainage • Uni de surface • Résistance à la fissuration • Uni de surface • Qualité des joints • Résistance à l’orniérage • Résistance au cisaillement • Résistance à la fatigue • Résistance aux hydrocarbures • Profil de drainage • Uni de surface • Esthétique • Uni de surface • Profil de drainage • Esthétique • Uni de surface • Texture plus fermée • Couleur et design

9

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

En couche de base, les enrobés doivent posséder une bonne résistance à la tension et à la fatigue. En couche de roulement, les enrobés doivent principalement résister à l’orniérage, à l’arrachement, au désenrobage, au retrait thermique, au vieillissement du bitume et à l’usure. En combinant les écarts de température importants au Québec et la nature même des enrobés dont les propriétés varient en fonction de la température, des enrobés durables et performants doivent posséder une bonne élasticité à basse température pour résister à la fissuration et une stabilité adéquate à température élevée pour résister à l’orniérage. Ces propriétés, qui sont souvent en opposition, nécessitent d’optimiser les choix concernant les types de bitume et la formulation à utiliser.

2.4

La synthèse des normes applicables Les principales normes utilisées au Québec qui définissent les spécifications ainsi que les essais sur les granulats, les liants et les enrobés sont présentées au tableau 2.7. TABLEAU 2.7 Les normes québécoises des granulats, des liants et des enrobés MATÉRIAU

ORGANISME

GRANULATS

Bureau de Normalisation du Québec

BITUMES ET LIANTS D’ACCROCHAGE

ENROBÉS

10

Collection normes MTQ Ouvrages routiers, tome VII Matériaux Collection normes MTQ Ouvrages routiers, tome VII Matériaux

NORMES DE SPÉCIFICATIONS • NQ 2560 – 114

Travaux de génie civil Granulats

NORMES D’ESSAIS Recueil des méthodes d’essai LC 2, secteur Granulats LC 21-010 à LC 21-901

• Section 4 – Liants et

enrobés

• Norme 4101 – Bitumes • Norme 4104 – Bitumes

fluidifiés

• Norme 4105 – Émulsions

Recueil des méthodes d’essai LC 3, secteur liants hydrocarbonés LC 25-001 à 25-009

de bitume

• Norme 4202 – Enrobés à

chaud formulés selon le principe de la méthode du Laboratoire des chaussées

Recueil des méthodes d’essai LC 4, secteur enrobés LC 26-001 à LC 26-950

NOTIONS DE BASE

2.5 Les POINTS DE CONTRÔLE DES NOTIONS DE BASE Un enrobé est généralement composé de 95 % de granulats et de 5 % de bitume. • Les granulats sont sélectionnés selon des propriétés de résistance aux chocs, à l’usure et aux intempéries. • Le bitume est un matériau viscoélastique qui est liquide à des hautes températures d’enrobage et rigide à des températures de service des enrobés. • Le bitume peut être modifié par l’ajout de polymères. • Il existe plusieurs grades de bitume utilisés en fonction de l’usage et de la sollicitation de la chaussée. • Les liants d’accrochage sont généralement des émulsions de bitume appliqués sur le support ou entre les couches d’enrobés afin d’assurer une liaison adéquate. • Les enrobés sont caractérisés par plusieurs propriétés telles que la résistance à l’orniérage, à l’arrachement et au désenrobage, à la remontée de fissures, à la fatigue, à l’abrasion et à l’usure et par des performances d’imperméabilité et de texture. •

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— CHAPITRE 3 —

PLANIFICATION

La planification est une étape importante qui nécessite des échanges entre tous les spécialistes. Une consultation entre le donneur d’ouvrage, le maître d’œuvre et les sous-traitants permet de prévenir les problématiques qui pourraient apparaître lors de la mise en œuvre découlant des changements congruents aux devis. Avant le démarrage d’un chantier routier, les principales étapes à franchir sont :

l’analyse des documents contractuels; • le choix des matériaux et la proposition de variantes techniques; • l’évaluation des équipements nécessaires; • l’organisation de la fabrication et de la fourniture des enrobés; • l’organisation de la séquence des travaux; • le plan d’épandage et de compactage; • l’organisation du contrôle de la qualité des travaux et des matériaux; • l’organisation de la signalisation et du maintien de la circulation; • l’organisation de la sécurité. •

L’état du support recevant le revêtement bitumineux devrait avoir fait l’objet d’une étude afin de fournir à l’entrepreneur les informations nécessaires à la planification des travaux. Cette étude doit inclure :

3.1

l’épaisseur, l’état et la nature des couches en place ( revêtement bitumineux ou en béton, fondation ); • la nature et la portance du sol d’infrastructure; • l’état des dalles de béton ( afin de prévoir le niveau de réparation nécessaire avant l’épandage du nouveau revêtement ). •

La visite du site Une visite du chantier est la première étape permettant la planification des travaux et la détection des difficultés éventuelles. Pour tous les types de travaux il faut :

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prévoir l’itinéraire entre la centrale d’enrobage et le chantier ( les limitations de charge, l’état des routes et le potentiel d’embouteillage ) ; • vérifier les conditions spécifiques à la signalisation et au maintien de la circulation ( l’itinéraire des chemins de détour, les chemins de déviation, le recouvrement de voies temporaires et les plages horaires permises ) ; •

PLANIFICATION



localiser les points de ravitaillement en eau pour les citernes et les rouleaux compacteurs; • localiser les emplacements réservés au stationnement et au nettoyage des équipements; • localiser les endroits à proximité du chantier pour la mise en réserve de matériaux; • planifier le déchargement des camions, l’épandage et le compactage ( le début des travaux, la largeur des bandes et les emplacements de joints ); • vérifier l’état de la surface à recouvrir et si des réparations sont requises auparavant ( les ornières, les fissures et les nids de poule ); • évaluer les besoins d’un système de guidage et le choisir (un fil de guidage, une poutre ou un lecteur de joint ( « jointmaster » ), etc. ). •

Les principaux éléments spécifiques à vérifier en fonction des types d’usages sont : • autoroutes et routes : l’implantation de la déviation de la circulation, les chemins de détour, l’implantation de la signalisation, le raccordement aux bretelles, les voies d’accélération et de décélération, la correction des pentes et des devers, la présence d’obstacles ( les regards, les puisards, les musoirs et les bordures ), la présence de boucles de comptage ou de détection et l’utilisation ou non d’un véhicule de transfert des matériaux ( VTM ); • ponts : l’état de la dalle de béton sous le revêtement bitumineux existant, la sensibilité à la vibration du pont, l’état des joints du pont, la position et l’état des drains, la déviation de la circulation et les surcharges permises en fonction de l’état de la structure; • rues en milieu urbain : les regards et les puisards ( nécessité d’ajustement ou de remplacement ), la hauteur minimale des trottoirs, les bordures et les entrées ( la nécessité de planage ), l’aménagement des intersections, la correction des pentes transversales, les couronnes, les devers et le drainage longitudinal ( les cours d’eau ), les raccords aux entrées, le maintien des accès aux commerces, les photos ou vidéos de l’état des lieux en bordure des travaux pour évaluer les réclamations potentielles des riverains, l’itinéraire de transport pour minimiser le bruit et la salissure des rues avoisinantes, les besoins de travaux manuels et les moyens pour les minimiser et la présence de boucles de détection aux intersections; • grandes surfaces commerciales : la présence d’obstacles ( les bordures et les bases de lampadaires ), les regards et les puisards ( la nécessité d’ajustement ou de remplacement ) et la position des zones de circulation lourde versus celle légère; • gran  des surfaces industrielles : la présence d’obstacles ( les bordures et les bases de lampadaires ), les regards et les puisards ( la nécessité d’ajustement ou de remplacement ), la planification des pentes de drainage en fonction des puisards et la planification des accès aux zones de travaux par rapport aux zones maintenues en service;

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

• pistes d’aéroports : l’organisation des travaux en tenant compte des zones sécurisées, les voies d’accès, les besoins en véhicules d’escorte, la planification des pentes de drainage en fonction des puisards, la planification de l’installation des systèmes de guidage du finisseur, les joints avec les chaussées adjacentes en enrobés ou de dalles de béton et l’utilisation ou non du véhicule de transfert des matériaux ( VTM ). • stationnements intérieurs : la hauteur de dégagement, le choix des équipements en fonction des contraintes d’espace, les travaux manuels pour les pentes de drainage et les moyens pour les minimiser, le recouvrement en pente aux rampes d’accès, les surcharges permises en fonction de l’état de la structure (les camions chargés, les finisseurs, les rouleaux compacteurs, l’épaisseur additionnelle d’enrobés ), l’état de la dalle de béton et la présence de membranes d’étanchéité; • entr  ées résidentielles : la préparation de la fondation, la végétation ( arbres, racines ), les accès disponibles afin de minimiser les dommages des espaces contigus aux travaux et la protection de l’aménagement paysager adjacent aux travaux à effectuer.

3.2

La réunion pré-chantier Une réunion pré-chantier réunissant tous les intervenants concernés par la mise en œuvre devrait toujours être tenue avant le début des travaux. Le but de la réunion est de revoir tous les aspects relatifs à la mise en œuvre afin d’assurer le succès des travaux. Les principaux éléments devant être discutés lors de cette réunion sont :



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le rôle de chacun des intervenants ( le donneur d’ouvrage, le maître d’œuvre, les soustraitants, le surveillant de chantier et le responsable du contrôle de la qualité ); • l’échéancier et les plages horaires des travaux; • la gestion de la circulation et de la signalisation afin de minimiser les impacts aux usagers et d’assurer leur sécurité; • la planification des activités selon les besoins de chaque projet : la préparation finale de la fondation granulaire supérieure, le planage, la couche de correction, la couche de base et la couche de surface; • la confirmation des formules d’enrobés requises; • le plan d’épandage et de compactage; • le contrôle de la qualité ( l’échantillonnage des matériaux, les essais en laboratoire et le contrôle du compactage ); • les mesures particulières à considérer lors de travaux de mise en œuvre par temps froid. •

PLANIFICATION

La mise en œuvre des enrobés par temps froid ( température inférieure à 10 °C ), bien que déconseillé, demande une attention particulière afin de planifier des précautions supplémentaires permettant d’éviter : la surchauffe des granulats durant le malaxage causant une oxydation du bitume; • les granulats contenant une vapeur d’eau même après le séchage; • des variations plus importantes de température pendant le transport causant de la ségrégation thermique; • un refroidissement accentué de la couche d’enrobés; • la compaction du revêtement à une température inférieure à celle requise.



•



Voici les solutions recommandées pour la planification de la mise en œuvre par temps froid :

 aintenir les bâches imperméables sur les chargements de camions pendant l’attente m et le déchargement afin de réduire les effets du refroidissement des enrobés; • utiliser un VTM pour réduire au minimum les problèmes provenant de variations de température; • utiliser des éléments chauffants de type infrarouge pour réchauffer la surface à recouvrir; • utiliser des rupteurs pour accélérer le mûrissement des émulsions; • utiliser des chauffe-joints pour limiter le travail manuel et améliorer ainsi la qualité des joints longitudinaux; • prévoir le démarrage du finisseur sur des blocs; • prévoir des rouleaux supplémentaires. •



3.3 Les POINTS DE CONTRÔLE DE LA PLANIFICATION Débuter la planification par une visite du site. • Analyser les documents contractuels. • Choisir les matériaux et évaluer les propositions de variantes techniques. • Évaluer les équipements nécessaires. • Organiser la fabrication et la fourniture des enrobés. • Organiser la séquence des travaux. • Planifier l’épandage et le compactage des enrobés. • Prévoir le contrôle de la qualité des travaux et des matériaux. • Organiser la signalisation et le maintien de la circulation. • Organiser la sécurité. • Prévoir une réunion pré-chantier. •

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— CHAPITRE 4 —

CARACTÉRISTIQUES DU SUPPORT ET TRAVAUX PRÉPARATOIRES

Les caractéristiques du support, soit la portance et l’altimétrie, jouent un rôle très important dans la mise en œuvre. Les travaux préparatoires doivent être réalisés avec soin avant les travaux de renforcement, d’élargissement et d’épaulement.

4.1

LE Support: fondation granulaire Pour les enrobés épandus sur une fondation granulaire traitée ou non, la fondation doit être stable et la surface doit être exempte d’accumulations d’eau, sans granulats détachés, unie et résistante aux déformations provoquées par le passage des camions transportant les enrobés vers le finisseur. L’utilisation d’un liant d’imprégnation est recommandée afin de faciliter l’obtention de ces conditions optimales. La fondation granulaire doit être suffisamment compactée et stable. En général, un taux de compactage équivalent à 98 % de la masse volumique de référence « Proctor modifié ( PM ) » est requis pour la couche finale. Un essai de déflection de poutre ( déflectomètre ) détermine la rigidité de la fondation finale. Un essai de portance peut être effectué en faisant circuler un camion chargé afin de localiser et de corriger les zones faibles et de valider la rigidité globale de la fondation granulaire. L’uni du revêtement final est affecté par celui de la fondation. Un soin particulier doit donc être apporté au nivellement afin d’éviter d’avoir à effectuer des corrections de profil sur les couches d’enrobés. Le matériau de fondation doit posséder les qualités drainantes adéquates pour la portance et les mouvements dus au gel lors de conditions de saturation. Le drainage du matériau est relié à sa granulométrie et son contenu en particules fines ( passant au tamis 80 µm ). Il faut éviter d’épandre des enrobés sur une fondation granulaire présentant une teneur en fines supérieure à 7 % ou dont la granulométrie générale est déficiente. L’utilisation de criblures de pierre, qui présentent souvent des teneurs en fines élevées, est à proscrire en fondation. Dans le même contexte, il faut éviter la contamination de la surface de la fondation par des particules fines créées lors de la circulation des équipements avant d’épandre les enrobés. Cette situation survient souvent dans le contexte des nouveaux développements urbains lorsque les travaux sont interrompus l’hiver, avant la mise en place de la couche de base. Si une contamination de la surface par des particules fines est observée, les zones contaminées doivent être délimitées en superficie et en profondeur. Les zones contaminées doivent être éliminées et la surface reprofilée et compactée à nouveau.

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Caractéristiques du support et travaux préparatoires

Lors de l’absence d’une bordure stable, une sur-largeur suffisante de matériaux granulaires doit être prévue en rive du revêtement pour assurer un support latéral adéquat.

4.2 Le support: fondation granulaire décohésionnée Lors des travaux de réhabilitation de chaussées existantes, le décohésionnement des matériaux de revêtement en place et leur mélange avec les matériaux de fondation permet d’améliorer le drainage de la fondation en plus de favoriser le recyclage et d’éviter la réflexion des défauts présents dans le revêtement existant ( fissures, carrelage, etc. ). L’épaisseur maximale du revêtement pouvant être décohésionnée est de 300 mm. La profondeur du décohésionnement est fonction de l’épaisseur du revêtement et des fondations existantes; l’objectif étant d’obtenir un matériau incorporant en général une forte proportion de granulats bitumineux6. Le matériau décohésionné doit être homogène et exempt de particules d’enrobés supérieures à 56 mm sinon elles doivent être éliminées ou réintroduites à l’avant de la machine pour être fragmentées à nouveau. Il est à noter que la teneur en eau de compaction pour les matériaux décohésionnés est plus critique, de par leur plasticité, à celle des matériaux granulaires ( pierres concassées ). Le retraitement des matériaux décohésionnés à l’émulsion de bitume ou à la mousse de bitume — additionnés ou non d’un liant hydraulique tels que la chaux ou le ciment — permet d’augmenter la portance d’une fondation déficiente et de réduire la quantité de fines indésirables. Le retraitement est effectué sur une épaisseur maximale de 250 mm. Le liant utilisé pour une fondation retraitée doit :

être appliqué en quantité suffisante; • être réparti de façon homogène sur toute l’épaisseur de la couche; • avoir subi la durée requise de mûrissement. •

Il est recommandé d’appliquer une couche d’accrochage suivi d’un gravillonnage afin d’assurer le collage des couches d’enrobés avec la couche retraitée. Avant le début de l’application de la couche de base, il faut effectuer une épreuve de portance par relevé de déflection et une vérification de la compacité de la couche retraitée. Lorsque des instabilités persistent, la durée du mûrissement doit être prolongée en considérant les conditions d’humidité et de température ambiante qui varient selon les précipitations et le taux de séchage.

6

Les chartes de décohésionnement n°3 et n°4 sont jointes en annexes.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

4.3

Le support : revêtement bitumineux existant Pour les nouvelles applications d’enrobés sur un revêtement bitumineux existant, la surface doit être unie, propre, exempte de nids de poule, de flaques d’eau, de boue, de tout matériau détrempé ou gelé et d’autres défauts majeurs.

4.3.1 Le rapiéçage et le remplissage des fissures Avant le recouvrement d’un revêtement bitumineux existant, les zones présentant des défauts associés à une faible capacité de support ( les nids de poule, la fissuration multiple, etc. ) doivent être éliminées et remplacées. Ces zones doivent être réparées en suivant les étapes suivantes : RAPIÉÇAGE • délimiter la zone à réparer par des traits de scie. La zone délimitée doit excéder d’au moins 150 mm la zone déficiente ; • remplacer les matériaux éliminés par une fondation appropriée revêtue d’enrobés ou d’une pleine épaisseur de nouveaux enrobés de façon à rétablir la portance de la zone déficiente à une portance équivalente à celle du reste de la chaussée ; • appliquer une couche de liant d’accrochage sur le fond et la surface sciée avant l’épandage d’enrobés ; • compacter les enrobés avec un rouleau compacteur de dimension adaptée à la zone à réparer ; • prévoir un surplus de la quantité d’enrobés avant le compactage pour que le profil final se marie au reste du revêtement en place7 ; Les enrobés recommandés pour l’opération de rapiéçage sont le ESG-10 et le ESG-14. REMPLISSAGE DES FISSURES • identifier les fissures de plus de 10 mm de largeur et les zones de décollement des produits de scellement; • arracher les produits de scellement sans adhésion. Les produits de scellement bien adhérés peuvent être laissés en place, à l’exception d’une opération précédente de fraisage; • nettoyer les fissures en profondeur et éliminer toutes matières végétales; • compléter le nettoyage et l’assèchement avec un jet d’air comprimé; • appliquer une couche de liant d’accrochage sur les parois des fissures; • remplir avec des enrobés fins ( EC-5 ) mis en place en créant un surplus de matériau pour permettre un compactage adéquat ( 4 passes ) et un débordement vertical d’environ 5 mm après le compactage.

7

18

L’usage courant est de prévoir 6 mm pour une épaisseur d’enrobés de 25 mm.

Caractéristiques du support et travaux préparatoires

4.3.2 La couche de correction Il faut prévoir une couche de correction lorsque les surfaces sont fortement dégradées. Son utilisation redresse les défauts de profils longitudinaux et transversaux lorsque la surface du revêtement existant est déformée par des bosses ou des ornières. Il faut utiliser des enrobés adaptés au type de surface à corriger ( EC-10 ou EC-5 ). Souvent, l’objectif visé est de mettre en place la couche la plus mince possible permettant de corriger les défauts. Il est recommandé d’utiliser un rouleau compacteur à pneumatiques afin d’obtenir un compactage adéquat des zones d’affaissement sinon une dépression se produira à nouveau après le compactage de la couche de surface ( voir la section 6.2 ). Lorsque les ornières de la surface à recouvrir sont profondes, un planage s’avère une meilleure alternative que la mise en œuvre d’une couche de correction.

4.3.3 Le fraisage à froid ( planage ) L’opération de fraisage consiste à désagréger et à enlever le revêtement de la structure de la chaussée sur une épaisseur déterminée à l’aide d’une fraiseuse ou planeuse. Le matériau ainsi décohésionné s’appelle du fraîsat. Préalablement au fraisage à froid, une vérification par carottage de l’épaisseur du revêtement existant et de la qualité de l’adhérence des différentes couches est recommandée. Les principaux problèmes à anticiper sont reliés à la présence de zones de revêtement de faibles épaisseurs — voisine de l’épaisseur fraisée — qui laissent une épaisseur insuffisante de revêtement en place. Ce phénomène s’observe aussi par des couches mal collées qui laissent des plaques dont l’adhérence à la base est déficiente. L’épaisseur à fraiser est déterminée par le profil final désiré et les épaisseurs des couches sélectionnées. Il faut toujours éviter de laisser une épaisseur trop faible au-dessus des interfaces sous-jacentes. Le fraisage est effectué avec des équipements d’une largeur variant de 30 cm à 2,5 m. La fraiseuse ou planeuse est pourvue de contrôles des pentes longitudinales et transversales. Le fraisage effectué sur une épaisseur suffisante permet également d’éliminer les patrons de fissuration et de réduire la réflexion des fissures existantes dans le nouveau revêtement. Le fraisage permet de créer l’espace nécessaire correspondant à l’épaisseur du nouveau revêtement. Le fraisage est utile lorsqu’il faut éviter de rehausser le niveau final de la surface, comme par exemple près des bordures et des trottoirs ou à l’approche des ponts d’étagement.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les fraisats sont transportés hors du site et peuvent être réutilisés à titre de matériaux granulaires recyclés ou pour la production d’enrobés avec des granulats recyclés. La surface planée étant généralement très poussiéreuse, un balayage mécanique soigné est nécessaire avant l’application de la couche de liant d’accrochage pour assurer une bonne adhérence au nouveau revêtement. Un délai suffisant doit être planifié entre les opérations de fraisage et de recouvrement en enrobés afin d’assurer le nettoyage et le séchage des cavités du fraisage par l’action d’une circulation à vitesse modérée. Lorsque la surface planée est ouverte à la circulation, des transitions biseautées appropriées doivent être construites avec des enrobés fins8 aux faces verticales planées tels les joints transversaux et longitudinaux, les couvercles de regards et de puisards, les entrées. La transition est d’une longueur de 5 m aux joints transversaux. Ces transitions doivent être enlevées avant le recouvrement de la couche de surface.

4.3.4 Le recyclage à froid Le recyclage à froid consiste à utiliser un équipement spécialisé dénommé atelier de retraitement capable, en une seule opération continue ( retraitement de type I ), de fraiser le vieux revêtement à la profondeur désirée, de traiter les fraisats de planage par l’ajout d’une émulsion de bitume et d’épandre les enrobés recyclés à froid sur la chaussée selon le profil spécifié. La profondeur d’un retraitement varie généralement entre 75 et 150 mm. Cette technique est avantageuse pour contrer la remontée de fissures en offrant une couche de base de qualité. Un revêtement de surface est mis en place sur cette couche de base pour compléter les travaux. Cette technique est applicable lorsque la géométrie est simple et que l’espace de travail est suffisant pour l’opération de l’atelier de retraitement. Tout comme le retraitement à froid de type II et III, cette technique nécessite un temps de mûrissement suffisant avant d’épandre les enrobés de surface.

4.4

Le support: dalle de béton Préalablement à l’épandage des enrobés sur une dalle de béton, les zones détériorées doivent être réparées. Au besoin, certaines dalles doivent être stabilisées. Les joints goujonnés présentant des épaufrures doivent être réparés si le transfert de charge est déficient et qu’un phénomène de battement de dalles se manifeste. Lorsque nécessaire, il faut refaire le scellement des joints. Une fois ces opérations complétées, la surface du béton doit être nettoyée par balayage mécanique et jet d’air ou par jet d’eau sous pression. La surface du béton est alors enduite d’un liant d’accrochage avant l’application des enrobés9. 8 9

20

Les enrobés fins recommandés sont les EC-5 et EC-10. Pour obtenir plus d’informations sur le recouvrement des chaussées en béton par l’utilisation d’enrobés, voir la référence n°24.

Caractéristiques du support et travaux préparatoires

4.5 Le drainage L’efficacité du drainage doit être évaluée. S’il est déficient, des correctifs doivent être apportés avant d’entreprendre les réparations. La durabilité de l’ensemble de la chaussée et en particulier du revêtement bitumineux est influencée par la qualité du drainage de l’infrastructure, des fondations et des couches de revêtement. Différents systèmes de drainage sont adaptés aux types de construction. L’efficacité des systèmes de drainage repose sur les éléments suivants :



les fossés doivent être libres de végétation et bien entretenus pour permettre l’évacuation rapide des eaux captées ; • la surface du sol doit être scellée par compactage et nivelée selon une couronne permettant l’évacuation de l’eau vers les fossés ou les drains de rive, surtout lorsque la surface de l’infrastructure est imperméable ; • les couronnes de la surface du revêtement des chaussées routières doivent être profilées avec une pente transversale entre 2 % et 4 % ; • la pente minimale longitudinale le long des bordures et des trottoirs ( cours d’eau ), de même que les pentes des bassins de drainage des aires commerciales et industrielles vers les puisards, doivent être de 1 % au minimum. La pente doit être en continue vers les puisards pour éviter la formation de flaque d’eau. •

4.6 La compaction des fondations autour des structures enfouies Une cause importante de défaillance des revêtements bitumineux est le tassement de fondations mal compactées autour des puisards et des regards. La mise en place de couches trop épaisses le long des structures ou l’absence de compactage du matériau de remblai en raison de l’espace réduit, empêche l’accès du rouleau. Les solutions à ces problèmes sont :

 ’excaver un espace suffisant autour des structures pour permettre le compactage d avec un équipement adapté tel une plaque vibrante ou dameuse ; • de remblayer en couches successives de 300 mm d’épaisseur maximale; • d’utiliser du remblai sans retrait en remplacement de la pierre concassée. •

4.7 Les entrées privées Lors de travaux routiers, le raccordement aux entrées privées des propriétés riveraines nécessite une planification dans le but de conserver des pentes adéquates. Celles-ci permettront le drainage de la route sans affecter le drainage de l’entrée de la propriété et de faire les raccords appropriés.

21

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

4.8

Le liant d’accrochage L’adhérence entre les différentes couches d’enrobés est nécessaire pour assurer un comportement optimal de la chaussée. Si le lien entre les couches est insuffisant, la répartition des charges est réduite et différentes problématiques apparaissent. La défaillance de liaison entre les couches est particulièrement à craindre dans les zones d’accélération, de freinage ou dans les courbes des chaussées. Un collage adéquat des enrobés doit aussi être effectué aux raccords avec les faces verticales dont les bordures, les trottoirs, les structures des puisards, les regards, les vannes et les joints froids. Ce collage permet de limiter la pénétration de l’eau entraînant la réduction de la portance de la fondation et la détérioration subséquente du revêtement. Les principales procédures recommandées pour obtenir un comportement optimal du liant d’accrochage sont :







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22

entreposer les émulsions selon les recommandations du fabricant ; • empêcher les mélanges des émulsions cationiques et anioniques dans les citernes ; • nettoyer les surfaces avant leur application. La surface doit également être sèche et sans flaques d’eau ; • éviter la dilution des émulsions avec de l’eau ; • appliquer les émulsions selon les températures recommandées par le fabricant ; • éviter l’application sur une surface gelée ; • appliquer les émulsions de façon uniforme sur toute la surface ( figure 4.1 ). Une application inégale relève souvent d’une rampe de distribution dont les gicleurs sont déficients, mal entretenus ou mal ajustés ; • appliquer avec un camion citerne chauffé doté d’une rampe d’application sous pression sur les surfaces horizontales. Pour les faces verticales, l’application est généralement effectuée avec un pulvérisateur manuel ; • éviter l’application d’une quantité insuffisante ou excessive d’émulsion. Une quantité excessive empêche le collage des couches, augmente la durée du mûrissement et provoque du glissement entre les couches ; • allouer un temps de mûrissement suffisant pour que la rupture s’effectue. La rupture correspond au moment où l’eau s’évapore suffisamment pour laisser place à une couche de bitume qui adhère au substrat. Un mûrissement insuffisant10 peut diminuer la qualité de l’adhérence au substrat et affecter la qualité du revêtement. L’eau présente dans l’émulsion est vaporisée instantanément au contact des enrobés chauds. De plus, un mûrissement insuffisant augmente le risque d’adhérence aux pneus des camions circulant sur la surface enduite de liant. Il en résulte une diminution de la quantité d’émulsion aux endroits où la circulation est plus intense ainsi qu’un risque accru de salir les chaussées avoisinantes aux travaux; situation particulièrement problématique en milieu urbain. •

 orsque le mûrissement de l’émulsion est complété, une sensation collante est ressentie au bout d’un doigt appuyé L sur la surface, sans provoquer de tache sur le doigt. De plus, l’émulsion passe d’une coloration brune à noire.

Caractéristiques du support et travaux préparatoires



•

 viter le délavage par la pluie qui survient après l’application mais avant la fin du é mûrissement. Une seconde application est alors requise après l’assèchement de la surface. Il n’y a aucun délavage lorsque le liant a complété son mûrissement. Les travaux peuvent donc être poursuivis sans nouvelle application d’émulsion, dès que la surface est suffisamment sèche.

Figure 4.1 L’épandage uniforme d’émulsion sur une surface sèche11

Il est à noter qu’il existe des finisseurs équipés d’une rampe intégrée permettant d’épandre l’émulsion immédiatement avant l’épandage des enrobés. Le temps nécessaire pour atteindre le moment de rupture est fonction de la température ambiante, du taux d’assèchement par le vent, de la température du substrat, de la température de l’émulsion et du type de liant. Par temps chaud, sec et venteux, le temps de mûrissement est d’environ 10 minutes pour une émulsion de type RS-1( « rapid setting » ). Lorsque la température ambiante et celle du substrat sont de 10 °C avec une tendance à la baisse, la durée du mûrissement est prolongée de façon significative, pouvant atteindre plusieurs heures. Il ne faut jamais appliquer le liant sur une surface gelée. L’utilisation de rupteurs est recommandée lorsqu’il est nécessaire d’accélérer le processus de mûrissement. Le mode d’application du rupteur consiste donc à le pulvériser directement sur les jets d’émulsion de l’épandeuse à liant à l’aide d’une seconde rampe d’application montée à proximité de celle de l’émulsion.

11

Cette photo est une gracieuseté de Lefco

23

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

TABLEAU 4.1 La quantité de liant d’accrochage recommandée selon les usages TAUX RÉSIDUEL DE BITUME ( l/m² )

AVEC 60 % DE RÉSIDUEL ( l/m² )

AVEC 65 % DE RÉSIDUEL ( l/m² )

ENROBÉS « APRÈS RECYCLAGE À FROID »

0,10

0,17

0,15

ENROBÉS NEUFS

0,20

0,33

0,31

VIEUX ENROBÉS OU BÉTON LISSE

0,25

0,42

0,39

SURFACE FRAISÉE OU BÉTON RUGUEUX

0,30

0,50

0,46

La quantité d’émulsion requise à l’application est obtenue en divisant le taux résiduel de bitume par le pourcentage de bitume contenu dans l’émulsion. Par exemple, pour une émulsion contenant 60 % de bitume, il faut diviser le taux résiduel de 0,20 l/m² par le pourcentage de bitume afin d’obtenir la quantité d’émulsion totale à appliquer ( 0,20/0,60 = 0,33 l/m² ). Le pourcentage de bitume dans l’émulsion est normalement indiqué sur l’attestation de conformité de l’émulsion.

4.9

Les points de contrôle DES Caractéristiques du support et travaux préparatoires Évaluer les caractéristiques de portance et d’altimétrie du support. • Vérifier l’altimétrie, le compactage et l’absence de granulats détachés pour la fondation granulaire. • S’assurer de la stabilité de la fondation lors de l’utilisation de matériaux décohésionnés. • Vérifier que la fondation granulaire décohésionnée soit absente de poussière et de saleté excessive. • Éliminer et remplacer les zones présentant des défauts associés à une faible capacité de support avant le recouvrement en enrobés. • Intervenir pour un support de dalles de béton qui présente des épaufrures et du battement de dalles. • Proscrire les opérations d’épandage d’enrobés sur une surface fraîchement planée (même quart de travail). • Utiliser un liant d’accrochage adapté à la surface. • Respecter les recommandations d’application du fabricant pour l’épandage du liant d’accrochage. • Appliquer le liant d’accrochage en continu. • Laisser mûrir adéquatement le liant d’accrochage avant la pose des enrobés, spécialement dans les traces de roues de la circulation. • S’assurer d’un drainage efficace. •

24

— CHAPITRE 5 —

ENTREPOSAGE, CHARGEMENT ET TRANSPORT

L’entreposage des enrobés à la centrale d’enrobage, permet un fonctionnement à débit maximum et supprime les régimes transitoires. De même, les étapes de chargement et de transport doivent permettre une fonctionnalité maximale afin de répondre au besoin d’une mise en œuvre continue. Le transport des enrobés de la centrale d’enrobage au chantier et le déchargement des camions dans le finisseur sont des opérations qui doivent être effectuées de manière à minimiser les délais et la perte de température, et à réduire le risque de ségrégation du mélange. Le délai de transport des enrobés dépend principalement du temps de chargement, du temps de pesage, de la distance entre la centrale d’enrobage et le chantier, de la vitesse de transport et du temps d’attente avant le déchargement au chantier. Le nombre de camions nécessaires à la pose continue des enrobés est déterminé en fonction de ces délais. La continuité de l’approvisionnement est essentielle pour de nombreux facteurs reliés à la qualité finale du revêtement. Entre autres, la continuité de l’approvisionnement a un impact majeur sur l’uni du revêtement, l’homogénéité du compactage et la qualité des joints. La durée maximale de transport dépend de la température ambiante et de l’efficacité de l’isolation thermique des camions d’où l’importance de bâches adaptées et efficaces. Le trajet à parcourir entre la centrale et le chantier doit être limité et l’itinéraire doit être soigneusement choisi afin d’éviter les délais et d’assurer un approvisionnement régulier et continu du finisseur.

5.1

L’entreposage des bitumes Des cuves d’entreposage sont à prévoir lorsqu’il faut utiliser du bitume. Le nombre de cuves est fonction du nombre différents de bitumes et du tonnage maximum fabriqué par jour. La capacité unitaire des cuves est généralement de 60 à 80 m3. La figure 5.1 démontre une cuve à bitume verticale pourvue d’un agitateur afin de brasser le bitume ou le liant modifié durant son entreposage. Il est à noter qu’en règle générale, les bitumes sont suffisamment stables pour se passer d’agitation durant leur entreposage.

12

Cette photo est une gracieuseté de Heatec.

Figure 5.1 L’intérieur d’une cuve d’entreposage de bitume12

25

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

L’utilisation de bitumes spéciaux tels que des bitumes modifiés, demande de considérer les particularités suivantes : • pour les installations fixes : › des cuves cylindriques verticales ( de préférence ) ; ›u  ne isolation renforcée et une capacité de chauffage augmentée pour les liants visqueux; › un agitateur vertical adapté pour les liants non-réticulés ; • pour les installations mobiles : il faut prévoir un ou deux agitateurs verticaux pour les citernes horizontales et une capacité de chauffage renforcée. 5.2 L’entreposage des émulsions Les émulsions peuvent être entreposées sur le site de production ou au chantier. Les émulsions subissent une rupture lorsqu’elles sont soumises au gel ( température inférieure à 2°C ). La température d’entreposage doit donc être entre 20 et 70 °C, selon le type d’émulsion13, la durée d’entreposage peut atteindre quelques semaines. Selon le temps d’entreposage, il se forme à la surface de l’émulsion une pellicule qui assure une protection de l’émulsion qu’il est préférable de conserver. À cette fin, il est recommandé d’utiliser des cuves verticales dont les canalisations de remplissage se rendent au fond de la cuve. Il est à noter que les épandeuses sont munies de cuves horizontales avec une circulation en circuit fermé. Il ne faut jamais mélanger différentes émulsions dans les cuves d’entreposage surtout lorsqu’elles sont de nature ioniques diverses. Il faut prévoir de nettoyer les cuves avant chaque remplissage et particulièrement avant un changement de type d’émulsion. Il se peut que la viscosité de l’émulsion augmente durant l’entreposage. Il ne faut jamais ajouter d’eau dans les cuves d’entreposage contenant l’émulsion car cet ajout risque de provoquer une floculation partielle ou totale du mélange. 5.3 L’entreposage des enrobés Les silos sont verticaux et peuvent entreposer de 100 à 250 tonnes d’enrobés. La mise en silo des enrobés peut accroître de manière importante le rendement de la centrale d’enrobage puisque : • la centrale peut continuer à produire lorsque les camions se présentent de manière irrégulière ; • le temps de chargement des camions est réduit, ce qui limite la diminution de température ; • un même type d’enrobés peut être produit pendant une durée plus longue favorisant ainsi l’uniformité de la production. Pour remplir les silos, deux systèmes d’élévateurs sont utilisés : • le système continu avec des élévateurs à godets ; • le système discontinu avec des convoyeurs à barrettes. 13

26

Il est de mise de vérifier avec les recommandations du fabricant.

ENTREPOSAGE, CHARGEMENT ET TRANSPORT

Dans le système continu, le malaxeur se vide dans un godet qui est monté en haut du silo par un système de type funiculaire tandis que dans le système discontinu, le malaxeur se décharge dans une poutre creuse en forme de « U » et les enrobés sont remontés vers le silo par un système de chaîne avec des barrettes. L’utilisation de silos augmente le risque de ségrégation car les enrobés subissent trois chutes successives : du malaxeur au bac élévateur, du bac au silo et du silo aux camions. La conception intérieure des silos inclut des chicanes de déflexion afin de diminuer ce risque de ségrégation. La forme cylindrique des silos élimine aussi l’effet de coin et d’accumulation d’enrobés. La durée d’entreposage des enrobés en silo doit être en deçà de deux jours pour éviter leur oxydation14. Il ne faut jamais augmenter la température de malaxage par rapport au maximum permis dans le but d’allonger la durée d’entreposage ; seule une bonne isolation thermique du silo permet d’en prolonger la durée. Les silos doivent être fermés à la partie supérieure et être bien isolés. La portion d’enrobés au bas du silo subit un refroidissement provoquant la formation d’un bouchon de matériaux refroidis ce qui implique que le cône inférieur des silos doit être calorifugé. Les matériaux présents dans cette zone doivent toujours être éliminés avant de débuter le déversement dans les camions. La figure 5.2 présente une centrale d’enrobage stationnaire avec des cylindres verticaux pour l’entreposage des bitumes et des enrobés tandis que la figure 5.3 démontre des silos horizontaux pour une centrale d’enrobage mobile.

Figure 5.2 Une centrale d’enrobage stationnaire15

Figure 5.3 Une centrale d’enrobage mobile16

14

La durée d’entreposage maximale doit être conforme à la valeur spécifiée sur le certificat de bitume. Ces photos sont une gracieuseté de Lefco pour les équipements Astec.

15-16

27

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

5.4 Les types de camions et leurs caractéristiques Le choix des camions est fonction du type de chantier et de la distance entre la centrale et le chantier. Les différents types de camions et leurs caractéristiques sont résumés au tableau 5.1. TABLEAU 5.1 Les types de camions et leurs caractéristiques TYPE DE CAMIONS

TAUX D’APPROVISIONNEMENT RECHERCHÉ

CHARGE UTILE

CAMION À 2 ESSIEUX (6 ROUES)

Faible

9

CAMION À 3 ESSIEUX (10 ROUES)

Normal

17

CAMION À 4 ESSIEUX (12 ROUES)

Élevé

25

CAMION SEMI-REMORQUE

Élevé

30

CAMION SEMI-REMORQUE À DÉCHARGEMENT HORIZONTAL PAR CONVOYEUR

Élevé

34

NOTE : ces valeurs sont présentées à titre indicatif seulement.

Pour les travaux à accès restreint, pour la réalisation d’entrées résidentielles, pour des travaux manuels ou du rapiéçage, les camions à deux essieux peuvent être utilisés. Pour de petits chantiers ou pour des chantiers avec de forts devers, les camions à trois essieux sont les mieux adaptés. Pour des chantiers nécessitant un taux d’approvisionnement élevé, les camions à quatre essieux et les semi-remorques sont généralement choisis même si ceux-ci sont moins manœuvrables que les autres camions. Pour tous les travaux impliquant des contraintes de hauteur lors des bascules de bennes ( dans un tunnel ou sous des lignes électriques ), les camions à déchargement horizontal sont choisis. Quels que soient les camions ou les ensembles utilisés, les bennes doivent être adaptées au transport des enrobés et au déversement dans la trémie du finisseur ou de son alimentateur. Les critères suivants doivent être considérés lors de l’utilisation d’une benne : • le déport arrière de la benne ne doit pas être trop important afin d’éviter que l’arrière vienne en appui sur le fond de la trémie du finisseur ; • posséder les caractéristiques géométriques permettant le bon écoulement des enrobés (dépourvue d’angles vifs et de déformations du fond et des côtés) ; • doit être étanche et munie d’un fond métallique ; • chauffée ou bien isolée afin d’éviter le refroidissement des enrobés ; • le fond et les parois doivent être maintenus propres avant chaque chargement pour éviter le collage ou la contamination des enrobés ; • lubrifiée afin que le mélange d’enrobés glissent sur les parois et que le déchargement s’effectue selon un mode de glissement en bloc vers la trémie du finisseur. Les lubrifiants à base de produits pétroliers sont interdits car ils contaminent les enrobés et l’environnement.

28

ENTREPOSAGE, CHARGEMENT ET TRANSPORT

5.5

Le chargement des camions Lors du chargement des camions, toutes les précautions nécessaires pour limiter la ségrégation des enrobés doivent être prises. Le chargement, qui est d’une courte durée, nécessite une bonne coordination entre les chauffeurs des camions et le responsable des commandes d’ouverture et de fermeture des trémies. Au cours du chargement, les enrobés doivent être régulièrement répartis par amas dans la benne du camion afin d’éviter la ségrégation du mélange. Un chargement en plusieurs amas est recommandé. Le premier amas devrait être à l’avant de la benne et le deuxième vers l’arrière ( figure 5.4 ). Il faut éviter d’effectuer un chargement en une seule opération qui entraîne une ségrégation des plus gros granulats vers le bas.

2

4

3

Camion semi-remorque

5

1

2

3

1

Camion 10 roues NAPA, Paver Operations for Quality

5.6

Figure 5.4 Le chargement de bennes de camions

La bâche des camions Les bennes doivent être munies d’une bâche étanche ( figure 5.5 ). La bâche recouvrant le camion doit réduire le refroidissement des enrobés et empêcher la formation d’une croûte froide en surface. La bâche doit posséder les caractéristiques suivantes : • être composée d’un matériau imperméable ou tissé serré. Les toiles de nylon ou de polyester tissé serré offrent une protection suffisante même si elles sont légèrement perméables ; • posséder des dimensions au moins équivalentes à celles de la benne afin d’éviter une ouverture entre les parois de la benne et la bâche; • être maintenue à égalité ou plus bas que le niveau supérieur avant de la benne afin Figure 5.5 Bâche étanche de camion d’empêcher le passage de l’air. La bâche équipant chaque camion recouvre la benne dès la fin du chargement et doit y demeurer durant tout le temps du transport et d’attente au chantier jusqu’à la fin du déchargement dans le finisseur.

29

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

5.7 La pesée des camions La pesée des camions s’effectue le plus souvent sous les silos et facilite ainsi le respect du poids total autorisé en charge des véhicules. Le bon de pesée est un document obligatoire pour le transport et doit contenir les informations suivantes : • le poids à vide ; • le poids en charge ; • le poids net du produit transporté ; • la nature du produit transporté ; • le destinataire et le lieu de destination du produit transporté.

5.8 La température de malaxage et la perte de température durant le transport La température maximale de malaxage varie généralement entre 155 et 170 °C selon la classe du bitume utilisé. Il ne faut jamais augmenter la température de malaxage au-dessus de la température maximale recommandée dans le but de prolonger la durée de transport. Une meilleure isolation des camions ou une utilisation de bennes chauffantes constitue une meilleure solution pour conserver la température des enrobés. La perte en température des enrobés entre le malaxage et le moment de leur épandage en chantier doit être minimisée afin d’éviter des problèmes de compactage et la présence de mottes refroidies dans le revêtement. Une différence de température de 15 °C est souvent spécifiée comme écart maximal entre la température de malaxage et celle de l’arrivée au chantier. L’utilisation d’un VTM peut être avantageuse afin de minimiser les problèmes de perte de température des enrobés17.

17

30

Les avantages apportés par l’utilisation du VTM sont décrits à la section 6.1.4.

ENTREPOSAGE, CHARGEMENT ET TRANSPORT

5.9 Les POINTS DE CONTRÔLE DE L’ENTREPOSAGE, CHARGEMENT ET TRANSPORT Respecter les directives du fabricant pour entreposer les bitumes et l’émulsion. • Éviter toute surchauffe des bitumes dans les cuves. • Éviter tout mélange de grades différents de bitume dans les cuves. • Utiliser une cuve d’entreposage verticale avec un chargement vers le bas pour l’émulsion. • Dédier un réservoir indépendant pour l’entreposage de l’émulsion. • Éviter toute contamination de l’émulsion située dans la cuve lors d’un changement de type d’émulsion. • S’assurer que l’émulsion ne subit aucun gel durant son entreposage. • Utiliser des silos d’entreposage des enrobés qui évitent la ségrégation. • S’assurer que la partie inférieure des silos est étanche afin d’éviter l’oxydation des enrobés. • Éviter l’entreposage prolongé des enrobés. • Ne jamais augmenter la température de malaxage par rapport au maximum permis dans le but de prolonger la durée d’entreposage des enrobés. • Utiliser des camions adaptés au transport des enrobés et pourvus de bâche étanche. • Garder les bâches en position abaissée jusqu’à la fin du déchargement. • S’assurer de la propreté de la benne au début du chargement. • Utiliser un agent antiadhésif adéquat et en quantité contrôlée dans la benne du camion. • Effectuer un chargement en deux ou plusieurs amas dans les bennes de camion afin d’éviter la ségrégation. • Respecter les limites de charge. • Utiliser des bennes chauffantes pour prolonger la durée de transport au lieu d’augmenter la température de fabrication qui risque d’oxyder les enrobés. • Faire un contrôle en continu de la température des enrobés durant le transport. • Respecter les règles de circulation des chantiers et des ateliers de mise en œuvre. •

31

— CHAPITRE 6 —

LA MISE EN OEUVRE DES ENROBÉS

L’application des enrobés demande tout d’abord une évaluation de l’envergure et du type de travaux à réaliser en plus de plans d’épandage et de compaction. L’application des enrobés en chantier inclut les techniques de déchargement des camions, d’épandage, d’utilisation des équipements tels que les systèmes de guidage, les finisseurs, les compacteurs à rouleaux et les véhicules de transfert des matériaux. Ce chapitre inclut également les bonnes pratiques pour la réalisation de pentes transversales, de joints et de travaux manuels.

6.1 L’épandage des enrobés 6.1.1 L’envergure et le type de travaux En premier lieu, il faut identifier le type de chantiers; s’il s’agit d’une construction neuve, d’une reconstruction ou seulement de renforcement ou d’entretien. Ensuite, il faut considérer le type de mélanges à épandre et le tonnage quotidien anticipé avant de déterminer les moyens d’épandage à utiliser. Sur une autoroute ou une route à deux voies par direction, un finisseur large avec un alimentateur à grand débit est privilégié. L’utilisation d’un véhicule de transfert des matériaux ( VTM ) est préconisée afin d’améliorer l’uniformité du revêtement et de minimiser la ségrégation physique et thermique. En renforcement, la méthode de mise en œuvre est généralement par demi-chaussée afin de maintenir la circulation. Toutefois, la mise en œuvre sur une pleine largeur est préférable car elle permet d’éviter un joint longitudinal froid. Dans les cas des chantiers où les largeurs d’applications sont variables, la largeur du finisseur est ajustée selon la largeur nécessaire.

6.1.2 Le plan d’épandage et de compactage Le plan d’épandage du revêtement bitumineux définit les conditions de réalisation géométriques de la mise en œuvre des enrobés. Pour établir un plan d’épandage il faut choisir les largeurs du finisseur adaptées au profil en travers de la chaussée afin de minimiser le nombre de joints longitudinaux et d’éviter de les situer dans les pistes de roues principales de la circulation. De plus, il faut décaler les joints par rapport à ceux des couches sous-jacentes et à la position prévue du marquage.

32

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Le nombre de finisseurs et de rouleaux compacteurs, la largeur et la longueur des bandes, ainsi que l’ordre et le sens de réalisation des bandes sont déterminés de manière à : • limiter la longueur totale des joints (transversaux et longitudinaux); • réduire au minimum le nombre de zones pour lesquelles il faut recourir à l’utilisation d’un petit finisseur ou à une mise en œuvre manuelle; • limiter les arrêts du finisseur; • obtenir un taux de compactage suffisamment élevé et uniforme, avec un minimum de passes des rouleaux compacteurs. La mise en œuvre sur une route ou tout autre ouvrage fermé à la circulation doit être effectuée au moyen d’un finisseur de largeur suffisante pour poser la pleine largeur. Il est aussi possible d’utiliser deux ou plusieurs finisseurs en échelon se suivant en parallèle. Lorsque la mise en œuvre en pleine largeur est impossible, l’épandage se fait par bandes. La largeur de pose est choisie en fonction des caractéristiques géométriques de l’ouvrage. Pour une chaussée d’une seule voie ( 1 x 2 voies ) avec des accotements non-revêtus, la mise en œuvre peut s’effectuer en une seule bande d’épandage ( figures 6.1 ). Pour une chaussée d’une seule voie ( 1 x 2 voies ) avec des accotements revêtus, la mise en œuvre peut s’effectuer en une ou deux bandes d’épandage ( figures 6.2 ). Avec l’alternative d’une chaussée à deux voies ( 2 x 2 voies ) avec des accotements revêtus, la séquence d’épandage la plus fréquemment utilisée est celle en trois bandes ( figure 6.3 ). Pour ce type de chaussée, des séquences de deux bandes et même d’une seule bande sont réalisables avec un finisseur de grande largeur qui inclut une table d’extension spécialement montée. En ce qui concerne une chaussée à trois voies ( 2 x 3 voies ), l’épandage peut s’effectuer en trois ou 4 bandes ( figure 6.4 ). De même, des séquences d’épandage en deux bandes sont réalisables avec un finisseur de grande largeur.

Voie de circulation

Accotement non revêtu

Couche de surface en enrobés 0,02 m/m

Couche de base en enrobés

Talus 0,04 m/m

Structure de chaussée

Couche de surface en enrobés 1 bande d’épandage

Figure 6.1 La bande d’épandage pour une chaussée de 1 X 2 voies avec un accotement non revêtu

33

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Voie de circulation

Accotement revêtu

Couche de surface en enrobés 0,02 m/m

Talus

0,04 m/m

Couche de base en enrobés

Structure de chaussée

Couche de surface en enrobés 1 bande d’épandage 2e bande d’épandage

1ère bande d’épandage

Figure 6.2 Les bandes d’épandage pour une chaussée de 1 X 2 voies avec un accotement revêtu

Accotement revêtu voie rapide Talus intérieur 0,04 m/m

0,06

Voie rapide de circulation

0,02 m/m

Voie lente de circulation

0,02 m/m

Accotement revêtu voie lente Talus extérieur 0,04 m/m

m/m

0,06 m/m

Couche de base en enrobés

Structure de chaussée

Couche de surface en enrobés 1 bande d’épandage ère

2e bande d’épandage OU

1ère bande d’épandage OU

Couche de surface en enrobés 3e bande d’épandage 2e bande d’épandage

1ère bande d’épandage (*) * Finisseur grande largeur avec une table spécialement montée.

( )

Figure 6.3 Les séquences d’épandage pour une chaussée de 2 X 2 voies

34

Structure de chaussée

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Accotement revêtu voie rapide

Voie rapide de circulation

Voie médiane de circulation

Accotement Voie lente revêtu de circulation voie lente

Talus intérieur

Talus extérieur 0,02 m/m

0,02 m/m

0,04 m/m

0,02 m/m

0,04 m/m

m/m 0,06

0,06 m/m

Structure de chaussée

Couche de base Couche en enrobés de surface en enrobés Couche de surface en enrobés 2e bande d’épandage

1ère bande d’épandage

Structure de chaussée

3e bande d’épandage

OU 2e bande d’épandage

1ère bande d’épandage

3e bande d’épandage

OU 1 bande d’épandage

2e bande d’épandage

ère

OU 1 bande d’épandage

2e bande d’épandage (*)

ère

* Finisseur grande largeur

( )

Figure 6.4 Les séquences d’épandage pour une chaussée de 2 X 3 voies

Pour modifier les largeurs de la table des finisseurs, plusieurs dispositifs sont disponibles, soit : • des tables d’extensions télescopiques hydrauliques ( figure 6.5 ) ; • des extensions fixes sur une table fixe. Certains finisseurs peuvent ainsi atteindre 12,5 m mais l’alimentation continue du finisseur est impérative pour assurer un bon uni longitudinal ; • un bouclier télescopique peut être utilisé en milieu urbain. Il s’agit d’une plaque verticale prolongeant le bouclier de la table. Il n y a toutefois aucun précompactage possible avec l’utilisation d’un bouclier ; • des extensions télescopiques hydrauliques qui se raccordent au bout des tables fixes.

Figure 6.5 La table d’extension télescopique hydraulique

35

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Sur une pente, la pose des enrobés débute par le point bas du profil en long afin de faciliter l’approche des camions au finisseur, de faciliter le déchargement des camions et de réduire les risques de fissuration lors du compactage.

6.1.3 Le déchargement des camions Lors du déchargement des camions dans le finisseur, plusieurs consignes sont à suivre : • le camion doit éviter de heurter le finisseur en marche arrière. Le camion doit arrêter à environ un mètre du finisseur et laisser celui-ci le prendre en charge. Cette procédure prévient l’apparition d’irrégularités transversales dans l’uni ( figure 6.6 ) ; • éviter de charger les bennes de camions trop près de la porte à l’arrière, afin d’éviter la chute des enrobés sur la chaussée au moment de l’ouverture des portes. Cette procédure prévient l’incorporation indésirable d’amas refroidis dans le revêtement ; • après le démarrage, le finisseur touche au camion au moyen de rouleaux. Le camion est au « neutre » et le conducteur retire son pied du frein ; • au début de l’alimentation, il est déconseillé de lever la benne du camion trop haut pour éviter la ségrégation des gros granulats ;

Basculer progressivement la benne lors du recul du camion

Arrêter le camion à environ un mètre du finisseur

Relâcher les freins et la porte de la benne lorsque le finisseur entre en contact avec le camion

Basculer complètement la benne lorsqu’il reste de 20 à 30% de la charge NAPA, Paver Operations for Quality

Figure 6.6 La méthode de déchargement d’un camion dans le finisseur

36

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS





 ien lubrifier les bennes des b camions afin de décharger le mélange d’enrobés en un seul bloc glissant vers la trémie du finisseur ( figure 6.7 ) ; • après le déchargement, le camion quitte aussitôt le finisseur avec la benne en position basse. Toute accumulation d’enrobés qui tombe devant la trémie doit être enlevée. Le nettoyage des camions à l’avant du finisseur est à proscrire. Les camions doivent vider les résidus des bennes hors chantier. •

Figure 6.7 Le déchargement d’un camion dans le finisseur

6.1.4 L’utilisation d’un véhicule de transfert des matériaux Un véhicule de transfert de matériaux ( VTM ) est un appareil automoteur doté d’une capacité d’entreposage des enrobés et de convoyage à très haut débit ( figure 6.8 ). Ce procédé permet de transférer rapidement les matériaux du camion ravitailleur au finisseur sans déposer d’enrobés sur la chaussée. Les écarts de température observés à différents points de la couche fraichement épandue avec un VTM sont de l’ordre de 10 °C comparativement à une variation pouvant atteindre 40 °C lors d’une mise en œuvre conventionnelle. Les avantages de l’utilisation d’un véhicule de transfert sont les suivants : • malaxage du mélange d’enrobés avant l’épandage, minimisant ainsi la ségrégation physique et thermique ; • réduction du nombre d’arrêts et de départs ; • uniformisation de température de la couche épandue favorisant ainsi un compactage uniforme ; • obtention d’un meilleur uni.

Figure 6.8 L’utilisation d’un VTM pour alimenter le finisseur

La capacité d’un VTM est généralement de 25 tonnes et peut alimenter deux finisseurs simultanément. Chaque finisseur alimenté par un VTM doit être équipé d’une trémie de chargement supplémentaire. L’utilisation d’une trémie de grande capacité ( 15 tonnes ) permet de poser le mélange d’enrobés en continu. La vitesse d’avancement des finisseurs et du VTM doit être ajustée selon le taux de production et d’alimentation en enrobés de façon à éviter les arrêts des finisseurs. Il faut positionner les finisseurs et le VTM de façon à éviter les contacts entre eux.

37

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

L’utilisation d’un VTM améliore la qualité et la durée de vie du revêtement grâce aux avantages cités précédemment. Son utilisation est préconisée pour les chantiers de grande envergure (aéroports, autoroutes, grandes aires industrielles) et lorsque réalisable, pour le milieu urbain. L’utilisation du VTM peut s’avérer difficile lorsque l’espace latéral de dégagement nécessaire à sa circulation est insuffisant. Également, le VTM ayant un poids à vide de plus de 40 tonnes et une configuration des essieux non-conventionnelle, il faut vérifier si le VTM peut circuler librement sur un pont ou un viaduc situé sur le chantier, sinon, il faudra prévoir un véhicule de transport ( « float » ).

6.1.5 Le finisseur Le premier finisseur moderne a été conçu aux États-Unis vers 1930 et son utilisation au chantier s’est généralisée à partir de 1945. C’est le système du finisseur à table flottante qui est aujourd’hui utilisé. C’est une machine à vitesse d’avancement lente de l’ordre de sept mètres à la minute. Un finisseur est essentiellement composé d’un ensemble tracteur sur chenilles ou sur pneus et d’un ensemble de finition. L’ensemble tracteur comprend les chenilles ou les pneus, la trémie de réception, le convoyeur d’enrobés, les vis de répartition, le châssis de la machine et la partie motrice ( figure 6.9 ). L’élément tracteur tire une table ou une poutre lisseuse flottante qui assure le régalage et le précompactage de la couche d’enrobés. L’ensemble de finition comprend les éléments nécessaires à l’épandage, à la répartition, à la mise sous profil et au précompactage des enrobés.

2

RÉGLAGE DE L’ÉPAISSEUR DE COUCHES

9

1

TABLE DE RÉPARTITION

3

BRAS DE SUSPENSION

4

CAPTEUR

5

VIS DE RÉPARTITION

6

8 CHENILLE DU TRACTEUR

7 Figure 6.9 Les principaux éléments d’un finisseur à chenille

38

TRÉMIE DE RÉCEPTION À CÔTÉS BASCULANTS

ROULEAUX POUSSEURS

CONVOYEURS D’ALIMENTATION À BARRETTES

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Deux types de finisseurs sont couramment utilisés : le finisseur à chenilles et celui à pneumatiques. Dans le cas d’un finisseur sur chenilles, la capacité de traction permet de diminuer la sensibilité du tracteur aux fausses manœuvres, aux coups de frein des camions et à la portance du support. Ce type de finisseur permet d’obtenir plus facilement une vitesse constante. Le finisseur à chenille est donc une machine plus stable qui permet d’obtenir un meilleur uni de surface. Le finisseur à pneumatiques quant à lui est plus facile à déplacer et s’adapte plus aisément à différents travaux d’épandage. Par contre, les pneus peuvent manquer d’adhérence surtout sur un support de faible portance ou avec des couches d’accrochage.

6.1.6 L’alimentation du finisseur Le finisseur assure un déplacement régulier de la machine et une alimentation de la table avec les éléments suivants : • une trémie de réception à l’avant dans laquelle les camions sont déchargés ; • un convoyeur mécanique horizontal ( simple ou double ) qui assure le transfert des enrobés de la trémie de réception vers l’arrière de l’appareil ; • deux vis hélicoïdales à l’arrière, à pas inversés, qui répartissent les enrobés sur toute la largeur d’épandage. Le conducteur du finisseur commande le guidage en translation, la vitesse d’épandage et le remplissage. Un régleur commande l’alimentation et le réglage des points d’attache de la table. La conduite d’un finisseur est assujettie au temps de réponse de la table flottante, aux variations de réglage et à la capacité d’anticipation des ouvriers pour franchir certains obstacles. La vitesse d’avancement d’un finisseur doit être aussi constante que possible. Des changements de vitesse brusques entraînent des différences de taux de compactage immédiatement derrière le finisseur et altèrent l’uni de surface. La vitesse doit être adaptée à l’alimentation en enrobés, à la capacité de production de la centrale, à la composition des enrobés et à l’épaisseur de pose. Tout arrêt du finisseur est à éviter car l’uni peut en être affecté.

6.1.7 La table de répartition

Figure 6.10 La variation de l’angle d’incidence de la table de répartition

Le rôle principal de la table de répartition est d’épandre les enrobés suivant une épaisseur et un profil déterminés. La table de répartition est tirée derrière le finisseur par deux bras, un de chaque côté, liés au finisseur par l’intermédiaire de vérins hydrauliques verticaux. Un 3 à 6 mm système intégré de dameurs et de vibrateurs permet au matériau de glisser sous la table et d’y être tassé à la sortie. La table lisseuse peut être ajustée à l’aide des vérins de commande afin de donner un angle d’incidence adapté à l’épaisseur d’enrobés à épandre (figure 6.10).

39

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Pour éviter la ségrégation, les parois latérales de la trémie de réception du finisseur doivent être basculées seulement lorsqu’il y a suffisamment d’enrobés sur les convoyeurs les transportant vers la table de répartition. La trémie de réception doit être chargée soigneusement afin d’éviter une alimentation irrégulière des convoyeurs et des vis de répartition ce qui aurait comme conséquence de varier l’épaisseur des enrobés et de compromettre l’uni. La figure 6.11 démontre l’impact des variations du réglage des portes d’alimentation sur la table de répartition.

Figure 6.11 Les différents réglages des portes d’alimentation BON RÉGLAGE DES PORTES D’ALIMENTATION s,ESENROBÏSSONTAUNIVEAUAVECLESVIS s,ASÏGRÏGATIONETLUSUREDELÏQUIPEMENTSONTDIMINUÏS

LES PORTES D’ALIMENTATION SONT TROP OUVERTES ET LE CONVOYEUR TROP RAPIDE s)LYATROPDENROBÏSAUCENTREDELAVIS s,ARÏSISTANCEAUGMENTEETLATABLEDERÏPARTITIONSESOULÒVE

Les vis répartissent les matériaux amenés par les convoyeurs avant leur arrivée à la LES PORTES D’ALIMENTATION SONT TROP FERMÉES ET LE CONVOYEUR TROP LENT table de finition. L’entraînement des vis est s)LYAPEUDENROBÏSAUCENTREDELAVIS soit mécanique ou hydraulique et à débit s,ARÏSISTANCEDIMINUEETLATABLEDERÏPARTITIONBAISSE fixe ou variable. Le diamètre et le pas de la vis définissent le débit et la vitesse de rotation de la table de finition. Cette vitesse doit être limitée afin d’éviter la ségrégation. La hauteur des vis est réglable et permet de les positionner en fonction de l’épaisseur requise de matériaux. L’alimentation des matériaux doit permettre de recouvrir l’axe des vis jusqu’au 2/3 de sa hauteur mais sans plus ( figure 6.12 ). L’utilisation de capteurs simplifie la tâche des opérateurs et assurent un niveau constant dans le caisson de vis ( figure 6.13 ). 45 cm TROP HAUT

CAPTEUR D’ALIMENTATION

BON

90

˚

CAPTEUR ULTRASONIQUE

TROP BAS

Figure 6.12 Le niveau des enrobés dans les caissons de vis

40

75 cm 30 cm

Figure 6.13 Les capteurs

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

La table de répartition est en équilibre sur les matériaux épandus et les forces qui agissent sur la table flottante incluent son propre poids, la réaction du matériau sous la table et la force de traction permettant le déplacement vers l’avant. La table est dite « flottante » car sa hauteur de nivellement par rapport au sol varie en fonction des fluctuations dues aux mouvements du finisseur ( figure 6.14 ). En position d’équilibre et à vitesse constante, la somme des forces appliquées à la table est nulle et l’épaisseur est constante ( figure 6.15 ). Toute modification des forces en jeu se répercute sur l’épaisseur des enrobés épandus. LA BONNE HAUTEUR DE MATÉRIAU DEVANT LA TABLE s°MI HAUTEURDESVIS s,ARÏSISTANCEESTCONSTANTE s,ÏPAISSEURDEMEURECONSTANTE

À VITESSE CONSTANTE s,ARÏSISTANCEESTCONSTANTE s,ÏPAISSEURDEMEURECONSTANTE

UNE DIMINUTION DE LA HAUTEUR DE MATÉRIAU DEVANT LA TABLE s,ARÏSISTANCEDIMINUE s,ÏPAISSEURDIMINUE

,!6)4%33%!5'-%.4% s,ARÏSISTANCEDIMINUE s,ÏPAISSEURDIMINUE

UNE AUGMENTATION DE LA HAUTEUR DE MATÉRIAU DEVANT LA TABLE s,ARÏSISTANCEAUGMENTE s,ÏPAISSEURAUGMENTE

,!6)4%33%$)-).5% s,ARÏSISTANCEAUGMENTE s,ÏPAISSEURAUGMENTE

Figure 6.14 Les effets de la hauteur de matériau devant la table de répartition

Figure 6.15 Les effets de la vitesse sur l’épaisseur des enrobés épandus

Le finisseur absorbe les irrégularités du support sans nécessiter d’actions sur le réglage lorsque les irrégularités sont LA TABLE DE RÉPARTITION RÉAGIT À UN CHANGEMENT D’ANGLE de courte longueur SUR 5 FOIS LA LONGUEUR DE BRAS DE TRACTION d’onde. Lorsqu’elles sont de plus grande longueur d’onde, le mouvement de la table est tel que les enrobés épandus s’amincissent sur les bosses et s’épaississent dans les LA PLUPART DES CHANGEMENTS SE PRODUISENT SUR LES DEUX PREMIÈRES creux. Le réglage est LONGUEURS DE BRAS DE TRACTION alors indispensable car la réponse du finisseur Figure 6.16 La vitesse de réaction de la table de répartition est lente ( figure 6.16 ).

41

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Le régleur doit anticiper les commandes afin que leur effet puisse coïncider avec les défauts rencontrés. L’amplitude de la variation imposée est absorbée au 2/3 après une translation du finisseur d’une longueur de bras de levier, et à 95 % après trois longueurs de bras. La table doit être bien préchauffée avant l’épandage des enrobés. Ce préchauffage doit être uniforme et d’une durée plus prolongée pour les couches de surface afin d’assurer une meilleure homogénéité et planéité des enrobés épandus. Par exemple, si plusieurs camions sont en attente au chantier, il est recommandé de décharger d’abord le dernier camion arrivé. Dans ce cas, les matériaux plus chauds vont transmettre cette chaleur au finisseur et diminuer les risques de refroidissement des enrobés.

6.1.8 Le précompactage Le précompactage consiste en un compactage léger réalisé par la vibration de la table vibrante ou les dameurs du finisseur avant le compactage final accompli par les rouleaux compacteurs. Le précompactage permet d’obtenir une certaine densité des enrobés épandus. Cette densité est aussi influencée par la vitesse d’avancement du finisseur. Celle-ci doit être adaptée au débit moyen d’alimentation et demeurer constante. Lorsque le finisseur ralentit, la table monte et le précompactage augmente, tandis que lors d’une accélération, la table descend et le précompactage diminue. Une optimisation est nécessaire entre les besoins contradictoires d’avoir une vitesse d’avancement rapide pour réaliser la mise en œuvre dans le délai requis et une vitesse d’avancement lente qui favorise une meilleure qualité d’uni. Avec un finisseur muni seulement d’une table vibrante, le taux de compaction initial des enrobés varie entre 80 et 85 % de la densité maximale. Pour le finisseur possédant les deux éléments soit la table vibrante et les dameurs, le taux de compaction varie entre 90 et 92 %. Pour les couches minces, il faut réduire la puissance du précompactage. La fréquence de vibrations de la table doit être adaptée à la composition et à l’épaisseur des enrobés posés. Les fréquences de vibrations sont réglables de 0 à 60 Hz selon le modèle des finisseurs. Un précompactage élevé et uniforme permet d’obtenir la planéité finale et le nivellement souhaités du revêtement. Cette approche est d’autant plus importante si l’uni du support est irrégulier.

6.1.9 L’épandage en continu La réalisation d’un épandage en continu permet également d’atteindre l’uniformité et la qualité requises pour un revêtement. Deux méthodes peuvent être utilisées afin de déterminer la vitesse de pose des enrobés soit : • un calcul en fonction de la production journalière de la centrale d’enrobage ; • un calcul en fonction de la vitesse d’avancement du finisseur.

42

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Première méthode : selon la production journalière de la centrale d’enrobage L’approche du calcul de l’épandage selon la production journalière de la centrale d’enrobage permet une planification qui optimise la mise en œuvre en chantier. Il faut tout d’abord déterminer le tonnage disponible durant la journée selon la production horaire de la centrale d’enrobage et les quantités disponibles dans les silos d’entreposage. Conséquemment, il est possible de déterminer la vitesse d’épandage du finisseur grâce à la formule suivante : Vitesse d’épandage =

PC x 1000 DE x 60 x É x MV x L

Vitesse d’épandage = ( mètres/minute ) PC = Production de la centrale d’enrobés disponibles durant tout le quart de travail, incluant les quantités disponibles dans les silos d’entreposage ( tonnes ). DE = Durée de l’épandage durant le quart de travail ( heures ). É = Épaisseur d’enrobés à compacter ( mm ). MV = Masse volumique des enrobés compactés ( tonnes/m3 ). L = Largeur d’épandage des finisseurs ( mètres ). Le tableau 6.1 présente des valeurs de vitesse d’épandage obtenues avec une largeur d’application de 3,7 m et une masse volumique après compactage de 2,4 tonnes/m3. TABLEAU 6.1 La vitesse d’épandage des enrobés en fonction de la production journalière de la centrale, de la largeur d’épandage du finisseur et de l’épaisseur du revêtement compacté Vitesse d’épandage (mètres/minute) Tonnage journalier (tonnes)

Tonnage horaire (tonnes/heure)

1000

Épaisseur des enrobés (épaisseur compactée en mm) 25

40

50

75

100

100

7,5

4,7

3,8

2,5

1,9

1250

125

9,4

5,9

4,7

3,1

2,4

1500

150

11,3*

7,1

5,6

3,8

2,8

1750

175

13,1*

8,2

6,6

4,3

3,3

2000

200

15*

9,4

7,5

5,0

3,8

( * ) L’utilisation de deux finisseurs est recommandée

43

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Deuxième méthode : selon la vitesse d’avancement du finisseur L’approche de calcul de l’épandage selon la vitesse d’avancement du finisseur permet aussi d’optimiser la mise en œuvre en chantier. La formule générale suivante est utile pour déterminer la livraison des enrobés selon la vitesse d’avancement du finisseur :

Livraison = V x L x É x MV x 60 1000

Livraison = Livraison des enrobés (tonnes/heure) V = Vitesse d’avancement du finisseur (mètres/minute) L = Largeur d’épandage (mètre) É = Épaisseur des enrobés à compacter (mm) MV = Masse volumique des enrobés compactés (tonnes/m3) Le tableau 6.2 présente les valeurs de tonnage d’enrobés obtenues avec une largeur d’application de 3,7 m et une densité de compactage de 2,4 tonnes/m3. TABLEAU 6.2 La vitesse d’épandage des enrobés en fonction de la production journalière de la centrale, de la largeur d’épandage du finisseur et de l’épaisseur du revêtement compacté Tonnage d’enrobés horaire Vitesse d’avancement du finisseur (mètres/minute)

Épaisseur des enrobés (épaisseur compactée en mm) 25

40

50

75

100

4

53

85

107

160

213

5

67

106

133

200

265

6

80

127

160

240

318

7

93

148

186

278

371

8

106

170

212

318

424

9

119

190

239

358

477

10

133

212

265

398

530

11

146

233

292

437

583

12

159

254

318

477

636

13

172

276

345

517

689

14

186

297

371

557

742

15

199

318

398

596

795

Note : Les données en gris représentent des valeurs impraticables.

44

AAPA, Asphalt Paving Speed

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.1.10 Les interruptions lors de l’épandage Lors de la pose des enrobés, des interruptions sont nécessaires ou inévitables dans les situations suivantes : • en fin de journée ; • en cas d’interruption de l’approvisionnement due à une panne de la centrale d’enrobage et aux délais de transport ; • en cas de bris de la machinerie au chantier ; • lorsque les conditions climatiques deviennent défavorables. Une bonne organisation du chantier permet d’éviter les interruptions prévisibles. Voici quelques recommandations à suivre : • travailler avec des équipements adéquats et bien entretenus ; • prévoir des équipements suffisants et en réserve en cas de panne : rouleau compacteur en réserve, nombre suffisant de camions pour obtenir un approvisionnement continu en enrobés ; • harmoniser les opérations de chantier: épandage de la couche d’accrochage, mise au point de la procédure de changement de camions devant le finisseur, vitesse d’épandage adaptée à la vitesse d’arrivée des camions et à l’approvisionnement. Une longue période d’interruption nécessite la réalisation d’un joint transversal scié. Cette période se définit selon les conditions climatiques, le type et l’épaisseur d’enrobés épandus.

6.1.11 Les systèmes de guidage La capacité de correction de profil d’un finisseur est limitée à son empattement. Les systèmes de guidage sont utilisés afin de permettre des corrections de profils qui seraient impossible à réaliser en utilisant seulement le système de table flottante du finisseur. Les systèmes de guidage sont utiles pour la correction de profils de grandes longueurs d’ondes telles que les aires commerciales, les aires industrielles ou les pistes d’aéroports. Deux grandes catégories de systèmes de guidage sont utilisées, soit les systèmes de guidage à partir d’une référence fixe ( ligne à fil, laser ou GPS ) soit à partir d’une référence mobile ( sabot de guidage ou ski ). Tous les systèmes de guidage sont reliés à un système électronique de contrôle du mouvement du bras de levier du finisseur. Lorsqu’il est en fonction, le système de guidage se substitue au système de base du finisseur à table flottante. Les systèmes de guidage à référence fixe L’utilisation d’un fil de guidage permet d’obtenir un uni optimal du revêtement. Pour réaliser un guidage automatique du finisseur, le point de référence doit être localisé à partir d’un indicateur sur la route ou d’une source extérieure. La source extérieure est indépendante des irrégularités du support et indique l’épaisseur d’enrobés à épandre. Un système mécanique constitué d’un fil ou un système optique muni d’un rayon laser sont les systèmes les plus couramment utilisés.

45

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Le guidage par plan laser est un dispositif qui remplace le guidage sur fil. Un faisceau laser tournant en position stationnaire est associé à des capteurs d’altimétrie aux extrémités de la table du finisseur ( figure 6.17 ).

Eurovia, Fabrication, transport et mise en œuvre des enrobés

Figure 6.17 Le guidage par plan laser

L’utilisation d’un fil de guidage comporte certains inconvénients dont : •d  es coûts additionnels de mise en place du système ; •u  ne difficulté de précision lors de l’implantation du fil de guidage par l’équipe d’arpentage ; • des complications lors de l’implantation du fil de guidage dans les courbes ; • la résistance au maintien de la tension dans le fil pour éviter les cambrures ; • les déplacements possibles par les personnes ou par la machinerie circulant à proximité. Les systèmes de guidage à référence mobile L’utilisation d’un système de guidage à référence mobile a pour but d’obtenir une moyenne des déviations du revêtement existant afin de les corriger sur une distance plus grande que celle offerte par l’empattement du finisseur. Il existe deux systèmes de guidage à référence mobile soit avec une poutre ( souvent appelée « ski » ), soit avec un sabot. La poutre de guidage mesure 10 à 15 m de long et glisse sur la surface à corriger ( figure 6.18 ). L’utilisation de poutres longues tend à lisser le matériau lors du déplacement du finisseur et améliore le profil en long tout en atténuant sensiblement les défauts localisés ( figure 6.19 ). Ce type de guidage permet de réaliser VÉRINS D’EXTENSION DE LA TABLE un filtrage de certains défauts du support, selon la longueur des poutres. La poutre de guidage est recommandée CAPTEUR ULTRASONIQUE pour les couches VIS AJUSTABLE de base. PALPEUR DE PENTE

POUTRE RIGIDE

POUTRE TRANSVERSALE

Figure 6.18 Le système de guidage avec une poutre

46

NIVEAU DE RÉFÉRENCE

AAPA, Asphalt Paving with Automated Level Control

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Câble

Palpeur

Pivots

PRINCIPE Câble

Palpeur

Pivots

Eurovia, Fabrication, transport et mise en œuvre des enrobés

Figure 6.19 Un finisseur avec une poutre de guidage

Le sabot de guidage mesure moins de 30 cm ( figure 6.20 ). Le sabot glisse sur la surface de la bande adjacente afin de marier le niveau des deux bandes mais sans corriger les irrégularités. Le sabot de guidage doit être utilisé lorsque la bande adjacente est unie. Le sabot de guidage est recommandé pour les couches de surface. VÉRIN D’EXTENSION DE LA TABLE

VÉRIN D’EXTENSION DE LA TABLE

VIS AJUSTABLE CAPTEUR ULTRASONIQUE SABOT NIVEAU DE RÉFÉRENCE

AAPA, Asphalt Paving with Automated Level Control

Figure 6.20 Le système de guidage avec un sabot

47

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.1.12 Le contrôle de la pente transversale Les finisseurs sont pourvus de systèmes électroniques de contrôle des pentes transversales. Sans égard au profil de base, le contrôleur de pente maintien une pente transversale fixe ce qui entraîne une épaisseur variable d’enrobés. Une épaisseur moindre est réalisée aux points hauts tandis qu’une épaisseur supérieure est réalisée aux points bas. Pour l’épandage de grande largeur tels que des aéroports, des surfaces industrielles et commerciales, il faut régulièrement vérifier le niveau de la rive longitudinale des enrobés. Cette procédure permet d’ajuster le contrôleur de pente et de compenser au fur et à mesure les erreurs.

6.1.13 L’épaisseur d’épandage Les épaisseurs minimales d’épandage des enrobés sont définies en fonction de la dimension des plus gros granulats du mélange. Pour des mélanges contenant de gros granulats, il est possible d’épandre avec succès des couches très minces voir ultra-minces d’enrobés par l’ajustement de leur formulation et l’utilisation de courbes granulaires discontinues. Selon le type d’enrobés, l’épaisseur maximale réalisable dépend du type et de la capacité du finisseur d’obtenir le profil final spécifié ( élévation et uni ) et non de la capacité de compactage. Les tableaux 6.3 et 6.4 présentent les critères de sélection des enrobés pour des chaussées fortement et faiblement sollicitées selon des épaisseurs de pose variées. TABLEAU 6.3 Les critères de sélection des enrobés pour les chaussées fortement sollicitées18 TYPE D’ENROBÉS

18

48

ÉPAISSEUR DE POSE ( mm ) MINIMALE

OPTIMALE

MAXIMALE

GB-20

80

100

120

ESG-14

60

70

80

ESG-10

40

60

70

ESG-5

25

45

60

EC-10

20

30

40

EC-5

10

20

30

EGA-10

40

60

70

EG-10

40

50

60

EGM-10

30

40

50

SMA-10

25

ECF

8 ( kg/m )

40 2 

50

12 ( kg/m ) 2 

16 ( kg/m2 )

Tiré du tableau du ministère des Transports du Québec « Critères de sélection des enrobés » de septembre 2007.

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

TABLEAU 6.4 Les critères de sélection des enrobés pour les chaussées faiblement sollicitées TYPE D’ENROBÉS19

ÉPAISSEUR DE POSE ( mm ) MINIMALE

OPTIMALE

MAXIMALE

ESG-14

55

70

80

ESG-10

40

60

70

EC-10

30

35

50

6.1.14 Les travaux manuels Les travaux manuels sont destinés aux petites surfaces et aux endroits inaccessibles au finisseur. Il faut minimiser le travail manuel surtout aux joints longitudinaux. La mise en œuvre manuelle s’effectue par déversement de pleines pelletées de matériau tout en évitant leur projection. Les enrobés doivent être répartis également en prévoyant un surplus qui sera par la suite régalé. Les outils de régalage utilisés sont des râteaux en bois ou métallique ( figures 6.21 et 6.22 ). Le régalage s’effectue en poussant le râteau en une seule passe tout en gardant un surplus de matériau à l’avant afin de laisser une surface homogène20 ( figure 6.23 ). Un raclage excessif de la surface est nuisible car elle provoque une séparation des gros granulats. Si le phénomène se présente, les gros granulats doivent être enlevés. 1. Déposer un surplus d’enrobés au-dessus de la bande précédente

2. Déplacer les enrobés jusqu’à la bande fraîche

Figure 6.21 Un râteau en bois 3. Râcler le surplus d’enrobés et niveller avec un minimum de mouvement doux AAPA, Asphalt Handwork

Figure 6.23 La technique de mise en place manuelle Figure 6.22 Un râteau métallique  ette information provient de l’ « Adaptation des critères de sélection des enrobés du MTQ au milieu municipal » ; C CERIU, février 2006. 20 Référence bibliographique n°10. 19

49

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les enrobés utilisés pour le travail manuel doivent être conservés le plus longtemps possible dans le camion d’approvisionnement, sous la bâche, en n’extrayant que les quantités nécessaires. Le travail manuel doit être complété rapidement afin d’éviter le refroidissement des enrobés. Les enrobés mis en place manuellement ont une densité inférieure à ceux mis en place avec un finisseur. Le risque d’empreinte est accru lors de la pose manuelle; il faut donc éviter de marcher sur la couche non compactée. Il faut prévoir une surépaisseur plus grande. Toutes les corrections de surface effectuées manuellement doivent être complétées avant de débuter le compactage. Les pilons servant à densifier les enrobés aux endroits inaccessibles au rouleau compacteur doivent peser au moins 10 kg et avoir une surface maximale de 300 cm2. Le profil doit être vérifié avant et durant le compactage avec une règle droite. Cette procédure permet de rectifier le profil à temps pour éviter toute déformation et surtout la formation de creux. Les enrobés peuvent être formulés afin d’être plus maniables lors du travail manuel. Il s’agit de diminuer la quantité de gros granulats et d’augmenter celle du granulat fin. Également, l’utilisation de sable naturel favorise une meilleure maniabilité. Les enrobés mis en œuvre manuellement devraient avoir une grosseur nominale maximale de 10 mm. Une augmentation de la teneur en bitume de l’ordre de 0,5 % est aussi souhaitable en autant que les caractéristiques physiques du mélange soient rencontrées. De plus, la maniabilité des enrobés diminue avec l’utilisation de bitumes polymères. Par exemple, un mélange avec un bitume de grade PG 58-34 est plus facile à mettre en place manuellement qu’un mélange à base de bitume PG 64-34. Il est possible de diminuer le travail manuel autour des regards et des puisards lorsque leur hauteur est ajustable. Les étapes de la mise en œuvre sont alors les suivantes : • abaisser le puisard ou le regard ; • recouvrir l’ouverture à l’aide d’une plaque d’acier lubrifiée ; • épandre les enrobés selon la largeur et l’épaisseur de la voie à recouvrir avec le finisseur ; • enlever la plaque d’acier ; • élever le puisard ou le regard à la hauteur désirée ; • placer l’excès d’enrobés manuellement sous les pourtours du regard ou du puisard ; • compacter les enrobés.

50

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.1.15 Les intersections en milieu urbain Le plan d’épandage est particulièrement important lors de la réalisation d’ouvrages compliqués tels des intersections ou des carrefours. Chaque ouvrage constitue un cas unique et nécessite souvent une intervention particulière, surtout pour l’obtention d’un drainage efficace. La mise en œuvre d’intersections soulève un problème du joint longitudinal situé à l’intérieur des pistes de roues. Ce problème est fréquent aux élargissements de la chaussée de deux à trois voies pour les virages à droite et à gauche. La voie principale est exécutée avant les voies transversales en partant du joint longitudinal extérieur de la voie principale ( figure 6.24 ). L’épandage débute du point le plus bas en remontant vers le point le plus haut de la couronne ( ou à la ligne de centre ) et en vérifiant au fur et à mesure que le drainage s’effectue. La largeur des bandes d’épandage est choisie en fonction de limiter les opérations manuelles. Il est préférable de privilégier l’absence de joints dans les zones les plus circulées au détriment des zones de stationnement des véhicules ou des voies réservées.

1 2

3

1 Première bande d’épandage située sur la bande d’intersection 2 Deuxième bande d’épandage située sur la bande du rayon 3 Troisième bande d’épandage située sur la bande du milieu

Figure 6.24 Le plan d’épandage typique d’une intersection

6.1.16 Les stationnements intérieurs L’épandage des enrobés sur une surface de dalle de béton des stationnements intérieurs multiétagés nécessite une planification spéciale en raison des particularités inhérentes à un espace clos et au type de surfaces. Il faut donc : • prévoir un éclairage d’appoint ; • prévoir une méthode de ventilation appropriée des gaz d’échappement des différents véhicules utilisés ; • vérifier l’état de la dalle de béton et éviter son recouvrement lorsqu’elle présente de l’écaillage, de la délamination ou d’autres défauts majeurs ; • prévoir la main d’œuvre suffisante pour les travaux manuels en raison de la présence de nombreux obstacles ( colonnes, bordures, drains, etc. ) ; • utiliser des équipements en fonction des hauteurs de dégagement disponibles; • confirmer avec l’ingénieur en structure que les charges associées aux opérations de mise en œuvre ( camions chargés, finisseurs, rouleaux, etc. ) de même que la charge du nouveau revêtement peuvent être supportées de manière sécuritaire par la structure;

51

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS







 lanifier la réalisation des travaux dans les rampes d’accès. Les principales difficultés p sont associées aux rampes abruptes ou en forte courbe. L’installation de cornières d’acier fixées à la surface du béton des rampes peut être envisagée pour éviter le glissement potentiel du revêtement ; • préparer un plan d’épandage tenant compte des obstacles, des rampes et de la localisation des drains, de la présence de nombreux joints, de la réalisation des profils de drainage et de l’utilisation de petits équipements pour les endroits inaccessibles aux rouleaux ( plaques vibrantes, pilons, etc. ) ; • planifier la circulation sur la membrane sans l’endommager. Au besoin, prévoir la main-d’œuvre et les matériaux pour la réparer sans interrompre les travaux ; • débuter l’épandage des enrobés seulement lorsque les réparations de la structure ont été complétées et approuvées par l’ingénieur en structures ; • compacter en mode statique. •

Il est à noter que l’utilisation des enrobés tièdes peut être une optique intéressante à considérer pour la mise en œuvre des stationnements intérieurs.

6.1.17 Les grandes surfaces La mise en œuvre des grandes surfaces se Figure 6.25 caractérise par des épaisseurs d’enrobés La vérification de la pente variables. Cette particularité amène des difficultés inhérentes à l’obtention du profil désiré et à la réalisation de zones de transitions pour les chaussées soumises à de forte et de faible circulation. L’obtention du profil est plus difficile à cause de l’épandage de nombreuses bandes successives d’enrobés avec peu de points de repère. Il faut aussi effectuer des raccords aux puisards et aux drains longitudinaux. Des pentes minimales de 1 % et un nombre suffisant de puisards sont des prérequis pour assurer un drainage efficace. Le drainage peut être mesuré grâce à l’utilisation d’une règle de trois mètres ( figure 6.25 ). Il faut préparer soigneusement la fondation car l’obtention de l’uni des grandes surfaces est directement reliée à la précision de son profil final. La vérification du niveau final de la fondation doit faire l’objet d’un quadrillage serré et d’une tolérance de ± 10 mm du profil spécifié. Par la suite, l’épandage des enrobés doit s’effectuer de manière uniforme. Une première bande d’enrobés est d’abord épandue par rapport à une référence fixe ou à l’aide d’un guidage sur fil. Les bandes subséquentes s’appuient ainsi l’une sur l’autre. Le suivi du profil de la bande précédente peut être facilité par l’utilisation d’un sabot de guidage.

52

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Lorsque des bandes plus épaisses sont spécifiées pour la circulation de trafic lourd, une transition doit être prévue entre les bandes d’épaisseur variables afin d’éviter la fissuration provoquée par un changement abrupt d’épaisseur. Un détail typique de raccordement en transition est présenté aux figures 6.45 et 6.46, du paragraphe 6.3.2, concernant les joints transversaux. Pour ce qui est de la mise en œuvre d’enrobés de stationnement de centres commerciaux, l’agencement de bordures complexes nuisent parfois à la qualité du produit fini. En période estivale, lorsque l’épandage est tout récent, le braquage des pneus des véhicules provoque des marques sur le revêtement encore mou. Il est donc recommandé d’utiliser un bitume de grade plus dur, tel un PG 64-28, minimisant cet effet.

6.1.18 Les pistes d’aéroports Les pistes d’aéroports doivent satisfaire à des exigences spécifiques de durabilité et d’entretien minimum, un service en continu avec un minimum d’interruptions et surtout, assurer la circulation des avions en toute sécurité. Le type de mélange d’enrobés utilisé et la méthode de mise en œuvre doivent être adaptés à ces exigences et posséder les caractéristiques suivantes : •p  résentér un uni supérieur et exempt de flaques d’eau pour assurer la sécurité ; •ê  tre résistant à la fissuration, en particulier la fissuration transversale par temps froid, pour minimiser l’entretien et maintenir un bon uni ; •ê  tre résistant à l’arrachement et exempt de ségrégation pour éviter la présence de particules désagrégées qui pourraient endommager les moteurs d’avions ; •ê  tre exempt de ressuage du bitume pour éviter la glissance. En tenant compte de ces caractéristiques particulières, les enrobés doivent être produits par l’utilisation de liants modifiés aux polymères. L’orniérage est une problématique moins critique pour ces revêtements qui sont soumis à moins de répétitions de charges que les autoroutes. Les enrobés destinés aux pistes d’aéroports sont donc généralement plus mous que ceux routiers, plus faciles à compacter mais aussi plus susceptibles au ressuage. Le taux de compactage exigé pour les pistes d’aéroports est généralement spécifié en fonction de la densité brute du mélange et non de la densité maximale. Un taux de compactage minimum de 98 % de la densité brute mesurée sur des briquettes compactées au laboratoire du chantier est généralement requis. Ce taux de compactage est de 96 % pour les joints. LES DIFFICULTÉS PARTICULIÈRES À LA MISE EN OEUVRE DES PISTES D’AÉROPORTS LA LONGUEUR DES TRAVÉES L’élimination des joints transversaux et la longueur des pistes nécessitent la mise en œuvre de longues bandes d’enrobés. Il est donc d’usage d’épandre en une bande pour la totalité de la longueur de la piste avant de déplacer le finisseur pour effectuer la bande suivante. Cette méthode provoque la formation de joints longitudinaux froids qu’il faut corriger par l’utilisation d’un chauffe-joint et l’application d’adhésifs spécialement conçus pour les joints.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

L’UNI ET L’ALIGNEMENT DES TRAVÉES L’obtention de l’uni final des pistes d’aéroports est reliée au profil final de la fondation qui doit faire l’objet d’un quadrillage serré et d’une tolérance de ± 10 mm par rapport au profil spécifié. L’épandage de longues travées nécessite l’utilisation de systèmes de guidage pour obtenir le profil et la linéarité des bandes souhaités. Un système de guidage avec une référence fixe ( corde ou laser ) peut être utilisé pour la première bande ( figure 6.26 ). Pour les bandes suivantes, un système de guidage à référence mobile ( sabot de guidage ) est utilisé sur la bande en place et combiné à l’utilisation d’un système de guidage avec référence ( laser ou fil ) pour l’autre côté du finisseur. Un système d’alignement est également utilisé afin d’obtenir des bandes droites et de largeurs régulières.

Figure 6.26 Un système de guidage sur blocs pour une piste d’aéroport

Le profil final doit faire l’objet d’un suivi serré d’arpentage pour assurer le drainage vers l’extérieur des pistes. La tolérance spécifique aux pistes d’aéroports est généralement de 5 mm sous une règle de 4,5 m, comparativement à une exigence de 5 mm sous une règle de 3 m pour les autoroutes. LES SYSTÈMES DE SIGNALISATION LUMINEUX ENCASTRÉS ( CARTERS ) Le guidage des avions nécessite l’utilisation de systèmes de signalisation lumineux encastrés dans le revêtement. Les systèmes de signalisation « carters » sont situés en bordure ou au centre des pistes et des taxiways, et sont installés avant l’épandage des enrobés. Ils comportent une base de métal de hauteur ajustable et mesurent environ 30 cm de diamètre. Les « carters » sont encastrés dans la fondation granulaire et retenus avec un anneau de béton coulé en place autour de la base. Les « carters » sont généralement distancés d’une dizaine de mètres dans les lignes droites et plus rapprochés dans les courbes. Lors de la mise en œuvre, la face verticale de la base métallique du « carter » est enduite de liant d’accrochage. Ensuite, il faut placer manuellement des enrobés autour des « carters » afin de combler l’arête à 90°. Une plaque protège le dessus des « carters » et permet au finisseur de passer dessus. Des équipements de compactage de dimension appropriée doivent être prévus.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

LES JOINTS DES REVÊTEMENTS CONTIGUS « ENROBÉS – BÉTON » Les chaussées aéroportuaires sont souvent constituées de diverses zones où se côtoient des enrobés et du béton. La construction des joints longitudinaux d’un nouveau revêtement en enrobés à une chaussée en béton existante nécessite une attention particulière pour obtenir l’uni spécifié et éviter un décollement au joint. Lors de la mise en œuvre, un liant d’accrochage doit être appliqué sur la face verticale de la dalle de béton. L’épaisseur des enrobés doit être contrôlée avec précision afin d’assurer l’uni final entre la chaussée de béton et le revêtement contigu, après le compactage. L’étanchéité est améliorée par l’utilisation d’un joint de scellement à chaud dans un réservoir façonné le long du joint. L’opération des rouleaux compacteurs doit être effectuée avec soin afin d’éviter l’épaufrure ou la fissuration de la dalle de béton. La circulation d’un rouleau compacteur à cylindre d’acier est à proscrire sur les dalles de béton. LA SÉGRÉGATION ET LE RESSUAGE La ségrégation et le ressuage sont des problèmes relevant des opérations de production et de mise en œuvre des enrobés. La ségrégation s’identifie visuellement par un revêtement non uniforme tandis que le ressuage est indiqué par une apparence très lustrée d’enrobés non compactés et par la formation de plaques derrière le rouleau compacteur. Pour limiter l’apparition de la ségrégation dans le revêtement, il faut effectuer un contrôle serré de la granulométrie des granulats, vérifier les opérations de chargement et de déchargement des camions et contrôler les opérations du finisseur. Il faut vérifier attentivement les travaux manuels entre autres lors de la projection de granulats désenrobés sur le revêtement et lors du raclage. Pour limiter l’apparition de ressuage, il faut effectuer avec précision le dosage du bitume et du filler à la centrale d’enrobage. Le ressuage peut-être attribué à un surplus de bitume associé à un sous-dosage du filler. Lorsque des zones importantes de ségrégation ou de ressuage sont présentes sur les pistes, la solution consiste normalement à fraiser toute l’épaisseur de la couche dans la zone affectée et à les combler avec un mélange d’enrobés compacté.

6.1.19 Les ponts21 La dalle de béton du tablier de pont est une structure extrêmement sollicitée par les charges de la circulation, les sels de déglaçage et les cycles de gel /dégel. Il faut être particulièrement attentif à la protection de la dalle de béton contre la pénétration des sels de déglaçage et la corrosion des armatures qui en résulte. L’imperméabilité de la surface est assurée par l’ensemble du système « dalle-membrane-enrobés », de la construction de joints étanches et d’un drainage efficace.

21

 our plus de renseignements concernant la mise en œuvre des revêtements bitumineux sur les tabliers des ponts, P voir la référence bibliographique n° 21.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Chacun des éléments du système doit être conçu et appliqué afin d’assurer une étanchéité optimale. À cette fin, il faut : •é  viter d’excéder la capacité maximale du pont lors de l’utilisation des équipements, de la préparation de la surface, de l’épandage et du compactage des enrobés; •e  ffectuer le décapage avec une pelle hydraulique pour enlever les vieux enrobés et la membrane d’étanchéité ; • fi  naliser le décapage par l’utilisation de billes projetées ou de jet de sable et procéder à un nettoyage soigné ; • i nspecter la surface du tablier afin de valider l’état de la dalle de béton. Il faut éviter de mettre une nouvelle membrane d’étanchéité sur une dalle de béton présentant une surface désagrégée ou délaminée ; •v  érifier la surface du tablier afin qu’elle soit uniforme et exempte d’aspérités importantes pour permettre une bonne adhérence de la membrane et pour éviter les perforations. L’uni de la surface peut être corrigé à l’aide de techniques diverses en fonction de l’importance des corrections à apporter. Les méthodes les plus usuelles sont le meulage et la correction en couche mince au mortier de ciment ou à l’aide d’enrobés fins. La correction aux enrobés est préférable étant donné que le mortier de ciment en couche mince a tendance à écailler, en particulier suite au passage des chalumeaux utilisés pour le soudage de la membrane ; •n  ettoyer les roues du finisseur et des camions pour éviter l’adhérence des granulats aux roues et le poinçonnement de la membrane par leur circulation ; •r  éparer toute boursouflure observée dans la membrane avant l’épandage des enrobés. La réparation consiste à fendre la boursouflure en « X » et à assécher la zone avant de replacer la membrane ; •r  ecouvrir les drains afin d’éviter leur obstruction lors de l’épandage des enrobés ; •e  ffectuer le compactage en mode statique ; • v érifier la qualité de l’uni aux joints du tablier. Pour éviter la formation d’ornières, la circulation devrait être autorisée seulement lorsque les enrobés ont suffisamment refroidis à moins de 45°C.

6.1.20 Les pistes cyclables Au Québec, il existe quatre types de voies cyclables dont les chaussées désignées, les bandes cyclables, les accotements revêtus désignés comme voies cyclables et les pistes cyclables. Les trois premiers types de voies cyclables possèdent les mêmes caractéristiques de fondation, de drainage et de revêtement que le matériau de la chaussée. Cette section précise les particularités des pistes cyclables qui sont séparées de la voie automobile et aménagées en site propre ou à l’intérieur d’une emprise routière. La première opération consiste à enlever la terre végétale à moins de un mètre sous la ligne d’infrastructure. Pour les sols de faible consistance, les sols instables et les sols fortement gélifs, il faut enlever les matériaux à moins de 40 cm d’épaisseur sous la ligne d’infrastructure. Le remblayage doit être effectué avec des matériaux non gélifs et compacté à 90 % du « Proctor » modifié. Les matériaux de la fondation granulaire doivent être compactés à 95 % du « Proctor »

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

modifié. La fondation granulaire doit être d’au moins 15 cm d’épaisseur avant l’épandage des enrobés. Afin d’assurer un support latéral la fondation doit excéder d’au moins 30 cm la piste cyclable. La surface recouverte d’enrobés doit permettre le drainage et posséder une pente de 2 %. Le débit et le sens de l’écoulement de la circulation cycliste sont les facteurs qui déterminent la largeur de la piste cyclable ( de 1,5 à 3 m ). L’épandage des enrobés peut généralement être effectué avec un finisseur de petite dimension ( 1,2 m à 2,4 m ). Un mélange d’enrobés de grosseur nominale maximale de un centimètre et d’épaisseur minimale de cinq centimètres devrait être utilisé en couche unique afin d’assurer une texture de surface lisse et fermée, adaptée à la circulation des cyclistes, des patineurs et des marcheurs.

6.1.21 Les stationnements de résidences privées L’esthétisme et l’entretien facile sont les critères les plus recherchés pour les stationnements de résidences privées. À cet effet, les enrobés de texture lisse et fermée sont préconisés. Un revêtement bitumineux de qualité est obtenu en appliquant les règles suivantes : •e  xcaver les matériaux en place et éliminer la terre végétale et les grosses racines d’arbres à l’emplacement du stationnement projeté ; •p  révoir une sur-largeur d’excavation de 30 cm de chaque côté de l’emplacement projeté ; •u  tiliser un atelier de compactage adapté ; •p  rofiler et compacter le sol support afin de favoriser le drainage vers l’extérieur et d’éviter des zones d’accumulation d’eau ; •a  jouter, au besoin, un géotextile sur toute la surface du support afin de prévenir la contamination des matériaux de fondation par la remontée de particules du sol support ; • i nstaller une fondation en pierre ou en gravier compacté de type MG 20, de 30 à 45 cm d’épaisseur selon la nature du sol en place ; •e  xcéder la largeur de la fondation granulaire d’au moins 30 cm de part et d’autre du futur revêtement ; •p  révoir l’installation d’un support latéral (blocs ou bordures) afin d’éviter la fissuration en bordure du revêtement ; •é  pandre les enrobés avec un petit finisseur autopropulsé ou monté sur un camion selon une épaisseur de ± 75 mm en une couche ; •é  viter la création de joints longitudinaux ; •u  tiliser des enrobés de grosseur nominale maximale de 10 mm ; •c  ompacter le revêtement à plus de 92 % de la densité maximale. Pour éviter la création de marques de pneus, il est suggéré d’attendre au moins 24 heures avant de circuler sur le revêtement afin qu’il puisse refroidir suffisamment. Les principales déficiences entraînant une détérioration prématurée du stationnement sont l’épaisseur insuffisante de la fondation granulaire et des enrobés et le manque de compactage des différentes couches de matériaux.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.2 Le compactage des enrobés 6.2.1 Les généralités De toutes les actions que comporte la construction d’un revêtement bitumineux de qualité, le compactage est l’étape ayant le plus d’impact sur la durabilité et l’uni de la chaussée. Un compactage adéquat permet, entre autres : •d  e réduire la déformabilité des enrobés à court terme ( ornières de postcompactage ) ; •d  e réduire la déformabilité par fluage ; •  ’éviter l’arrachement superficiel ; d •d  ’améliorer sa résistance à la fatigue ( cycles de charges répétés ) ; •d  ’assurer un meilleur uni de surface ; •d  ’améliorer la durabilité du revêtement en le rendant étanche à la pénétration de l’eau et aux cycles de gel et de dégel. L’obtention d’un taux de compactage adéquat nécessite un confinement et une température adéquate des enrobés. Une situation idéale est observée en laboratoire lors de la simulation du compactage à l’aide de la presse à cisaillement giratoire ( PCG ). Puisque les enrobés sont confinés dans un moule et compressés par la presse, les vides du mélange sont réduits et la densité augmente ( figure 6.27 ).

Figure 6.27 Le confinement des enrobés lors du pétrissage à la presse à cisaillement giratoire

Pression de 600 kPa

30 girations par minute

Moule de 150 mm

1,25˚

MTQ, Enrobés, Formulation selon la méthode LC L’obtention d’un confinement adéquat est plus difficile au chantier. Le confinement au bas de la couche est assuré par la couche de base sous-jacente qui doit être stable et présenter suffisamment de résistance aux charges appliquées. Le confinement sur les côtés provient des enrobés entourant la zone sous le rouleau compacteur. Les enrobés situés sur les côtés doivent donc offrir une certaine résistance au fluage et à la déformation pour que leur densité augmente sous l’action du rouleau compacteur. Le frottement et la température du mélange sont des éléments pouvant provoquer le fluage des enrobés. Des granulats à surfaces lisses et arrondies entraînent une diminution du frottement et les enrobés auront alors tendance à fluer sous le rouleau au lieu de se compacter. Il en est de même pour un mélange trop chaud car la viscosité du bitume est diminuée et celui-ci agit alors comme un lubrifiant ( figure 6.28 ). À l’opposé, un mélange trop froid devient trop dur pour être densifié adéquatement. Finalement, chaque mélange est unique et possède son propre intervalle de température permettant d’atteindre le taux de compactage optimal.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Risque de rupture à basse température, courte période de chargement

Rigidité

Fissures par sollicitation

En service

En construction

Fissuration

Viscosité

Risque de fissuration thermique à basse température, longue période de chargement

Bitume trop visqueux — maniabilité faible

Bitume fluide — mobilité excessive

Mélange de bitume trop visqueux (faible enrobage)

Séchage incomplet des granulats

Durcissement excessif du bitume Bitume trop fluide (écoulement)

-40

0

60

Température: ˚C

150 Zone idéale Shell Bitumen, The Shell Bitumen Handbook

Figure 6.28 Les caractéristiques de pénétration du bitume en service et en construction

Plusieurs facteurs ont une incidence sur le compactage : le type d’enrobés, l’épaisseur à épandre, la machinerie, la température, l’homogénéité du mélange et les conditions climatiques. Considérant tous ces facteurs, l’étape de compactage doit faire l’objet d’une planification avant le début des travaux. Il est important de prévoir le nombre et le type de rouleaux compacteurs, de planifier un plan de compactage et de le valider par une planche d’essais.

6.2.2 Les rouleaux compacteurs Le rouleau compacteur agit par l’application d’une charge statique ou d’une charge dynamique combinée à des vibrations. Il existe différents types de rouleaux compacteurs dont : • le rouleau compacteur à pneumatiques ; • le rouleau compacteur à cylindres statiques ou vibrants ; • le rouleau compacteur mixte ; • le rouleau compacteur à oscillations. Le choix d’un rouleau compacteur s’effectue en fonction des caractéristiques de la couche et de la cadence de production. Par exemple, la vibration des rouleaux est utile pour les mélanges d’enrobés plus difficiles à compacter. Pour les petits chantiers, la machinerie le plus souvent rencontrée est le rouleau compacteur léger, le rouleau compacteur à cylindres vibrants monobille ou en tandem et le rouleau compacteur à billes vibrantes.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.2.3 Le rouleau compacteur à pneumatiques La figure 6.29 présente un type de rouleau compacteur à pneumatiques. Ce type de rouleau est utilisé directement derrière le finisseur. Les passes de compactage subséquentes sont par contre réalisées à l’aide de rouleaux compacteurs cylindriques. L’efficacité de ce type de rouleau compacteur dépend de la charge par roue et de la pression de contact ( pression de gonflage, diamètre et largeur des pneumatiques ). La charge par roue est obtenue en divisant le poids de l’engin par le nombre de roues et la charge standard est de trois tonnes par roue. Ce type de rouleau compacteur est bien adapté à la majorité des chantiers. Pour des enrobés plus raides tels que des enrobés grenus ou semis-grenus, il est possible d’utiliser des rouleaux compacteurs plus lourds ( jusqu’à cinq tonnes/roue ) mais il peut devenir difficile d’effacer les traces laissées par les pneus lorsque les rouleaux compacteurs à cylindres qui suivent sont trop légers.

Figure 6.29 Le rouleau compacteur à pneumatiques

Ce type de rouleau compacteur dispose de bacs de lestage qui permettent de faire varier le poids. Lorsque ces bacs sont vides, la charge par roue passe de 1 à 1,5 tonnes/roue. Pour augmenter la charge, il faut alors lester les rouleaux avec de la ferraille. La pression de gonflage des pneus peut varier de 300 à 900 kPa. Pour des formules de mélange d’enrobés à granulats fins, il est préférable de réduire la pression de gonflage en raison de la plus grande instabilité du mélange. Pour des mélanges plus raides, des pressions plus élevées sont recommandées. Le collage des enrobés aux pneus et la formation de traces de pneus sont deux problèmes qui peuvent survenir avec l’utilisation de ce type de rouleau compacteur. Il existe, pour chaque type d’enrobés, une zone de température à laquelle le mélange adhère aux pneus et provoque l’arrachement des enrobés. La température critique à laquelle les enrobés adhèrent aux pneus est généralement de l’ordre de 50 à 65 °C. En conséquence, pour éviter le collage, il faut : •m  aintenir la température des pneus au-dessous ou au-dessus de cette température critique ; •a  rroser constamment les pneus d’un mélange d’eau contenant un agent antiadhésif (contenant du silicone ou du savon) ; •c  irculer immédiatement derrière le finisseur afin de maintenir les pneus chauds ; •p  rotéger les pneus à l’aide de jupes en toile afin de conserver la chaleur des pneus. Ces jupes sont indispensables par temps froid ou par temps venteux.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.2.4 Le rouleau compacteur à cylindres statiques ou vibrants La figure 6.30 présente un type de rouleau Figure 6.30 compacteur à cylindres statiques ou Le rouleau compacteur à cylindres statiques ou vibrants vibrants. Ce type de rouleau compacteur présente l’option d’opérer en mode statique ou en mode vibratoire avec les vibrations des cylindres. L’effet de compactage est obtenu par la charge du cylindre et par l’effet dynamique des vibrations. Le mode vibratoire permet d’obtenir le même taux de compactage que le mode statique mais avec une charge et un nombre de passes moindre. De plus, la durée de compactage est diminuée, ce qui représente un avantage car les enrobés fraîchement épandus sont encore chauds pour la durée du compactage. Les rouleaux compacteurs à cylindres vibrants sont caractérisés par différents paramètres de performance dont la charge statique, la vitesse de déplacement, la fréquence de vibration et l’amplitude. La charge statique La charge statique par centimètre de génératrice est le rapport entre la masse du rouleau compacteur supportée par la bille ( exprimée en kg ) et la largeur du cylindre ( exprimée en cm ). Une augmentation de la charge améliore l’efficacité du rouleau compacteur et réduit le nombre de passes nécessaires. Pour les couches de base et les enrobés raides, une charge comprise entre 25 et 35 kg/cm est désirable. Pour les couches de roulement et les enrobés minces, des charges de l’ordre de 20 à 30 kg/cm sont suffisantes. La vitesse du rouleau COMPACTEUR La vitesse du rouleau compacteur est un paramètre important pour caractériser l’efficacité du cylindre vibrant et son débit. De meilleurs résultats sont obtenus à des vitesses plus faibles, soit de l’ordre de 2 km/h environ. Des vitesses de 2 à 4 km/h sont optimales. Pour des raisons d’efficacité et de qualité de l’uni, les vitesses trop élevées ( 7 à 8 km/h ) sont à éviter. Une planche d’essais permet d’évaluer, par exemple, si trois passes à 2 km/h ou six passes à 4 km/h sont plus efficaces. La fréquence de vibrationS La fréquence de vibrations correspond au nombre d’impacts du cylindre par unité de temps et s’exprime en vibrations par seconde ( hertz ). Une augmentation de la fréquence diminue l’effet de compactage en profondeur et vice versa. À titre indicatif, cinq ou six passes d’un rouleau compacteur vibrant permettent d’obtenir le même taux de compactage que quinze passes d’un rouleau compacteur à pneus lestés à 3 tonnes/roue.

61

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

L’amplitude L’amplitude est le déplacement théorique du cylindre par rapport à son axe et elle s’exprime en millimètres. Le mouvement total de la bille correspond à deux fois l’amplitude nominale. Le moment des excentriques correspond au produit de la masse du cylindre Mcylindre ( kg ) par la distance entre l’axe de rotation et le centre de gravité des balourds en rotation à l’intérieur du cylindre. Le moment des excentriques souhaitable est compris entre 0,5 et 1,5 kg/m. L’utilisation de rouleaux compacteurs avec des moments d’excentriques de 5 ou 6 kg/m est déconseillée pour les travaux de terrassement. La plupart des rouleaux compacteurs vibrants possèdent deux ou trois réglages d’amplitude. La fréquence de vibrations des rouleaux compacteurs est généralement comprise entre 25 et 60 Hz, alors que les amplitudes sont comprises entre 0,3 et 0,8 mm. Les fréquences élevées, associées à des vitesses de déplacement de 2 à 4 km/h maintenues constantes favorisent l’obtention d’un taux de compactage homogène et d’un bon uni, surtout pour des couches minces. Des compacteurs vibrants dits « intelligents » ont été développés. Ceux-ci peuvent modifier la fréquence et l’amplitude des vibrations en fonction de la réponse de la couche de base et ainsi permettre un compactage optimal. Le tableau 6.5 résume les recommandations pour les paramètres de performance des rouleaux compacteurs vibrants selon l’utilisation des enrobés. TABLEAU 6.5 Les paramètres de performance du rouleau compacteur à cylindres vibrants

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CHARGE STATIQUE PAR CM DE GÉNÉRATRICE (kg/cm)

FRÉQUENCE (Hz)

AMPLITUDE (mm)

VITESSE KM/H

Couches très minces et ultraminces

20-30

N/A

N/A

2-4

Couches minces

24 - 35

40 – 60

0,3 – 0,8

2-4

Couches de base, couches épaisses (6 à 8 cm) ET enrobés raides

30 – 40

30 – 40

0,8 – 1,0

2-4

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Pour éviter les déformations importantes des enrobés nouvellement épandus, la première passe du rouleau compacteur est souvent effectuée sans vibration. Pour améliorer l’uni de surface et éviter un décompactage final, les dernières passes sont aussi effectuées sans vibration. De plus, lors des inversions de sens de circulation du rouleau, la vibration doit être interrompue. Lorsque l’inversion de sens se fait du côté du finisseur, l’arrêt se fait en obliquant et la vibration est arrêtée. Les compacteurs sont généralement équipés d’un contrôle automatique qui arrête la vibration dès que la vitesse devient trop lente, dès que le compacteur arrête ou dès qu’il change de direction. Les rouleaux compacteurs à cylindres vibrants doivent être équipés d’un dispositif de pulvérisation d’eau afin d’éviter le collage des enrobés aux cylindres. Il existe trois types de rouleaux compacteurs à cylindres : • l es rouleaux compacteurs monocylindriques ou doubles à guidage manuel sont utilisés sur des chantiers de petite taille ou à accès restreint. Leur largeur varie entre 50 et 75  cm ( figure 6.31 ) ; • l es rouleaux compacteurs tandem légers sont utilisés pour des largeurs variant de 80 à 120 cm. En raison de leur excellente maniabilité, ils sont fréquemment utilisés pour des espaces restreints, la construction de trottoirs, de pistes cyclables, de stationnements ainsi que pour les routes ; • l es rouleaux compacteurs tandem lourds sont principalement utilisés pour des Figure 6.31 travaux de grande envergure. Ils répondent Un rouleau compacteur monocylindrique à la fois aux besoins de compactage à guidage manuel des enrobés des couches de base et de surface.

6.2.5 Le rouleau compacteur mixte Le rouleau compacteur mixte est constitué d’un cylindre d’acier et d’un train de pneumatiques. Son efficacité provient de la combinaison permanente de l’effet de compactage du cylindre vibrant et de l’effet de pétrissage du pneu. Le rouleau compacteur mixte lourd a la particularité de répondre à des rendements de compactage élevés grâce à l’action du cylindre et d’effectuer un malaxage et un foulage de surface grâce aux pneumatiques. L’effet de scellement ainsi obtenu est optimal.

63

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.2.6 Le rouleau compacteur à oscillations Le rouleau compacteur à oscillations est le plus récent engin technologique de compactage. L’énergie oscillatoire du rouleau provient de deux masses excentriques tournant dans le même sens tout en produisant un mouvement de va-et-vient. Ce mouvement produit des efforts horizontaux et verticaux de cisaillement qui permettent l’obtention du compactage par un effet de massage. Ce phénomène est efficace même sur un mélange de basse température. Étant donné que le cylindre reste continuellement en contact avec la surface, l’uni du revêtement est obtenu sans engendrer de dommages aux structures avoisinantes qui peuvent parfois être associés à l’utilisation de rouleaux compacteurs à cylindres vibrants. L’expérience récente tend à indiquer que le rouleau compacteur à oscillations permet d’obtenir, avec moins de passes, des densités plus élevées que les rouleaux compacteurs à cylindres vibrants. De plus, le compactage serait efficace jusqu’à des températures aussi basses que 65 °C. Les rouleaux compacteurs à oscillations sont peu utilisés au Québec. 6.2.7 Le plan de compactage Un plan de compactage complet doit spécifier : •L  e nombre et le type de rouleaux compacteurs ; •L  a séquence de compactage des rouleaux compacteurs ; •L  e patron de compactage et le nombre de passes à effectuer ; •  es intervalles de température du revêtement les plus propices à l’obtention du taux L de compactage optimal. Les opérateurs des rouleaux compacteurs doivent avoir une bonne connaissance et compréhension du plan de compactage. Les principales causes d’un compactage déficient résultent d’une opération erratique des opérateurs, d’une vitesse de circulation trop rapide ou trop lente, d’un nombre insuffisant ou trop élevé de passes et d’une température des enrobés trop chaude ou trop froide. L’élaboration et le suivi d’un plan de compactage permettent d’éviter ces problèmes. Le plan de compactage doit considérer les principes suivants : •e  ffectuer le compactage en ligne droite. Après chaque passe, qui consiste d’un aller et retour, le rouleau compacteur doit se déplacer d’une demi-largeur de rouleau. Le changement de bande de compactage doit être effectué suffisamment loin du finisseur sur des enrobés refroidis. Les passes de compactage doivent être réparties de façon homogène ; •p  révoir le nombre de passes selon la largeur totale de la chaussée et de la largeur des rouleaux compacteurs utilisés ( figure 6.32 ). Le chevauchement des passes du rouleau compacteur doit être d’au moins 15 cm ( figure 6.33 ) ; •p  révoir un plan de compactage de part et d’autre de la ligne de centre en présence d’une couronne (figure 6.34) ;

64

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS



•p  lanifier

des arrêts et des Figure 6.32 L’évaluation du nombre de passes nécessaires démarrages progressifs du pour compacter les enrobés épandus rouleau compacteur afin d’assurer un meilleur uni de surface. La zone d’arrêt du compacteur doit être décalée en échelons, entre les bandes, afin de maintenir le compacteur dans une même zone de température derrière le finisseur ( figure 6.35 ) ; •e  ffectuer la première passe à environ 30 cm vers l’intérieur lors du compactage d’un mélange d’enrobés épais avec une rive non supportée ( figure 6.36 ). Une passe subséquente permet de compacter le bord avec moins de déplacement.



1

1 LARGEUR DU ROULEAU COMPACTEUR

2

8m

4m

2

COURONNE 3

3 6 CHEVAUCHEMENT DE 15 cm

4

4m

5

5

4

Figure 6.33 Un plan typique d’épandage avec des chevauchements de 15 cm entre les passes

Figure 6.34 Le plan de compactage modifié en présence d’une couronne

3 2 3

FINISSEUR

1

DÉCONSEILLÉ

2

4

RECOMMANDÉ

2 3

Figure 6.35 Les zones d’arrêt en échelon du rouleau compacteur

FINISSEUR

1

Figure 6.36 Le compactage d’une rive non supportée

1ère BANDE DE COMPACTAGE

1

ROULEAU COMPACTEUR

ENROBÉS 30 cm

65

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

En principe, c’est la température des enrobés qui détermine le nombre de rouleaux compacteurs nécessaires. Cette température dépend du type de bitume utilisé. L’obtention du taux de compactage dépend du nombre de passages effectués et de la vitesse de déplacement du rouleau compacteur. De même, il est possible de déterminer le nombre de rouleaux compacteurs requis selon le tonnage quotidien et les surfaces d’enrobés épandus. Ce nombre peut être évalué de façon approximative avec l’équation suivante :

N =

P 500

et

S 5 000

« N » = le nombre de rouleaux compacteurs « P » = le tonnage quotidien ( t ) « S » = la somme des surfaces d’enrobés épandus par jour ( m2 ) Par exemple, pour un tonnage quotidien de 2 000 tonnes avec un taux de pose de 120 kg/m2, la superficie à recouvrir est de 16 667 m2 ( 2 000 t x 1 000 kg/m2/120 kg/m2 ). Donc, dans des conditions climatiques optimales, le nombre de rouleaux compacteurs nécessaires serait la plus grande des valeurs suivantes, arrondies à l’unité supérieure, soit :

N =

2 000 et 500

16 667 5 000

=4

6.2.8 La vérification du taux de compactage L’efficacité du plan de compactage doit être validée avec une combinaison des actions suivantes : • l a vérification du taux de compactage de la surface et des joints avec le nucléodensimètre ou le densimètre diélectrique ; • l a vérification des températures du revêtement et des joints à l’aide de thermomètres ou de caméras à infrarouge. En général le taux de compactage minimal d’un mélange d’enrobés est fixé à 93 % de la densité maximale du mélange ou 97 % de la densité brute. Ces taux de compactage correspondent à un pourcentage de vides en place de 2 à 7 % environ. La vérification du compactage des enrobés épandus lors des travaux de compactage est effectuée avec des jauges nucléaires ( nucléodensimètres ) spécialement conçues pour les revêtements bitumineux minces ( plus de 25 mm ). Des densimètres à mode de fonctionnement « diélectrique » sont également disponibles. Leur précision est en cours d’évaluation et les premiers essais tendent à démontrer que l’utilisation de ce type d’appareil est efficace. Des carottes peuvent également être utilisées pour vérifier le taux de compactage et l’épaisseur finale.

66

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Il est préférable de comparer les densités obtenues avec le nucléodensimètre avec celles des carottes. Celles-ci sont prélevées à six endroits représentatifs des enrobés afin d’établir un facteur de correction. Le facteur de correction varie généralement de -1,5 % à + 5 %. Cette correction de la masse volumique est apportée au nucléodensimètre car les carottes constituent l’étalon de référence. Les principales normes d’essais utilisées sont les suivantes : • LC 26-040 : « D  étermination de la densité brute et de la masse volumique des enrobés à chaud compactés » ; • LC 26-045 : « Détermination de la densité maximale » ; • LC 26-500 : « D  étermination du facteur de correction à utiliser pour déterminer la masse volumique in situ des enrobés à l’aide d’un nucléodensimètre » ; • LC 26-510 : « D  étermination de la masse volumique in situ des enrobés à l’aide d’un nucléodensimètre ». Afin de tenir compte des conditions défavorables de confinement, la vérification du taux de compactage des enrobés doit être effectuée en deçà de un mètre d’une rive non supportée. Un taux de compactage inférieur de 2 % par rapport à celui spécifié est habituellement jugé acceptable à l’emplacement des joints.

6.2.9 L’influence des conditions climatiques Les conditions climatiques de température ambiante et de vent ont une grande influence sur la température des enrobés et par le fait même sur le taux de compactage. L’influence relative des conditions climatiques dépend principalement du type de mélange, de l’épaisseur posée, de la température initiale des enrobés, de l’intensité du vent ( taux de refroidissement ) et de la température ambiante lors de la mise en œuvre. L’objectif ultime étant d’obtenir un taux de compactage satisfaisant peu importe les conditions, il est difficile d’établir des limites absolues de température ambiante puisque des méthodes de compactage bien adaptées peuvent permettre un revêtement de qualité même en conditions climatiques extrêmes. Une température suffisamment élevée du revêtement est essentielle à l’efficacité du compactage. À bonne température, les vides sont réduits par le compactage. À une température insuffisante, tout compactage devient inefficace et peut même engendrer de la microfissuration. À température trop élevée, le compactage peut engendrer des déformations lors du passage du rouleau compacteur. De plus, les enrobés peuvent être déplacés et du ressuage ainsi que des fissures transversales peuvent apparaître. La plage idéale de température de compactage dépend des facteurs suivants : • la teneur et la viscosité du bitume ; • la composition des enrobés ; • l’épaisseur posée ; • l es conditions climatiques : vent, humidité, température ambiante et température de surface ; • le nombre et le type de rouleau compacteur.

67

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

À partir de ces facteurs, le département des Transports du Minnesota a développé un logiciel de calcul du temps de compactage requis pour atteindre la densité voulue. La figure 6.37 présente un exemple du calcul d’une mise en œuvre en période automnale. Voici les données utilisées : • localisation : Montréal ; › zone 1 ; › latitude 45° ; • enrobés de 10 mm destinés à une couche de roulement ; • bitume PG 70-28 ; • épaisseur de pose de 60 mm ; • mise en œuvre le 20 octobre 2008 › température ambiante de 3°C ; › vitesse du vent de 8 km/h ; › humidité de 81 % et nuageux.

Figure 6.37 L’utilisation du logiciel Pave Cool pour calculer le temps de compactage

Selon ces données, le logiciel indique que pour respecter les limites de température du compactage, la première passe du rouleau compacteur doit s’effectuer 6 minutes après l’épandage des enrobés et la dernière passe doit s’effectuer avant 29 minutes. Il est à noter que le logiciel est disponible gratuitement sur le site Internet de l’organisme au http://www.dot.state.mn.us/app/pavecool/index.html.

68

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Pour débuter et compléter le compactage, la température du revêtement est choisie en fonction des propriétés visées telles que le pourcentage de vides, l’uni de surface, l’adhérence, la régularité de l’épaisseur des enrobés et la qualité de la couche. Dans les conditions normales de mise en œuvre, le compactage débute généralement à une température du revêtement entre 120°C à 150°C. Cette température varie selon le type et la viscosité du bitume. Dès que la température diminue, la viscosité du bitume croît et le mélange d’enrobés devient moins maniable et plus difficile à compacter. Cette situation est encore plus marquée avec les enrobés contenant des fraisâts. Le compactage doit être terminé avant d’avoir atteint une température finale du revêtement compacté entre 80°C à 90 °C. En deçà de 80 °C, tout compactage additionnel est à proscrire. En cas de pluie, il est important de compacter rapidement afin de protéger les enrobés. Il est important de contrôler la température des enrobés à l’aide d’un thermomètre ou d’une caméra à infrarouge et de s’assurer que la température obtenue respecte les valeurs indiquées au tableau 6.6. Ce contrôle doit être effectué tout au long de la séquence des travaux, depuis le déchargement jusqu’au compactage final des enrobés. TABLEAU 6.6 Les températures d’épandage et de compactage des enrobés selon le type de bitume

TEMPÉRATURE

BITUME SANS POLYMÈRE (PG 58-28)

AVEC OU SANS POLYMÈRE (PG 70-34, 70-28, 64-28, 64-34, 58-34, 58-40, 52-40)

Température d’épandage à la vis

135 à 150 °C

150 à 165 °C

Température minimale des enrobés avant la première passe du rouleau compacteur

130 °C

145 °C

Température maximale des enrobés avant la première passe du rouleau compacteur

157 °C

170 °C

NOTE : L’attestation de conformité accompagnant chaque livraison de bitume indique les températures minimales et maximales d’entreposage et de malaxage du bitume.

En particulier par temps chaud, il est important que les enrobés aient refroidi à moins de 45 °C avant de permettre le retour de la circulation. Cette procédure permet d’éviter la formation d’ornières, de marques dues à des charges ponctuelles ( pattes de remorques ) et de braquages de roue. Il faut être attentif à la possibilité de contamination des traces de roues des enrobés grenus et discontinus par les saletés collées aux pneus des véhicules en circulation.

69

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.3 Les joints Plusieurs dégradations du revêtement proviennent d’une mauvaise exécution des joints. La défaillance d’un joint s’observe par l’apparition de fissures avec pénétration de l’eau dans la fondation, ainsi que par l’arrachement et l’épaufrement du revêtement. Ces phénomènes réduisent la durée de vie du revêtement et demande une intervention de réfection. L’exécution des joints longitudinaux et transversaux est une phase essentielle de la mise en œuvre des enrobés. Les joints longitudinaux sont situés entre deux travées adjacentes tandis que les joints transversaux sont créés au début et à la fin de travaux ou lors d’un arrêt prolongé du finisseur.

6.3.1 Les joints longitudinaux Le nombre de joints longitudinaux doit être réduit au minimum lors de la planification de mise en œuvre des enrobés, surtout pour la couche de surface. Voici les recommandations à suivre : •d  évier la circulation afin de réduire le nombre de joints et permettre d’épandre les enrobés sur une pleine largeur ; •  utiliser un finisseur de grande largeur ou plusieurs finisseurs travaillant en échelons ; •p  révoir une distance optimale entre deux finisseurs afin que le joint longitudinal soit encore chaud ( minimum de 85 °C ) lorsque le finisseur adjacent complète la bande ; •é  viter de superposer les joints de couches successives ; •é  viter d’effectuer les joints longitudinaux dans l’axe des pistes de roues des couches de base et de surface ; •d  écaler les joints longitudinaux par rapport à l’emplacement des joints de la couche sous-jacente ; •e  n prévision de pluie, effectuer la pose des sous-couches en débutant par la bande la plus haute jusqu’à la partie la plus basse afin d’éviter des accumulations d’eau le long des bandes posées ; •d  ébuter par la bande la plus basse pour les couches d’usure en utilisant le système latéral d’évacuation d’eau comme repère afin obtenir ainsi des joints plus fermés ; •e  xécuter la bande adjacente aux abords du joint longitudinal en créant un profil continu sans dénivellation. La couche de la deuxième bande doit être épandue avec une surépaisseur de l’ordre d’environ 20 à 25 %. Il faut recouvrir la première couche froide sur une largeur de ± 15 cm. Un manque de surépaisseur entraîne une densité déficiente des enrobés épandus à proximité du joint et un tassement ou une fissuration excessive en service. À l’opposé, une largeur de recouvrement trop grande implique qu’il faut enlever du matériau afin d’éviter la formation de bosses. Il est à noter qu’un raclage excessif peut créer de la ségrégation près du joint ( figure 6.38 ) ; •p  lanifier l’épandage des enrobés de fin de journée en évitant un joint longitudinal froid à compléter le lendemain.

70

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Première bande posée (enrobés froids)

Deuxième bande (enrobés chauds)

5 - 10 cm 0.5 - 1 cm

Recouvrement

Dégagement du joint

Compactage des enrobés avec le rouleau compacteur

Figure 6.38 La réalisation du joint longitudinal

Lors du compactage du côté froid, il faut : •q  ue les enrobés en excès sur la bande froide soient repoussés avec un râteau ; •  viter de disperser les gros granulats en une fine couche et de créer ainsi de la é ségrégation. Créer plutôt un surplus de matériau au joint ; • c ompacter dès que possible la surépaisseur d’enrobés aux joints dans le but d’obtenir un profil continu. L’absence de confinement latéral implique que le bord libre du joint doit être d’une largeur de 5 à 20 cm, presque égale à l’épaisseur de la couche. Lors du passage du rouleau compacteur sur cette zone libre, les enrobés s’étalent et sont peu densifiés. Le tableau 6.7 présente les différentes méthodes les plus couramment utilisées pour réaliser des joints longitudinaux avec et sans confinement.

71

Type Joint

Non-confiné ( enrobés/enrobés )

Chaud ( 140°C ) tiède ( ≥ 85°C )

72

Chaud ( 140 °C ) – froid ( 0 °C )

La première passe du rouleau est effectuée en mode statique, le rouleau reposant sur la bande froide, avec un recouvrement de 15 cm sur la bande chaude. La seconde passe est effectuée en mode vibration, le rouleau reposant sur la bande chaude avec un recouvrement de 15 cm sur la bande froide ( méthode #2 ).

#1 Compactage du côté chaud, à 15 cm du joint

#3 Compactage du côté froid

#2 Compactage du côté chaud avec un recouvrement sur la bande froide La première passe du rouleau compacteur est effectuée en mode vibration, le rouleau compacteur reposant sur la bande chaude, à 15 cm du joint. La seconde passe est effectuée avec vibration, le rouleau compacteur reposant sur la bande chaude avec un recouvrement de 15 cm sur la bande froide.

Deux passes du rouleau compacteur avec vibration sont effectuées, le rouleau compacteur reposant sur la bande chaude avec un recouvrement de 15 cm sur la bande froide.

#1 Compactage du côté chaud, à 15 cm du joint

Description La première passe du rouleau compacteur est effectuée en mode vibration, le rouleau compacteur reposant sur la bande chaude, à 15 cm du joint. La seconde passe est effectuée aussi en mode vibration, le rouleau compacteur reposant sur la bande chaude avec un recouvrement de 15 cm du côté de la bande tiède.

Méthode

Bande chaude

Rouleau compacteur

Bande chaude

Bande chaude

15 cm

15 cm

15 cm

Bande tiède

Bande froide

Bande froide

Bande froide

Rouleau compacteur

15 cm

Rouleau compacteur

Bande chaude

Rouleau compacteur

Dessin

Tableau 6.7 Différentes méthodes de réalisation des joints longitudinaux avec et sans confinement

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Chaud ( 140 °C ) – froid ( 0 °C )

Chaud ( 140 °C ) – froid ( 0 °C )

Non-confiné ( enrobés/enrobés )

CONFINÉ

Type Joint

#6 Application de liant d’accrochage

#5 Utilisation d’un chauffe-joint

#4 Utilisation de produits

Méthode

Lorsque les enrobés sont confinés latéralement, le côté vertical de la bordure doit être enduit de liant d’accrochage pour obtenir une bonne adhésion et une meilleure imperméabilité du joint.

Le chauffage du joint est surtout efficace pour des couches de faible épaisseur. Les brûleurs doivent être éteints ou éloignés du joint lors de l’arrêt du finisseur. Une combinaison d’application de liant d’accrochage et de chauffage du joint peut être la solution optimale pour réaliser un joint. Il est à noter que l’utilisation de brûleurs à flamme nue est déconseillée car ils peuvent oxyder le bitume.

Tout joint longitudinal dont la température est inférieure à 85 °C doit être badigeonné d’une couche uniforme d’émulsion de bitume.

Badigeonnage à l’émulsion de bitume

Il faut utiliser un produit adhésif à base de bitume modifié sur une épaisseur d’environ 3 mm. L’adhésif est un produit liquide pouvant être appliqué à chaud ou en rubans. L’adhésif s’applique par badigeonnage sur le joint de la bande froide avant l’épandage de la bande chaude. Par la suite, le joint doit être compacté selon les méthodes #1, 2 ou 3.

Utilisation d’un adhésif

Description

Max. 12 mm Bande froide

Bande froide

Liant d’accrochage

Bordure

Rouleau compacteur

Max. 50 mm

Max. 50 mm

Bande chaude

Bande chaude

Bande chaude

Max. 12 mm

Épaisseur approximative de 3 mm

Dessin

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

73

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

D’autres méthodes que celles présentées dans le tableau 6.7 existent mais elles sont plus rarement utilisées. Il faut en évaluer l’utilité selon le projet. En voici quelques unes :



•E  n

accrochant une plaque de profilage au finisseur afin d’assurer un précompactage supplémentaire du bord de la bande posée ; •E  n équipant le rouleau compacteur d’un dispositif permettant de compacter obliquement le bord non confiné ; •E  n plaçant des planches de bois d’épaisseur voulue sur le support comme butée temporaire de la couche à épandre. Ces planches sont enlevées par la suite. L’épaisseur de ces planches doit correspondre à celle de la couche compactée, car une planche trop épaisse peut engendrer une compacité insuffisante du bord de la couche ; •E  n coupant verticalement ou obliquement la partie des enrobés après le compactage. Cette opération peut être effectuée au moyen d’un disque tranchant monté en « V » sur le côté d’un compacteur ce qui permet d’enlever environ 15 cm d’enrobés. Par la suite, des produits adhésifs doivent être appliqués pour la nouvelle bande d’enrobés. Le résultat dépend de l’habileté de l’opérateur à obtenir un tracé suffisamment rectiligne et non dentelé. Des coûts supplémentaires sont reliés à une perte de matériaux de l’ordre de 1 à 2 % du tonnage total et à la disposition des matériaux évacués du chantier.

Les raccordements à un revêtement existant Les raccordements à un revêtement existant doivent être effectués de manière à réduire le risque de fissuration au joint. Il faut procéder au planage d’une engravure qui permettra à la couche de surface de chevaucher le joint de raccordement. La figure 6.39 démontre l’exécution d’un raccordement de profil au même niveau en deux étapes. Il est à noter que la réalisation de joints « bout à bout » est déconseillée pour la couche de surface. Planage du revêtement existant Revêtement existant qui demeure en place

Fondation

Trait de scie

Étape 1 : Planage du revêtement existant

Ancien revêtement

Fondation

Enlèvement du revêtement existant

Nouveau revêtement

Couche de surface Applications de liant d’accrochage

Couche de base

Étape 2 : Réalisation du nouveau revêtement

74

Figure 6.39 Le raccordement longitudinal de profil au même niveau en deux étapes

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.3.2 Les joints transversaux Il existe trois types de joints transversaux : • l es joints de départ de travaux ; • l es joints d’arrêt de travaux correspondant au joint de fin de journée ou causé par un arrêt prolongé du finisseur ; • l es joints de fin de travaux. Les joints transversaux de départ et de fin de travaux Une bonne planification de la position du joint de départ permet d’améliorer significativement la qualité du joint. La localisation du joint de départ devrait être choisie afin d’éviter les zones présentant des ornières, des raccords de pentes ou des courbes. La technique à privilégier consiste à effectuer une engravure dans le revêtement existant ( figure 6.40 ). Cette méthode favorise l’épandage des enrobés selon l’épaisseur exigée sur toute la longueur du joint. En plus d’être durable, la technique de l’engravure facilite le compactage des enrobés, minimise les risques de ségrégation et permet de maintenir le confort des usagers. La pente maximale admissible est fonction de la vitesse des véhicules et varie de 0,3 % pour le trafic routier jusqu’à 0,6 % pour le trafic urbain ( tableau 6.8 ). 1 Découpe transversale à la chaussée

OU 2 Application de liant d’accrochage

20 m OU

3 Remplissage et compactage

40 mm 0,2 %

OU

Figure 6.40 Le joint transversal de début et de fin de travaux avec une engravure planée

TABLEAU 6.8 Les pentes maximales des zones de transition selon la vitesse des véhicules VITESSE DES VÉHICULES ( km/h )

PENTE « M » ( % )

‹ 60

0,6

60-90

0,5

› 90

0,3

75

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Une autre méthode de réalisation du joint transversal de départ et de fin de travaux consiste à effectuer une coupe en biaise dans l’ancien revêtement. Cette pratique ancre le nouveau revêtement aux enrobés existants en minimisant la gêne de l’usager ( figure 6.41 ). La figure 6.42 présente les différents joints d’un revêtement avec des pentes d’engravure planée. Figure 6.41 Une coupe en biaise

Pente de l’engravure de 0,3 % à 0,5 %

Joint transversal d’arrêt

Nouveaux enrobés

Pente de l’engravure de 0,3 % à 0,5 %

Nouveaux enrobés Enrobés existants

Joint transversal de départ de travaux

Joint transversal de fin de travaux

Figure 6.42 Vue en coupe des différents joints transversaux

Lors de la réalisation d’un joint de départ, le régleur doit : •c  hauffer la table ; •a  limenter la chambre d’épandage et attendre quelques minutes pour réchauffer la bande froide ; •r  égler l’angle d’incidence de la table du finisseur correspondant à l’épaisseur à épandre ; •a  vancer le finisseur en vérifiant l’épaisseur d’enrobés. Lors du démarrage, la table du finisseur est placée sur des blocs. L’épaisseur des blocs correspond à l’épaisseur d’enrobés souhaitée en tenant compte de la surépaisseur nécessaire pour le compactage ( environ 20 % ). Cette surépaisseur est fonction du mélange et du précompactage du finisseur. Si l’ajout d’une surépaisseur est négligé, la densité du joint sera insuffisante et pourra provoquer une dépression par postcompactage en plus de diminuer la durabilité du revêtement. La méthode qui consiste à commencer l’épandage des enrobés avec la table du finisseur à une épaisseur nulle est à proscrire pour tous types d’enrobés. Cette méthode cause l’arrachement des enrobés sur quelques mètres, provoque une texture hétérogène et implique un inconfort pour les usagers.

76

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les joints transversaux d’arrêt de travaux Les principales techniques utilisées pour la construction de joints transversaux d’arrêt sont celles du biseau, de la latte ou du fraisage à froid. La technique du biseau consiste à finir une bande par un biseau pour assurer une bonne transition temporaire ( figure 6.43 ). Il faut considérer la vitesse affichée de la circulation pour déterminer la longueur de la transition. Lors de la reprise des travaux, après le compactage, l’extrémité des enrobés est enlevée sur la longueur choisie. De préférence, le découpage vertical de cette extrémité est réalisé par sciage. L’enlèvement du biseau est facilité si du sable ou une bande de papier a été installé sur la couche sous-jacente. Joint transversal

Enrobés sur liant d’accrochage

Enrobés sur sable

Enrobés à enlever à la reprise des travaux Figure 6.43 Le joint transversal de début ou de fin de travaux

La technique de « la latte » consiste à enfoncer une planche dans les enrobés fraîchement épandus et à enlever la latte et le surplus d’enrobés après le compactage ( figure 6.44 ). Il n’y a aucun découpage avec cette méthode mais il peut se produire de l’arrachement des enrobés à proximité de la latte. De plus, il est difficile de se procurer une latte d’épaisseur correspondant à celle des enrobés compactés surtout lorsque la couche sous-jacente est irrégulière.

Latte Sable

Figure 6.44 L’utilisation d’une latte pour réaliser le joint transversal

La technique du fraisage à froid s’effectue transversalement sur la chaussée afin de créer un joint froid qui sera par la suite recouvert d’un adhésif telle une émulsion. Toute vidange du finisseur sur la chaussée suivie d’un recouvrement d’enrobés à la reprise des travaux est à proscrire. La mauvaise densité des enrobés de la couche inférieure diminuera la qualité finale du revêtement de la chaussée.

77

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les raccordements avec une transition d’épaisseur L’exécution de raccordements de joints longitudinaux avec une transition d’épaisseur nécessite la construction d’une zone de transition et d’un chevauchement de la couche de surface. La figure 6.45 présente deux méthodes de raccordements de joints transversaux pour différents niveaux tandis que la figure 6.46 présente deux raccordements en transition de revêtement pour différentes épaisseurs. Première méthode Revêtement existant

Raccordement

Nouveau revêtement

Pente de l’engravure de 0,3 à 0,5 %

Enrobés de recouvrement

Enrobés existants

Applications de liant d’accrochage

Deuxième méthode Revêtement existant

Raccordement

Nouveau revêtement

Pente de l’engravure de 0,3 à 0,5 %

Enrobés de recouvrement

Applications de liant d’accrochage

Enrobés existants

Figure 6.45 Deux méthodes de raccordement de joints transversaux pour différents niveaux ( départ et fin de projet )

Le raccordement en transition d’un revêtement mince à un revêtement épais Revêtement existant

Nouveau revêtement Enrobés de surface

Enrobés de base Fondation (MG-20)

Fondation en place

Applications de liant d’accrochage

Le raccordement en transition d’un revêtement épais à un revêtement mince Revêtement existant

Nouveau revêtement Enrobés de surface

Fondation en place

Applications de liant d’accrochage

78

2 Enrobés 1 de base

Fondation (MG-20)

Figure 6.46 Les raccordements avec une transition d’épaisseur de joints transversaux

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Le compactage des joints transversaux d’arrêt de travaux Le compactage des joints transversaux doit faire l’objet d’une attention particulière. Le rouleau compacteur doit opérer de manière transversale sur le joint en débutant sur la partie déjà compactée et en empiétant de 15 cm sur les enrobés chauds ( figure 6.47 ). Des passes successives sont effectuées sur le joint, en décalant de 15 à 20 cm chaque fois sur les enrobés chauds. Des pierres ou des madriers de bois d’une épaisseur égale à l’épaisseur prévue d’enrobés compactés sont placés sur l’accotement pour éviter d’écraser le bord des enrobés. Une autre technique efficace consiste à compacter le joint avec le rouleau compacteur orienté à 45° par rapport au joint. Le compactage longitudinal est effectué par la suite. À plusieurs reprises pendant le compactage, il est nécessaire de vérifier l’uni du joint avec une règle de trois mètres et d’apporter des correctifs au besoin jusqu’à l’obtention d’un joint présentant un écart de moins de 5 mm sur 3 m. Une fois le compactage du joint terminé, les rouleaux compacteurs doivent cesser de circuler sur le joint pendant les opérations subséquentes de compactage. Madriers

Enrobés frais

Rouleau

Enrobés compactés 15 cm

6.4

Figure 6.47 Le compactage des joints transversaux d’arrêt

Les travaux par temps froid Il est préférable de reporter l’exécution des travaux à la prochaine saison au lieu d’effectuer une mise en œuvre par temps froid qui risque d’affecter les performances des enrobés. En effet, la majorité des phénomènes de désenrobage et d’arrachement des enrobés sont associés à une mise en œuvre par temps froid. Lorsque la mise en œuvre doit tout de même être effectuée, il faut prendre des mesures particulières afin d’obtenir un revêtement de qualité. Les travaux sont considérés par temps froid lorsque l’exécution s’effectue à une température ambiante inférieure à 10°C. Lors de la mise en œuvre par temps froid, il faut donc prévoir : •d  ’utiliser un VTM afin de malaxer les enrobés et ainsi diminuer les agglomérats, la ségrégation thermique et le refroidissement des enrobés ; • l orsque la température ambiante est supérieure à 2 °C et à la hausse : débuter les travaux pour une épaisseur compactée égale ou supérieure à 50 mm ;

79

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS



• l orsque

la température ambiante est supérieure à 10 °C et à la hausse : débuter les travaux pour une épaisseur compactée inférieure à 50 mm ; •v  érifier que la surface est sèche, exempte de flaques d’eau et non gelée avant d’épandre les enrobés ; • v érifier que la température des enrobés épandus derrière le finisseur est suffisamment élevée22 avant de débuter le compactage ; •ê  tre tout spécialement attentif à la qualité des joints. La température au joint doit être supérieure à 85 °C lors de l’application de la deuxième couche. › Avec un finisseur : raccourcir la longueur des bandes pour un joint longitudinal dont la température est supérieure ou égale à 85 °C ; › Avec deux finisseurs : les garder le plus près possible l’un de l’autre ; •é  viter la surchauffe des enrobés à la centrale pour compenser la perte de température lors du transport ; •u  tiliser des bâches étanches, imperméables, et des bennes chauffantes pour éviter la formation d’une croûte refroidie en surface du chargement ; •v  érifier la présence de mottes durcies d’enrobés dans la trémie de réception du finisseur. Ces mottes proviennent de la croûte à la surface du chargement des camions. Ces mottes doivent être enlevées sinon elles entraînent des zones mal compactées dans le revêtement qui occasionnent, par la suite, un arrachement en service ; •u  tiliser plus fréquemment le thermomètre à infrarouge et le nucléodensimètre pour vérifier la compacité des enrobés. Il est à noter que les couches de surfaces, plus minces que les couches de base et intermédiaires, sont sujettes à de plus grands préjudices de performance lors de la mise en œuvre par temps froid. Les actions supplémentaires suivantes devraient être prises en considération : •r  emplacer les mélanges d’enrobés avec des granulats de 20 mm par des granulats de 14 mm pour éviter l’arrachement lorsqu’une seule couche est mise en place avant l’hiver ; •m  ettre en place une épaisseur de 50 mm ou plus. Par exemple, si une épaisseur totale de 100 mm est spécifiée, privilégier 60 mm en couche de base immédiatement et 40 mm au printemps pour la couche de surface au lieu de poser deux couches de 50 mm ; •a  jouter un tensioactif dans le bitume ou de la chaux hydratée comme adjuvant minéral afin d’améliorer l’adhésivité granulats-bitume ; •u  tiliser un liant d’accrochage de type RS-1 si la température ambiante est supérieure à 10 °C. Maintenir le liant d’accrochage le plus chaud possible ( 70 °C ) pour favoriser le mûrissement du liant ; •u  tiliser une épandeuse à liant d’accrochage avec rupteur ; •p  rendre les précautions nécessaires pour éviter le gel du liant d’accrochage et assurer un mûrissement suffisant ; •u  tiliser un système de chauffage de la surface tel que des plaques chauffantes au propane ; •a  juster la production de la centrale afin de limiter les camions en attente au chantier ; 22

80

 e référer au tableau 6.5 pour vérifier la température minimale des enrobés avant la première passe du rouleau S compacteur selon la présence ou non de polymères dans le bitume.

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS





6.5

•u  tiliser

des chauffe-joints indépendants ou montés sur le finisseur afin de maintenir les joints à une température supérieure à 85 °C ; •m  inimiser l’épandage et les travaux manuels afin d’éviter la formation de ségrégation ; •g  arder les équipements chauds ( rouleau compacteur et table du finisseur ) ; •a  ugmenter le nombre de rouleaux compacteurs. L’utilisation d’un rouleau compacteur à pneumatiques est avantageuse en temps froid. Par contre, il faut garder les pneus chauds pour éviter le collage aux pneus ( prévoir l’utilisation de jupes hermétiques ou des unités de chauffage des pneus ) ; •c  ompacter le plus rapidement possible.

Les enrobés spéciaux Il existe plusieurs types d’enrobés spéciaux disponibles sur le marché. Cette section présente une brève description des caractéristiques et particularités de chacun d’eux.

6.5.1 Les enrobés recyclés Les enrobés sont recyclables à 100 %. Dénommés « fraisâts », les enrobés provenant d’une ancienne chaussée sont recyclables selon quatre procédés industriels : • l e retraitement en place à chaud ; • l e retraitement en place à froid ; • l e recyclage en centrale à chaud ; • l e recyclage en centrale à froid. Le retraitement est toujours pratiqué en place à froid ou à chaud tandis que le recyclage est pratiqué en centrale, également à froid ou à chaud. Toutes ces techniques de recyclage des enrobés permettent d’économiser les ressources naturelles tout en étant plus économiques que la production conventionnelle d’enrobés.

6.5.2 Les enrobés composés de matériaux recyclés Les enrobés composés de matériaux recyclés sont de plus en plus spécifiés dans les devis techniques. Présentement, deux types de matériaux sont recyclés : • l es bardeaux d’asphalte de postfabrication ; • l es granulats synthétiques ou de scories d’acier. Le bardeau d’asphalte de postfabrication de dimension inférieure à 10 mm est recyclé dans les enrobés à des teneurs entre 3 et 5 %. Le bardeau est utilisé dans les enrobés de base et de surface de faible circulation. L’utilisation de bardeaux permet de diminuer la quantité de bitume spécifiée de 0,24 à 0,40 %. Des études sont présentement en cours pour évaluer la possibilité d’utiliser des bardeaux de postconsommation.

81

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les scories d’acier sont des granulats à haute densité et très durs provenant des sous-produits d’aciérie. Les enrobés de scories d’acier se caractérisent par une macrotexture prononcée. Ce type d’enrobés présente un très bon coefficient de polissage par projection donc une excellente résistance à l’orniérage en plus d’être performant à l’adhérence. Les enrobés composés de scories d’acier sont utiles pour des chaussées fortement sollicitées.

6.5.3 Les enrobés composés de fibres Les enrobés peuvent contenir des fibres synthétiques ou minérales. Au Québec, l’amiante est une des fibres minérales utilisée dans un mélange d’enrobés à un pourcentage d’environ 1,3 % de la masse des granulats. De par sa grande surface spécifique, l’utilisation de la fibre d’amiante nécessite une augmentation de la teneur en bitume. Les autres fibres utilisées sont celles de papier ( cellulose ), de verre, de laine de roche ou de polypropylène. Le mélange d’enrobés SMA ( Stone Mastic Asphalt ) contient des fibres de cellulose.

6.5.4 Les enrobés tièdes Les enrobés tièdes sont produits à des températures plus faibles de 20 à 30°C que les enrobés à chaud conventionnels. Cette baisse de température minimise les nuisances environnementales en diminuant la consommation énergétique et en réduisant les émissions gazeuses. Les enrobés tièdes sont obtenus en ajoutant un additif moussant. Les méthodes de mise en œuvre des enrobés tièdes sont similaires à celles des enrobés à chaud conventionnelles.

6.5.5 Les enrobés coulés à froid Les enrobés coulés à froid possèdent les meilleurs avantages écologiques car ils consomment moins en énergie et réduisent les émissions gazeuses. Les enrobés coulés à froid sont appliqués en très faible épaisseur sur les surfaces de roulement. Ils sont constitués d’un mélange de granulats humides, d’émulsions de bitume polymère et d’adjuvants. Ce type d’enrobés est fabriqué et coulé en place, immédiatement après sa fabrication, à l’aide de matériel spécifique. Les enrobés coulés à froid permettent un accès à la circulation dès que la rupture de l’émulsion est réalisée et que la cohésion du revêtement est suffisante.

6.5.6 Les enrobés minces et très minces Les enrobés minces sont destinés à la couche de surface et présentent des caractéristiques d’insonorité et d’adhérence élevée. Ils sont caractérisés par une granularité fine et composés de liants polymères. Les enrobés minces sont posés à des épaisseurs variant de 30 à 50 mm tandis que l’épaisseur des enrobés très minces varie de 25 à 30 mm. Ces types d’enrobés doivent être combinés avec une forte dose de couche d’accrochage.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.5.7 Les enrobés colorés Il est possible de modifier l’aspect des enrobés classiques destinés aux couches de surface avec des liants hydrocarbonés dont les teintes normales sont noires ou grises de manière à obtenir des enrobés de teintes claires ou colorées. Ces variations sont produites soit par l’ajout de colorants dans le bitume conventionnel, soit à l’aide de bitume synthétique clair qui met en évidence la coloration des granulats. Ces enrobés colorés permettent d’améliorer la sécurité des piétons aux traverses piétonnières et aux intersections, d’augmenter la luminosité du revêtement pour le confort optique des usagers, d’accentuer l’esthétique pour les secteurs urbains et sportifs, et finalement d’économiser sur l’énergie d’éclairage nocturne dans les villes et l’éclairage continu dans les tunnels.

6.5.8 Les enrobés antidérapants Les enrobés antidérapants sont destinés à restaurer les propriétés superficielles des chaussées à haute circulation. Ce type d’enrobés permet d’améliorer l’adhérence pneus-chaussée de par ses caractéristiques d’excellente macrorugosité et d’une meilleure drainabilité de surface. Les enrobés antidérapants sont composés de liants à base de résine époxy et de granulats ayant une tenue au polissage élevée ainsi qu’une très grande résistance à l’abrasion.

6.5.9 Les enrobés antiornièreS Les enrobés antiornières sont utilisés pour des chaussées fortement sollicités par le trafic et particulièrement par la circulation un trafic lourd, intense et lent. Avec ce type de trafic, les couches de surface sont soumises à des risques importants d’orniérages sous charges dynamiques ou de poinçonnement sous des charges statiques. Ces enrobés sont composés de bitumes polymères spécialement formulés.

6.5.10 Les enrobés percolés Les enrobés percolés sont utilisés pour la construction et la rénovation des aires de circulation industrielles. Ce type de surfaces requiert des enrobés pouvant résister à de fortes contraintes mécaniques et chimiques. Les enrobés percolés se caractérisent donc par un module élevé et une haute résistance en fatigue. La matrice en enrobés hydrocarbonés à chaud est souple et très ouverte. Les vides de la matrice sont comblés par la percolation d’un coulis de ciment ou de résine.

83

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

6.6 Les POINTS DE CONTRÔLE DE LA MISE EN OEUVRE DES ENROBÉS Éviter autant que possible la mise en œuvre par temps froid. • Préconiser l’utilisation de VTM lorsque le chantier s’y prête. • Planifier la vitesse d’épandage des enrobés en fonction de la capacité de la production de la centrale d’enrobage afin d’assurer l’approvisionnement en continu du finisseur. • Établir un plan d’épandage et de compactage avant de débuter les travaux. • Optimiser les bandes d’épandage afin de minimiser le nombre de joints froids. • Choisir une des méthodes préconisées de compactage des joints. • Faire appel à des conducteurs expérimentés pour le déchargement des enrobés. • S’assurer de la visibilité des travailleurs lors du recul des camions. • Éviter de buter en reculant dans le finisseur. • Laisser le finisseur venir prendre en charge le camion. • Quitter le finisseur aussitôt le déchargement des enrobés complété et garder la benne en position basse. • Vider les résidus des bennes de camion hors chantier. • Respecter les consignes de déchargement des camions. • Utiliser fréquemment des systèmes de guidage durant l’épandage. • Effectuer un contrôle en continu de l’épandage. • Suivre attentivement les instructions d’opération du finisseur. • Épandre les enrobés et effectuer le compactage aux températures recommandées par le fournisseur. • Effectuer la mise en œuvre à des températures supérieures à 100°C. • Minimiser les interventions manuelles et être attentif à la ségrégation. • Respecter le plan de compactage afin d’obtenir le confinement spécifié. • Effectuer les raccordements avec des engravures pour la réalisation des joints transversaux. • Utiliser la méthode du biseau pour la réalisation des joints transversaux d’arrêt et de départ. • Faire une inspection finale conjointe des intervenants de chantier. • Colliger dans des registres tous les enregistrements de contrôle du chantier. •

84

— CHAPITRE 7 —

CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DES TRAVAUX

Le contrôle de la qualité doit être intégré à toutes les phases des travaux. Cette procédure revêt une importance particulière afin d’identifier les problèmes et d’apporter des solutions avant qu’il ne soit trop tard. Depuis quelques années, les entrepreneurs préconisent la reconnaissance de leur autocontrôle de la production à la centrale d’enrobage. Toutes les centrales sont certifiées par le programme d’assurance qualité ISO 9000. Une fiche type d’autocontrôle est jointe en annexe. À la fin des travaux, il est recommandé d’effectuer une inspection finale pour identifier les déficiences non détectées pendant l’exécution. Après l’identification des déficiences, les correctifs nécessaires pourront être apportés afin de livrer un ouvrage performant en concordance avec les spécifications demandées.

7.1

Le contrôle de la qualité pendant les travaux 7.1.1 Le contrôle visuel Un simple contrôle visuel attentif permet d’effectuer plusieurs vérifications. En voici quelques unes : • l es billets de livraison et les attestations de conformité du bitume. Un très grand nombre différents de formulations d’enrobés sont parfois produites par une même centrale. La vérification des billets de livraison et d’attestation de conformité du bitume confirme que le mélange livré ainsi que la classe de bitume utilisé correspondent à la formulation sélectionnée pour les travaux ; • l ’état de la surface. Un examen visuel permet de vérifier si l’état de la surface est acceptable avant de débuter les travaux. Dans le cas d’une fondation granulaire, il faut vérifier si la surface est bien nivelée et compactée et exempte de zones instables et de granulats meubles avant le passage des rouleaux compacteurs ou des camions. Dans le cas d’une surface en enrobé, il faut vérifier que la surface soit propre et sèche, que les irrégularités importantes et les fissures aient été corrigées avant de recevoir le liant d’accrochage ; • l ’application uniforme du liant d’accrochage sur les surfaces horizontales et verticales et la vérification du taux de pose. Un examen visuel permet de confirmer si toutes les surfaces sont couvertes, sinon, de corriger la situation. Il faut alors soit effectuer une deuxième passe de l’épandeur à liant, soit nettoyer ou ajuster les gicleurs ; • l e temps de mûrissement du liant d’accrochage. Un examen visuel permet de vérifier le mûrissement suffisant du liant avant l’épandage du revêtement ;

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS







• la présence de ségrégation dans le revêtement. L’identification précoce d’un problème

de ségrégation associé au finisseur permet d’apporter des correctifs et de limiter l’étendue des défauts; • la présence de fissures après le passage du rouleau compacteur. Ce phénomène est souvent associé à un compactage effectué sur un revêtement trop chaud. Il faut alors modifier la séquence de compactage. L’utilisation d’un rouleau compacteur à pneumatiques alors que le revêtement est encore chaud pourrait permettre de sceller les fissures. La présence de fissures longitudinales près d’une rive non supportée du revêtement demande une réduction de l’énergie de compactage en rive; • l ’épaisseur du revêtement derrière le finisseur, avant le compactage. L’épaisseur du revêtement peut être vérifiée ponctuellement en insérant un outil à pointe pourvu d’un repère. L’épaisseur visée correspond de 20 à 25 % de plus que l’épaisseur compactée et varie en fonction du type de mélange et du finisseur utilisé.

Une autre méthode consiste à mesurer le taux de pose du revêtement. Celui-ci est obtenu en faisant le ratio entre le tonnage de chargements et la surface couverte. Le taux de pose est exprimé en kg/m² et peut être converti en épaisseur moyenne lorsque la densité maximale du mélange d’enrobés est connue. La mesure du taux de pose permet de confirmer si l’épaisseur moyenne est conforme mais sans contrôle réel de l’épaisseur du revêtement. Des repères de niveau tels que des piquets, des bordures et des trottoirs peuvent être utilisés afin de valider le niveau final obtenu après le compactage. À titre indicatif, chaque 10 mm d’épaisseur de revêtement compacté correspond à un taux de pose d’environ 23 kg/m². Il faut valider le plan de compactage par un contrôle du nombre de passages des rouleaux compacteurs, de leur séquence, et des recouvrements entre les passages. Le plan de compactage doit être validé par des essais en place ( nucléodensimètre ) et révisé lorsqu’il indique un taux de compactage insuffisant. Il faut aussi vérifier la qualité du raclage. Les travaux manuels de raclage associés aux joints et aux raccords avec les structures doivent être effectués avec soin pour obtenir des joints durables et unis. Les déficiences des travaux manuels qui entraînent de la ségrégation ainsi que des bosses ou des creux dans le revêtement peuvent être corrigées immédiatement. La présence de mottes refroidies d’enrobés incorporées au revêtement est un défaut fréquent dans les couches de surface. Refroidies compactée, elles laissent une zone moins dense et susceptible à l’arrachement en service. Les mottes refroidies peuvent provenir des phénomènes suivants : •m  auvais nettoyage de la benne du camion ou du finisseur ; • c roûte refroidie d’un chargement non protégé par une bâche ; •a  pprovisionnement irrégulier qui entraîne la vidange du finisseur ; •o  pération trop fréquente des ailes de la benne du finisseur ; • l iant d’accrochage qui se détache des pneus des camions ayant circulé sur le produit non mûrit.

86

CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DES TRAVAUX

7.1.2 Les mesures et les essais en chantier Certaines vérifications nécessitent des mesures avec des équipements appropriés. Parmi les plus importantes, mentionnons : • l a vérification du taux de compactage avec le nucléodensimètre. Les mesures effectuées au nucléodensimètre pendant les travaux permettent de confirmer l’efficacité du plan de compactage. Si le taux de compactage est insuffisant, il faut intervenir en augmentant les passes ou le nombre de rouleaux, en changeant la séquence ou les paramètres d’opération des rouleaux. Un taux de compactage qui semble faible peut également être obtenu à cause d’une variation de la composition de l’enrobé qui a une influence sur la densité maximale ou la quantité d’espaces vides. Dans tous les cas, l’utilisation du nucléodensimètre permet de déceler des déficiences et de procéder à des ajustements pendant les travaux. Le taux de compactage devrait également être vérifié près des joints longitudinaux, afin de valider la procédure de compactage utilisée. Un taux de compactage inférieur à 2 % par rapport au taux de compactage spécifié est généralement acceptable pour tenir compte du confinement moindre dans la zone du joint ; • l a vérification de la température avec un thermomètre à infrarouge. La vérification de la température de l’enrobé lors du déversement des camions indique si la température est suffisamment élevée pour faciliter le compactage. Par ailleurs si la température est trop élevée, l’opérateur de la centrale peut corriger rapidement la situation pour la suite des travaux. Le thermomètre à infrarouge est utile pour vérifier la température des joints longitudinaux et intervenir en faisant des bandes moins longues lorsqu’un seul finisseur est utilisé. Finalement, la mesure de la température du revêtement fini permet de confirmer si le refroidissement est suffisant pour autoriser le retour de la circulation ou procéder à l’épandage des granulats d’accotement ; • la vérification de l’uniformité thermique du revêtement avec la caméra infrarouge. La caméra infrarouge permet de vérifier la température comme le thermomètre à infrarouge, mais pour un très grand nombre de points à la fois. Le résultat obtenu est présenté sous la forme d’un thermogramme représentant une image de la distribution des températures à la surface du revêtement. La situation souhaitée est d’obtenir un revêtement dont la température est suffisamment élevée et uniforme au début du compactage. L’utilisation de la caméra à infrarouge est un outil approprié pour valider l’ensemble des paramètres du plan d’épandage et de compactage et le contrôle de la qualité finale du revêtement ; • l a vérification de l’uni des joints transversaux avec la règle de 3 mètres. Les raccordements avec le pavage existant ou les joints transversaux pendant les travaux doivent faire l’objet d’une vérification avec une règle de 3 mètres. Un écart maximum de 5 mm est permis sous la règle de 3 mètres. Les joints dont l’uni est inacceptable devraient être repris immédiatement alors que l’enrobé est encore chaud car les corrections effectuées sur un revêtement refroidi sont généralement de moindre qualité.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

7.1.3 L’Échantillonnage et les essais en laboratoire Il est recommandé d’échantillonner le bitume, les enrobés et le liant d’accrochage utilisés pour un ouvrage. La fréquence d’échantillonnage est fonction de l’envergure des travaux, des exigences du propriétaire et de l’autocontrôle de la centrale de production des enrobés. Les enrobés bitumineux sont analysés en laboratoire pour vérifier la teneur en bitume, la granulométrie, la densité maximale, la teneur en espaces vides et les autres caractéristiques physiques du mélange. Les analyses fourniront les données de densité maximale et de teneur en espaces vides permettant d’établir le plan de compactage. Dans certains cas, ces paramètres varient suffisamment de ceux de la formule de mélange pour affecter le taux de compactage. De plus, ces données permettent de corroborer les informations obtenues par le système d’acquisition de données ( SAD ) des centrales, en particulier pour la teneur en bitume. Les échantillons de bitume et de liant d’accrochage peuvent être soumis à des essais en laboratoire pour valider leurs propriétés. Ils peuvent aussi être entreposés à des fins d’analyses advenant un problème. Le tableau 7.1 présente la fréquence d’échantillonnage et d’essais pour les différents matériaux en fonction de divers types d’ouvrages. TABLEAU 7.1 La fréquence d’échantillonnage et d’essais des différents matériaux MATÉRIAUX LIANT D’ACCROCHAGE

TYPE D’ÉCHANTILLONS Un contenant métallique de un litre

FRÉQUENCE

Un échantillon / projet

ENDROIT D’ÉCHANTILLONNAGE Camion épandeur

•P  our chaque classe

BITUME

Deux contenants métalliques de un litre

Une boîte de 9 kg ( augmenter à 10 kg pour GB 20 ) + une boîte additionnelle pour les essais à la PCG ENROBÉS

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› Une quantité additionnelle est à prévoir pour l’essai d’orniérage lorsque requis ( 25 kg pour le ESG 14 et le GB 20 )

de bitume, un échantillon / 3000 tonnes d’enrobés

Centrale d’enrobage

› Minimum d’un par  projet •R  outes, aéroports,

aires industrielles Un échantillon / 300 tonnes • Rues municipales Un échantillon / 300 / tonnes › Minimum d’un échantillon / formule / jour

•C  entrale d’enrobage

( dans la benne du camion ) •C  hantier ( dans la benne du finisseur )

CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DES TRAVAUX

7.2

L’inspection finale L’inspection finale identifie les déficiences non détectées pendant les travaux. Par la suite, il faut planifier les mesures correctives afin de livrer un ouvrage satisfaisant selon les exigences du donneur d’ouvrage. Les vérifications dépendent du type d’ouvrage et les principales activités communes à plusieurs types d’ouvrages sont : •v  érifier l’épaisseur finale en place du revêtement, le taux de compactage et la qualité de l’adhérence entre les couches par le prélèvement de carottes et d’essais en laboratoire. La fréquence suggérée est de une carotte par 500 tonnes de revêtement posé avec un minimum de trois carottes par projet ; •c  onfirmer l’absence d’ornières à l’aide des relevés de mesure de la surface. Selon les exigences contractuelles, il faut utiliser la règle de trois mètres ; •é  valuer visuellement la qualité du drainage après une pluie afin de confirmer l’absence de flaques d’eau importantes et un écoulement efficace vers les puisards ; •v  érifier la qualité des joints transversaux et longitudinaux. Les joints doivent être bien fermés, homogènes et exempts de ségrégation en plus de présenter un bon uni ; •v  érifier la qualité de la surface du revêtement. Celui-ci doit être exempt de fissures, de ségrégation importante, de zones présentant un surplus de bitume ( ressuage ) et de l’arrachement ; •v  érifier le nivellement des raccords aux regards et puisards, en particulier pour les regards situés dans les voies de circulation ; •v  érifier que les raccordements, aux entrées riveraines et aux intersections, présentent un uni et des pentes acceptables selon les différentes configurations ; •v  érifier la propreté du site des travaux et des zones adjacentes aux travaux telles que les propriétés riveraines et les voies de circulation adjacentes. Planifier un nettoyage lorsque nécessaire.

7.3

Les enregistrements des contrôles Les résultats des contrôles visuels, des mesures et des essais en chantier et en laboratoire ainsi que l’inspection finale devraient faire l’objet d’enregistrements et permettre une bonne traçabilité pour les différentes parties des ouvrages. Ces enregistrements permettent l’établissement d’un dossier relatif au projet ; lequel devrait être conservé pour toute la vie utile de l’ouvrage.

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LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

7.4 LES POINTS DE CONTRÔLES DE LA QUALITÉ DES TRAVAUX S’assurer d’un contrôle visuel assidu pendant les travaux. • Préconiser l’échantillonnage pour des essais de contrôles à la centrale d’enrobage. • Vérifier que la compaction s’effectue continuellement. • Prévoir un contrôle constant de la température durant les étapes d’épandage et de compactage. • Préconiser l’utilisation de la caméra infrarouge pour la vérification en continue de la ségrégation longitudinale thermique. • Effectuer une vérification soignée de la planéité des joints. • S’assurer du drainage superficiel du revêtement avant de finaliser les travaux. •

90

— CHAPITRE 8 —

CORRECTION DES DÉFICIENCES

Il arrive que certaines déficiences passent inaperçues lors de l’inspection finale. Diverses méthodes peuvent alors être utilisées pour les corriger. Voici la description de ces méthodes dans les paragraphes qui suivent.

8.1

Le Thermorapiéçage Le thermorapiéçage consiste à réchauffer le revêtement bitumineux à l’aide d’un équipement spécialement conçu à cet effet. Les équipements appropriés évitent la flamme directe. Ils comportent plutôt des éléments de chauffage indirects tels que des briques réfractaires, des éléments métalliques ou encore des systèmes à air chaud. Lorsque ce type de procédés est appliqué adéquatement, il est possible de réparer les irrégularités et les joints jusqu’à une profondeur d’environ 25 mm, sans oxyder indûment le revêtement. Cette méthode peut donc être envisagée pour : • l e nivellement des irrégularités aux joints transversaux ; • l e revêtement de faible dénivellation ; • le scellement de joints longitudinaux ouverts lorsque la zone est limitée à moins de 25  m de profondeur ( tel que confirmé par des carottes ).

8.2

Le rapiéçage Le rapiéçage peut être envisagé pour les défauts présents sur des zones localisées. Les défauts typiques pouvant être réparés par rapiéçage sont les zones d’arrachement localisées, de ségrégation excessive ou d’affaissement relié à un manque de support de la structure de chaussée. Le rapiéçage en couche mince biseautée de la couche de surface ( skin patch ) est déconseillé lorsque la durabilité de la réparation est un facteur important. Un rapiéçage durable nécessite d’enlever complètement la zone déficiente après l’avoir délimitée par découpage à la scie ou avec un équipement de planage de dimension appropriée. La zone délimitée devrait excéder d’au moins 150 mm la zone déficiente. Les faces découpées doivent être planes, propres et sèches avant la mise en place d’un liant d’accrochage. Lorsque la structure de la chaussée est en cause, des correctifs doivent être apportés à la fondation ou à l’infrastructure avant la mise en place de l’enrobé.

91

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Les méthodes décrites au paragraphe 6.1.14 concernant les travaux manuels doivent être suivies pour compléter adéquatement la mise en œuvre.

8.3 Le meulage Un meulage bien ciblé permet d’aplanir les bosses et d’améliorer l’uni lorsqu’il faut corriger le revêtement afin de rencontrer les exigences spécifiées. Cette technique est normalement réservée aux grandes surfaces pour lesquelles le confort au roulement est important telles que les autoroutes ou les grands boulevards urbains.

8.4 Le resurfaçage Un resurfaçage peut être la solution à envisage lorsque des déficiences sont présentes sur de grandes surfaces. Les déficiences rencontrées sont la ségrégation, l’usure prématurée excessive et étendue, un mauvais drainage causé par les irrégularités des cours d’eau, le décollement des couches, le ressuage du bitume et l’orniérage. Lorsque le niveau final est sans contrainte, une nouvelle couche de revêtement bitumineux peut être répandue par dessus le revêtement déficient pour corriger les défauts de surface. Les zones présentant un décollement doivent être préalablement éliminées. En milieu urbain, en présence de bordures et de trottoirs, il est possible de planer une bande variant de 600 mm à 1 m de largeur le long du cours d’eau, sur une profondeur de 30 à 50 mm. Cette bande planée permet de resurfacer toute la voie sans modifier la hauteur du revêtement en rive. Par contre, il faut rehausser le profil global du revêtement. Les pentes transversales s’en trouveront alors augmentées. L’utilisation de revêtements bitumineux coulés à froid ( minces et ultra-minces ) peut être envisagée pour ce type de travaux.

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CONCLUSION

Plusieurs conditions idéales de mise en œuvre des enrobés bitumineux ont été décrites dans ce guide. La qualité finale du revêtement de la chaussée réalisée débute par une maîtrise des éléments de la conception combinée à un choix optimum des interventions. Les bonnes pratiques de la mise en œuvre doivent être sélectionnées tout en respectant les conditions et particularités du chantier routier. Les entrepreneurs peuvent contribuer aux premières étapes de la conception du projet afin d’y apporter leurs expériences et leurs expertises professionnelles. Le donneur d’ouvrage devrait garder une souplesse dans le processus décisionnel afin d’incorporer des variantes techniques dans les devis de spécification. Cette combinaison d’expertises et d’expériences des entrepreneurs et des conditions idéales de réalisation permet de réaliser une qualité de mise en œuvre optimum. Ce guide de bonnes pratiques sur la mise en œuvre des enrobés en est à sa première version et se veut un outil de travail en évolution pour les intervenants de l’industrie. À cet effet, un formulaire de commentaires est disponible en annexe afin de souligner toute erreur et de suggérer des modifications ou des ajouts utiles pour la première version.

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RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1) AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS ( AASHTO ), Joint Task force on Segregation - Segregation / Causes and cures for hot mix asphalt. Washington, D.C., États-Unis, 1997. 2) ASPHALT INSTITUTE, The asphalt handbook, MS-4, 7th edition, Kentucky, États-Unis, 2007. 3) ASPHALT INSTITUTE, Superpave - Performance Graded Asphalt, Binder Specification and Testing: Superpave Series No.1 ( SP-1 ), Kentucky, États-Unis, 1995. 4) AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIALS ( ASTM ), Placement and Compaction of Asphalt Mixtures, STP 829, Pennsylvania, États-Unis, 1982. 5) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Asphalt Joints, Pavement work tips, no 12, Australie, 1997. 6) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Compaction of Asphalt, Pavement work tips no 12, Australie, 1998. 7) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Treatment of Bleeding or Flushed Surfaces, Pavement work tips no 7, Australie, 1998. 8) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Asphalt Paving With Automated Level Control, Pavement work tips, no 10, Australie, 1998. 9) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Asphalt Paving Speed, Pavement work tips, no 31, Australie, 2001. 10) AUSTRALIAN ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( AAPA ), Asphalt Handwork, Pavement work tips, no 26, Australie, 2001. 11) CENTRE DE RECHERCHES ROUTIÈRES DE BRUXELLES, Code de bonnes pratiques pour la fabrication et la pose des bétons hydrocarbonés, Belgique, 1985, 173 p. 12) CHEN, JS, and others. Characterization of Binder and Mix Properties to Detect Reclaimed Asphalt Pavement Content in Bituminous Mixtures, Canadian Journal of Civil engineering, n°34, Canada, 2007, p.581-588. 13) DIRECTION DU LABORATOIRE DES CHAUSSÉES DU MINISTÈRE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, Guide technique sur la mise en place des enrobés bitumineux, Québec, avril 2007.

94

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

14) EUROVIA, Fabrication, transport et mise en œuvre des enrobés bitumineux, France, janvier 2004. 15) HANSEN K. Get a new driveway done right, World of Asphalt / Practical Paving, États-Unis, janvier 2006. 16) HANSEN K. Avoid slippage by using good tack coat practices / Guidelines for making sure your lifts bond together, World of Asphalt / Practical paving, États-Unis, octobre 2005. 17) KANDHAL PS, Ramirez TL, Ingram PM. Evaluation of Eight Longitudinal Joint Construction Techniques for Asphalt Pavements in Pennsylvania, National Center for Asphalt Technology, Auburn University, États-Unis, 2002. 18) MINISTÈRE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, Caractérisation et Guide de sélection des bitumes, Québec, 1997. 19) MINISTERE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, Enrobés, Formulation selon la méthode LC, Québec, 2005. 20) MINISTERE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, Collection Normes – Ouvrages routiers, tome II, Construction routière, Québec, 2006. 21) MINISTERE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC, Manuel de construction et de réparation des structures du ministère des Transports du Québec, Québec, décembre 2006. 22) NATIONAL ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( NAPA ), Paver Operations for Quality, ÉtatsUnis, juin 1996. 23) NATIONAL ASPHALT PAVEMENT ASSOCIATION ( NAPA ), Rolling and Compaction of Asphalt Pavement, États-Unis, novembre 2002. 24) PROTEAU, Marc et Yvan PAQUIN. Le recouvrement des chaussées en béton de ciment par l’utilisation d’enrobés bitumineux, Concepts et solutions, Bitume Québec, Québec, mars 2004. 25) SKINNER, T. Preventing segregation through proper paver operation, World of Asphalt / Practical paving, États-Unis, février 2007. 26) SHELL BITUMEN, The Shell Bitumen Handbook. Fifth Edition. Grande-Bretagne, 2003. 27) TRANSPORTATION RESEARCH, Factors Affecting Compaction of Asphalt Pavements, Circular E-C 105, États-Unis, septembre 2006. 28) US ARMY CORPS OF ENGINEERS, Hot-mix Asphalt Paving Handbook, États-Unis, juillet 1991.

95

RÉFÉRENCES ÉLECTRONIQUES

96

•

Asphalt Institute : www.asphaltinstitute.org

•

Association québécoise du transport et des routes : www.aqtr.qc.ca

•

Australian Asphalt Pavement Association : www.aapa.asn.au

•

Bitume Québec : www.bitumequebec.ca

•

Canadian Technical Asphalt Association : www.ctaa.ca

•

Centre d’expertise et de recherché en infrastructures urbaines : www.ceriu.qc.ca

•

Logiciel Pave Cool : www.dot.state.mn.us/app/pavecool/index.html

•

Ministère des Transports du Québec : www.mtq.gouv.qc.ca

•

National Asphalt Pavement Association : www.hotmix.org

•

World of Asphalt : www.worldofasphalt.com

Annexes

97

QC : Structure de chaussée FR : Corps de chaussée

Classe

1- Faure, 1998

Sable Granulat fin Gravillon Gravier Caillou Ballast Grave

QC / FR : Sol support

FR : Couche de forme

QC : Sous fondation FR : Fondation

QC : Fondation FR : Base

Ligne d’infrastructure

3- Couche de base

1- Couche de roulement 2- Couches de liaison

QC : RevÍ tement FR : Couche de surface

2- GDT, 2007

0/D 0/D d/D d/D d/D d/D 0/D

1 1 1 1

d • 2,00 et D ” 31,50 d • 20,00 et D ” 80,00 6,30 < D ” 80,00

1 1

RÉF

D ” 6,30

D ” 0,080 D ” 0,080

Dimension (mm)

France (FR)

3- Norme 2101 (Publication du Québec, 2005)

Étendu granulaire :d/D 0/D 0/D 2-3 2 3 3 3 2 2 3 3

D 2,00 et D ” 20,00 d • 20,00 d • 20,00 et D ” 50,00 5,00 < D ” 80,00

RÉF

D ” 0,080 D ” 0,080 D < 0,315

Dimension (mm)

QuÈ bec (QC)

Classification des granulats suivant leur granulomÈ trie

Adapté de la référence LCPC-SETRA, 1997

FR : Plate-forme

Zone potentielle de retraitement

Arase de terrassement

Fine Filler

Traitement : Stabilisation sol

98 QC: Corps de chaussée FR : Assise

DÈ finition de la structure dí une chaussÈ e souple type Glossaire

es LLee rreet trraaiite tem meenntt ‡ ‡ ffrrooiidd ddeess cchhaauussssÈ È eess ssoouupplles

… mulsion (Emulsion) Mélange hétérogène de deux liquides non miscibles dont l'un forme des gouttelettes (ou globules) microscopiques. Pour les émulsions de bitume, la phase discontinue est le bitume et la phase continue est l’eau.

Eau dí enrobage Eau ajoutée au matériau à retraiter pour assurer un bon enrobage.

Eau de prÈ -mix Eau optimale ajoutée à l’injection pour le compactage du matériau retraité, laquelle est déterminée en laboratoire à partir de l’essai Marshall pour l’atteinte d’une densité brute maximale (dmb).

DÈ cohÈ sionner, fragmenter Verbe employé parfois pour décrire l’action de fragmenter l’ancienne chaussée c’est-à-dire transformer une couche compacte ou un matériau lié en un granulat, une grave foisonnée.

Couche de surface, couche de roulement, couche dí usure Couche superficielle de la structure de la chaussée en enrobé bitumineux, à surface lisse et unie, sur laquelle circulent les véhicules.

Couche de liaison Couche en enrobé bitumineux servant de transition entre une fondation granulaire ou de matériau bitumineux et la couche de surface.

Couche de base Couche en matériau bitumineux mise en œuvre sur la fondation granulaire et visant un renforcement du revêtement.

Compactage Opération qui consiste à comprimer un matériau pour l'amener à une densité voulue. Le compactage est l’opération finale à chaque intervention de retraitement.

Bitume mousse Ensemble de cellules gazeuses séparées par des lames minces de bitume, et formé par le contact de l’eau au bitume liquéfié à des températures élevées (160-180°C).

Atelier de retraitement L’atelier de retraitement est l’ensemble des matériels qui permettent de réaliser les différentes phases du chantier de retraitement. Il comprend des matériels courants utilisés en technique de construction routière (niveleuses, compacteurs, épandeurs de pulvérulent, fraiseuse ou décohésionneur). Il peut être également constitué de machines multifonction qui réalisent deux ou plusieurs opérations d’une intervention de retraitement suivant différentes associations.

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Annexe I Charte technique #1 Sur le retraitement à froid

Base + Liaison + Roulement Liaison + Roulement Fondation + Sous-fondation Base + Fondation Fondation + Sous-fondation + Revêtement Base + Fondation + Couche de surface

Superficielle de la chaussée

Terminologie QuÈ bec (QC) France (FR) Couche de Couche de roulement roulement Couche de Revêtement surface Corps de Assise chaussée Structure de la Corps de chaussée chaussée

RevÍ tement (FR : Couche de surface) Couche de matériaux placés au-dessus de la fondation; le revêtement sert notamment de surface de roulement, à distribuer les charges transmises dans la chaussée, à augmenter la capacité de support et à protéger la fondation contre l’action du trafic et des intempéries.

Frais‚ t, rÈ sidu de planage Matériau lié décohésionné, foisonné, récupéré par un processus de fraisage fournissant des morceaux de tailles différentes.

LLee rreet trraaiite tem es meenntt ‡ ‡ ffrrooiidd ddeess cchhaauussssÈ È eess ssoouupplles

Sous Fondation (FR : Fondation) Couche du corps de chaussée, constituée de matériaux granulaires, située entre la couche de fondation et le sol support, destinée à réduire les contraintes transmises au sol support.

Retraitement Procédé consistant à décohésionner une chaussée, à mélanger les produits ainsi obtenus avec un liant, et avec d’autres granulats ci-nécessaire, et à mettre en œuvre ce mélange.

Fraisage ‡ froid Opération consistant à désagréger et à enlever le revêtement de la structure de la chaussée sur une épaisseur déterminée à l’aide d’une fraiseuse.

Grave, grave non traitÈ e (GNT) Mélange, naturel ou non, à granularité continue, de caillou, de gravier et de sable, avec parfois des particules plus fines et dont les dimensions sont comprises entre 0 et une dimension maximale comprise entre 5 mm et 80 mm.

Reprofilage Réparation de chaussée, visant, soit à lui restituer son profil primitif (en long, mais généralement surtout en travers), soit à lui donner un profil amélioré.

Profilage Ensemble des actions visant à ce que le profil réel d'une chaussée (en long et en travers) soit aussi proche que possible de son profil théorique.

M˚ rissement, curage Période au cours de laquelle se produit la séparation des phases eau et bitume d’une émulsion, à la suite de l’évaporation et/ou de la fixation de l’eau.

Mise en forme Opération qui consiste à profiler la surface d’une couche de matériau suivant des élévations préétablis.

MatÈ riau liÈ Matériau constitué d’un squelette granulaire et d’un liant, lequel permet d’accroître sa cohésion.

Malaxage Action de malaxer un matériau pour le rendre homogène.

Liant composÈ En retraitement à froid, le liant composé est constitué de l’association d’un liant hydrocarboné (émulsion et/ou de bitume mousse) et d’un liant hydraulique.

Liant hydrocarbonÈ Tout liant à base d’hydrocarbures utilisé en technique routière (bitumes, émulsions de bitume, mousse de bitume, liant composé, bitume modifié, autres)

Intervention Ensemble des opérations exécutées suivant une séquence bien définie et visant à réaliser un retraitement d’une chaussée souple.

Injection Introduction d’un fluide (eau, liant, etc.) sous pression dans un matériau pour faciliter son compactage et/ou le traiter en vue d’accroître ses performances mécaniques.

Fraiseuse, planeuse Machine-outil utilisée pour le fraisage, pour planer. La fraiseuse, la planeuse, est une machine automotrice destinée à fragmenter (décohésionner) sur une épaisseur donnée le matériau à retraiter. Elle est équipée d’un rotor muni d’outils, de pics (de dents) ou de couteaux.

Fondation (FR : Couche de base) (Subbase) Couche de la structure de la chaussée, constituée de matériaux granulaires, située entre la couche de base et la sous-fondation, destinée à résister aux contraintes engendrées par la circulation et à contribuer à la protection contre le gel.

Foisonner Augmenter de volume.

FenÍ tre dí exploration Intervention exploratoire, réalisée avec un matériel représentatif, sur une section ciblée d’un tronçon de route à retraiter en vue de préciser la (les) formulation(s).

… pandage Action de répandre un matériau liquide ou solide sur un matériau en vue de le corriger ou de le traiter.

QC FR QC FR QC FR QC FR

Couche(s)

SynthË se des principales diffÈ rences terminologiques entre la France et le QuÈ bec quant ‡ la dÈ signation des couches de chaussÈ e

ANNEXES

99

100

0 9 50

0 13 75

0 18 100

0 22 125

0 26 150

0 35 200

0 44 250

75 75 75

100 100 100

125 125 125

150 150 150

200 200 200

250 250 250

9 50 93 13 75 139 18 100 186 22 125 232 26 150 279 35 200 371 44 250 464

@ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @

Maximale

@ @ @

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

100 ‡ 85 85 ‡ 50 50 ‡ 35

% D'ENROB… S**

@ 300 0 53 100 ‡ 85 @ 300 53 300 85 ‡ 50 300 300 557 50 à 35 @ r Rechargement en enrobÈ s na Non applicable techniquement nr Non recommandÈ È conomiquement Pour les È paisseurs de recouvrement en enrobÈ s, voir la charte #3 S'apparente ‡ un MR-7

Minimale

50 50 50

… paisseur granulaire* (mm)

mm

EnrobÈ s

* ** ***

75 353

75 294

75 235

75 176 300

75 147 250

75 118 200

75 88 150

50 59 100

Minimale

294 400

235 400

176 300 400

147 250 357

118 200 286

88 150 214

59 100 143

Maximale***

X nr nr

X na

nr

na

na

X nr

X

nr

na

na

X nr

X

X X

X

na

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

r X

X

X

X

X

X

X

r

100 mm

r

75 mm

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

r

X

X

r

X

X

r

r

r

r

150 mm

X

X

na

X

X

na

X

X

na

X

X

na

X

X

na

X

r

na

r

r

na

200 mm

X

X

na

X

X

na

X

X

na

X

r

na

X

r

na

r

r

na

r

r

na

250 mm

II I III III

III

I

I II II

I II II

I II II

I II II

I II II

LLee rreet trraaiite tem es meenntt ‡ ‡ ffrrooiidd ddeess cchhaauussssÈ È eess ssoouupplles

III

OPTIONS DE RETRAITEMENTS SÈ lection de l'È paisseur type Type de retraitement

@ I X X X na na 353 @ III na nr X X X 400 400 III na nr X X X MatÈ riaux granulaires de fondation ou de correction lorsque requis Classification selon la teneur en enrobÈ s 400 mm , profondeur limitÈ e par le matÈ riel Pour les dosages types en liant, voir la charte #4 S'apparente ‡ un MR-6 S'apparente ‡ un MR-5

@ @ 400

@ @ 400

@ @ @

@ @ @

@ @ @

@ @ @

@ @ @

D… COH… SIONNEMENT Classification … paisseur de malaxage (mm)

Charte #2: Processus dÈ cisionnel pour les options de retraitement en place ‡ froid

CHAUSS… E EXISTANTE

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Annexe II Charte technique #2 Sur le retraitement à froid

III

II

I

MatÈ riau retraitÈ

RvÍ tement

MatÈ riau retraitÈ

RevÍ tement

I

Fondation

Ancien revÍ tment

MatÈ riau retraitÈ

RevÍ tement

I

Fondation

MatÈ riau dÈ cohÈ sionnÈ , compactÈ

Fondation

MatÈ riau dÈ cohÈ sionnÈ , compactÈ

I

D

D

F

Ancien revÍ tement

Ancien revÍ tement

INTERVENTION UNIQUE INTERVENTION DOUBLE INTERVENTION TRIPLE

TYPE DE RETRAITEMENT

I

D

F

I

D

I

2- Malaxage/ Injection 4- Compactage

2- DÈ blai en urbain 4- Compactage

2- Mise en forme

2- DÈ blai en urbain 4- Compactage

2- Mise en forme

LLee rreet trraaiite tem es meenntt ‡ ‡ ffrrooiidd ddeess cchhaauussssÈ È eess ssoouupplles

ƒ SÈ quence : 1- Malaxage / Injection 3- Compactage

OpÈ ration qui permet d'introduire un liant hydrocarbonÈ ou composite au matÈ riau fragmentÈ qui gagne en cohÈ sion aprË s curage. Le matÈ riau retraitÈ est nivelÈ mÈ caniquement au moyen d'une niveleuse selon l'alignement, la pente et le bombement spÈ cifiÈ s. La compacitÈ est obtenue par des rouleaux compacteurs.

ƒ SÈ quence : 1- DÈ cohÈ sionnement 3- Mise en forme

OpÈ ration qui consiste ‡ fragmenter les enrobÈ s bitumineux en place et de malaxer simultanÈ ment une partie de la fondation granulaire sous-jacente. Le matÈ riau obtenu est nivelÈ et compactÈ .

ƒ SÈ quence : 1- Fraisage / Reprofilage

OpÈ ration qui consiste ‡ rÈ tablir les profils de surface, ‡ fragmenter et enlever en tout ou en partie la couche d'enrobÈ s bitumineux existante.

ƒ SÈ quence : 1- Malaxage / Injection 3- Compactage

OpÈ ration qui permet d'introduire un liant hydrocarbonÈ ou composÈ au matÈ riau fragmentÈ qui gagne en cohÈ sion aprË s curage. Le matÈ riau retraitÈ est nivelÈ mÈ caniquement au moyen d'une niveleuse selon l'alignement, la pente et le bombement spÈ cifiÈ s. La compacitÈ est obtenue par des rouleaux compacteurs.

ƒ SÈ quence : 1- DÈ cohÈ sionnement 3- Mise en forme

OpÈ ration qui consiste ‡ fragmenter lí enrobÈ bitumineux en place et de malaxer simultanÈ ment une partie de la fondation granulaire sous-jacente. Le matÈ riau obtenu est mis en forme et compactÈ . Lorsque requis, l'ajout de granulat de correction est prÈ vu ‡ cette È tape.

ƒ SÈ quence : 1- Fraisage / Reprofilage 3- RÈ pandage / Mise en forme

OpÈ ration qui consiste ‡ rÈ tablir les profils de surface et ‡ fragmenter en une seule opÈ ration les enrobÈ s bitumineux en place tout en introduisant un liant hydrocarbonÈ ou un liant composÈ qui gagne en cohÈ sion aprË s le curage. Le matÈ riau retraitÈ est È pandu mÈ caniquement au moyen d'un finisseur intÈ grÈ selon l'alignement et la pente spÈ cifiÈ s. La compacitÈ est obtenue par des rouleaux compacteurs.

OP… RATIONS

ANNEXES

101

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Annexe III Charte technique #3 Sur le retraitement à froid

CAS TYPE RURAL

102

ANNEXES

CAS TYPE URBAIN

103

Eau totale (% Ȧtot) 4,5 ‡ 6,5 4,0 ‡ 6,5 4,5 ‡ 6,5 4,0 ‡ 8,0

Bitume résiduel ajouté (%) 0,8 ‡ 1,4 1,8 ‡ 3,5 2,4 ‡ 3,0 1,4 ‡ 2,2

3 5 7 9 12

6 8 12 15 19

7 9 13 18 22

Bitume moussé (Kg/m2) Teneur en bitume résiduel ajoutée (%) 2,4 % 2,7 % 3,0 %

5 6 9 12 15

Ciment (Kg/m2) Taux d'ajout (%) 1,0 % 1 2 2 3 4

1 1 2 2 3

Ciment (Kg/m2) Taux d'ajout (%) 1,0 % Épaisseur traitée (mm) 1 75 4 4 5 2 100 5 6 6 2 150 8 9 9 3 200 10 11 13 4 250 13 14 16 Tous les dosages sont calculÈ s ‡ partir dí une densitÈ brute ‡ base sË che de 2100 kg/m3 1 Pour 60 % de bitume rÈ siduel dans lí È mulsion (S.G.= 1,017)

2 3 5 7 8

Émulsion (L/m2)1 Teneur en bitume résiduel ajoutée (%) 1,8 % 2,2 % 2,6 %

2 3 4 5 7

Épaisseur traitée (mm) 75 100 150 200 250

Ciment (Kg/m2) Taux d'ajout (%) 0,5 %

Épaisseur traitée (mm) 75 100 150 200 250

Émulsion (L/m2)1 Teneur en bitume résiduel ajoutée (%) 0,8 % 1,0 % 1,4 %

TYPE I ÉMULSION

TYPE II OU III ÉMULSION

TYPE II OU III MOUSSE

104 Ciment ajouté (%) 0 ou 0,5 0,8 ‡ 1,5 0,8 ‡ 1,5 0,8 ‡ 1,5

10 14 21 27 34

9 12 17 23 29

10 14 21 27 34

Teneur en eau (%) 5,5 % 6,5 %

Eau (L/m2)

9 12 17 23 29

10 14 21 27 34

50 % Enrobés – 50 % Matériaux granulaires LLee rreettr raait rooiidd ddeess cchhaauussssééees s ssoou upplleess iteem meenntt àà ffr

7 9 10 12 14 17 19 23 24 29 Dosage le plus couramment utilisÈ

Eau (L/m2) Teneur en eau (%) 4,5 % 5,5 % 6,5 %

7 10 14 19 24

4,5 %

7 10 14 19 24

Eau (L/m2) Teneur en eau (%) 4,5 % 5,5 % 6,5 %

Charte #4 Dosages types pour un retraitement en place

Type I avec émulsion Type II ou III en place avec émulsion Type II ou III en place avec mousse Traitement en centrale avec émulsion

Charte #4 Dosages types

LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS

Annexe IV Charte technique #4 Sur le retraitement à froid

ANNEXES

Annexe V Formulaire de commentaires Dans le but d’améliorer le document publié par Bitume Québec et d’en faciliter la mise à jour, nous vous invitons à nous faire parvenir vos suggestions et commentaires relatifs au présent document en remplissant ce formulaire. OBJET : GUIDE DE BONNES PRATIQUES SUR LA MISE EN ŒUVRE DES ENROBÉS JE DÉSIRE  :

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105

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