ROYAUME DU MAROC MINISTERE DE L'EQUIPEMENT DIRECTION DES ROUTES DE LA CIRCULATION ROUTIERE DIRECTION REGIONAL CENTRE -SUD GUIDE DES REVETEMENTS SUPERFICIELS PDF

Preview

Summary

ROYAUME DU MAROC MINISTERE DE L’EQUIPEMENT DIRECTION DES ROUTES DE LA CIRCULATION ROUTIERE DIRECTION REGIONAL CENTRE - SUD GUIDE DES REVETEMENTS SUPERFICIELS JUIN 1983 2 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION......................................................................................................

Description

ROYAUME DU MAROC MINISTERE DE L’EQUIPEMENT DIRECTION DES ROUTES DE LA CIRCULATION ROUTIERE DIRECTION REGIONAL CENTRE - SUD

GUIDE DES REVETEMENTS SUPERFICIELS

JUIN 1983

2

TABLE DES MATIERES INTRODUCTION..................................................................................................................................................4 IMPORTANCE DES ENDUITS SUPERFICIELS EN TECHNIQUE ROUTIERE...............................................4 I LES GRANULATS..............................................................................................................................................6 I-1- LA RECHERCHE DES GITES DE MATERIAUX : .......................................................................................6 I-2- NOTIONS DE MINERALOGIE : ....................................................................................................................6 I-3- L’EXPLOITATION DES CARRIERES :.........................................................................................................7 I-4- LE MATERIEL DE CONCASSAGE ...............................................................................................................8 I-5- CHOIX DES CARRIERES:..............................................................................................................................9 I-6- SPECIFICATIONS DES MATERIAUX ;......................................................................................................10 I-7- LE STOCKAGE DES MATERIAUX : ..........................................................................................................14 II - LES LIANTS ..................................................................................................................................................15 II-1- LES BITUMES PURS:..................................................................................................................................15 II-2 LES BITUMES FLUIDIFIES OU CUT-BACKS :.........................................................................................16 II-3- EMULSIONS DE BITUMES :...............................................................................................................................17 II-4- COMPARAISON DE BITUMES FLUIDIFIES ET DES EMULSIONS :...........................................................................19 III - LA FORMULATION...................................................................................................................................20 III- 1 FACTEURS INTERVENANT DANS LE CHOIX D’UN ENDUIT : .........................................................20 III-2- LE CHOIX DES CONSTITUANTS : ..........................................................................................................21 III - 3- STRUCTURES ...............................................................................................................................................22 III-4- DOSAGE DES CONSTITUANTS : ............................................................................................................23 III-5- FORMULATION DES ENDUITS :.............................................................................................................24 III-6- AMELIORATION DE L’ADHESIVITE .....................................................................................................28 IV MATERIELS ..................................................................................................................................................30 IV-1- STOCKAGE ET RECHAUFFAGE DES LIANTS......................................................................................................30 IV-2- MATERIEL DE BALAYAGE ..............................................................................................................................31 IV-3- LES GRAVILLONNEURS-.........................................................................................................................31 IV-4- LES REPANDEUSES DE LIANTS.............................................................................................................34 IV-5- ENGINS DE REPRISES..............................................................................................................................36 IV-6- COMPACTEURS- .......................................................................................................................................36 IV-7- ADEQUATION DU MATERIEL AUX CHANTIERS -.............................................................................36 V MISE EN OEUVRE .........................................................................................................................................38 V-1- TRAVAUX PREPARATOIRES DU SUPPORT ..........................................................................................38 V-2- PROGRAMMATION DES TRAVAUX .......................................................................................................39 V-3- APPROVISIONNEMENTS-.........................................................................................................................40 V-4- EXECUTION DES TRAVAUX....................................................................................................................40 VI CONTROLE DU MATERIEL ET DE LA MISE EN OEUVRE................................................................45 VI-1- REPANDEUSE DE LIANT..................................................................................................................................45 VI-2- BALAYEUSE : ............................................................................................................................................46 VI-3- GRAVIOLLONNEURS :.............................................................................................................................46 VI-4 - MISE EN OEUVRE :..................................................................................................................................46 VII- CONDITIONS PARTICULIERES AUX ROUTES A FORTE CIRCULATION ET AUX ROUTES DE MONTAGNE .................................................................................................................................................47 VII-1 ROUTES A GRAND TRAFIC ....................................................................................................................47 VII -2- ROUTES DE MONTAGNE ......................................................................................................................50 VIII - RESULTATS D’ENSEMBLE - CONCLUSION-...................................................................................51 VIII-1- REJETS DES GRANULATS IMMEDIATS - ........................................................................................................51

3 VIII-2- DEFAUT D’EXECUTION ................................................................................................................................51 VIII-3- MISE EN SERVICE PREMATURE DU REVETEMENT. .......................................................................................51 VIII-4- CONDITIONS STMOSPHERIQUES DEFAVORABLES APRES EXECUTION DU REVETEMENT. ...............................51

4

INTRODUCTION IMPORTANCE DES ENDUITS SUPERFICIELS EN TECHNIQUE ROUTIERE La technique d’enduisage des chaussées est relativement ancienne et se pratiquait avec un matériel rudimentaire, le développement des chaussées souples a permis d’améliorer la mise en oeuvre et l’utilisation d’un matériel relativement sophistiqué- Cependant l’utilisation répétée de cette technique a permis une familiarisation des agents de l’administration avec cette technique ce qui n’a pas manqué de lui conférer un apparente simplicité. En effet cette technique pour être réussie demande une connaissance approfondie en la matière, une bonne programmation de l’opération et une surveillance accrue aussi bien au niveau de la préparation des matériaux qu’au niveau de mise en circulation de la route fraîchement revêtue. L’apparition des techniques d’enrobés n’a pas contribué au déclassement des enduits superficiels La crise de l’énergie a renforcé cette tendance et a permis à l technique des enduits superficiels de conserver sa place comme technique d’entretien. Dans notre pays les enduits superficiels consomment 10 à 15% du budget routier. La surface revêtue par an est de l’ordre de 5 000 000 m². ROLE DES ENDUITS SUPERFICIELS : Les usagers de la route apprécient principalement la qualité d’une chaussée par ses qualités de surface; celle-ci doit avoir un bon uni, elle doit être roulante, tout en étant rugueuse c’est à dire antidérapante. En effet l’enduit d’usure assure deux fonctions principales : - Il permet en premier lieu d’étancher le support laquelle fonction est assurée par le liant hydrocarboné, la conséquence immédiate est le prolongement de la durée de l vie du corps de chaussée (rôle préventif de l’enduit d’usure). - Il permet d’assurer la rugosité de la chaussée, il peut être un remède efficace contre les problèmes de glissance; sa bonne exécution est donc liée aux considérations de sécurité des usagers. Le présent document s’applique essentiellement aux enduits d’usure exécutés : - Sur chaussée déjà revêtue dont il faut assurer l’entretien; dans ce cas et compte tenu de leur faible épaisseur les enduits superficiels ne procurent aucun renforcement véritable; leur exécution doit être précédée d’une préparation soignée des chaussées (état de surface, reprofilage, éventuellement renforcement) opérations préalables indispensables qu’il est nécessaire d’effectuer suffisamment à l’avance. - Sur chaussée neuve, en tant que couche de roulement définitive.

5

DOMAINE D ’APPLICATION : L’enduit d’usure constitue une technique d’entretien applicable à une grande partie des chaussées de notre réseau. Actuellement il convient spécialement aux chaussées non dégradées dont le trafic est inférieur ou égal à 3000 v/j. Cette technique peut être étendue aux chaussées les plus circulées moyennant certaines conditions (liant plus visqueux, granulats à hautes performances). Cependant un soin tout particulier doit être apporté à la réalisation des chantiers d’enduisage compte tenu des considérations suivantes: - Agressivité toujours plus grande de la circulation sur les couches de surface (véhicules lourds, en surcharge...) - La cadence rapide d’exécution de l’enduisage interdit pratiquement toute correction en cours de travaux. A titre d’exemple un atelier moyen peut répandre 50 tonnes de liant soit 3 à 4 kms par jour ; il faut en particulier attacher une grande importance à la préparation des constituants et à l’organisation des chantiers, aux essais et aux réglages préalables du matériel ainsi qu’aux conditions d’exécution. L’enduisage est une technique de collage qui présente les mêmes exigences de préparation et d’exécution. Pour nous résumer il faut donc : • • • • •

Des granulats très durs et propres Un liant adapté à la chaussée à revêtir et aux granulats Un dosage correct et uniforme du liant Un dosage correct et uniforme des granulats Un bon cylindrage.

Le présent document a pour objectif de proposer certains thèmes de réflexion. C’est ainsi que nous traiterons successivement les points suivants : I- Les constituants de l’enduit d’usure • I-1- Les granulats • I-2- Les différents liants hydrocarbonés utilisés dans la technique d’enduisage. II- Formulation des enduits superficiels III- Les matériels utilisés IV- 1 Préparation des chantiers VI- 2 Exécution des travaux -(Programmation, mise en oeuvre, signalisation, contrôles, sécurité du Personnel). V- Résultats d’ensemble - Conclusions.

6

I LES GRANULATS Le granulat constitue un élément de l’enduit d’usure : une bonne connaissance de ses caractéristiques est donc de 1ère importance si l’on veut assurer à l’enduit deux aspects fondamentaux à savoir : - Une tenue à court et à long terme évitant les rejets, les arrachements ultérieurs (pelade, plumage...) l’usure et la fragmentation des gravillons. - L’enduit doit posséder au départ et conserver dans le temps de bonnes qualités antidérapantes Pour arriver à ce but il sera nécessaire d’étudier trois types de paramètres caractérisant le granulat. • Les caractéristiques géométriques (granularité, augularité, forme). • Les caractéristiques physico-chimiques (adhésivité du couple liant-granulat). • Caractéristiques mécaniques (CFL, dureté). L’exposé qui suit et qui n’a pas la prétention d’être exhaustif se propose de passer en revue quelques précautions devant guider le maître d’oeuvre pour le choix des granulats. I-1- LA RECHERCHE DES GITES DE MATERIAUX : Les granulats pour enduits d’usure sont soumis directement à l’action agressive des pneumatiques des véhicules ; ils doivent par conséquent être durs afin d’éviter une usure accélérée appelée : attrition. Cette attrition provoque par suite de l’usure des granulats, le ressuage des liants hydrocarbonés d’où glissance. I-2- NOTIONS DE MINERALOGIE : La classification traditionnelle des roches distingue : • Les roches sédimentaires • Les roches magmatiques ou éruptives • Les roches métamorphiques a) - Les roches sédimentaires : Elles proviennent du dépôt d’éléments divers dans le fond des mers, de lacs et des rivières; ces sédiments ont ensuite émergé à la surface. Elles se présentent en couches stratifiées. Parmi les roches sédimentaires, on retiendra ici les calcaires dont le minéral principal est la calcite ou carbonate de chaux.

7

b) - Les roches magmatiques : Elles proviennent du magma profond et arrivent à la surface du sol de deux façons: D’une façon lente : ce sont les plutons dans lesquels les minéraux se sont cristallisés de manière complète. Les principaux composant les plutons sont : • - Le quartz en cristaux gris • - Les feldspaths (cristaux blanchâtres, verdâtres ou roses) • - Les micas : cristaux noirs ou blancs. Principales roches plutoniques : les pegmatites, les syénites, les granits, les gabros D’une façon rapide : ce sont les roches microlitiques ou vitreuses Les plus courantes sont : • Les basaltes • Le trachyte ; roche claire avec de gros cristaux de feldspaths. Dans ces roches la cristallisation s’est faite rapidement d’où l’aspect des roches. Elles sont souvent assez poreuses. La densité apparente ainsi que la porosité donnent une idée sur leur qualité. c) - Les roches métamorphiques : Les phénomènes du métamorphisme résultent de la transformation des différentes roches par élévation de température ou forte pression ou les deux à la fois. C’est ainsi que les schistes peuvent être produits à partir de l’argile. Les calcaires deviennent des marbres par cristallisation. C’est le cas également des grès siliceux qui se transforment en quartzites. La houille quant à elle se transforme en granite. Les principales roches pour la fabrication des granulats sont : - Les porphyres, les quartzites, les basaltes et certains calcaires durs et homogènes. Les matériaux roulés d’Oued peuvent être également utilisés en prenant certaines précaution que nous aurons l’occasion de mentionner plus loin. I-3- L’EXPLOITATION DES CARRIERES : L’exploitation se fait le plus souvent à ciel ouvert. Les carrières seront ouvertes avec un front d’attaque parallèle à l’affleurement des lits ; ces lits devront être attaqués à un niveau aussi bas que possible. « le découvert » constitué par la terre végétale et les couches de pierres supérieures le plus souvent désagrées doit être éliminé. L’extraction est faite à la mine, les forages sont exécutés de préférence au marteau piqueur automatique. Le choix de l’explosif est fait en fonction de la nature de la roche et de sa destination. C’est ainsi que dans les carrières de fabrication des granulats, on pratique l’abattage en gros blocs par mines en profondeur.

8

I-4- LE MATERIEL DE CONCASSAGE La forme des granulats dépend en partie du mode de concassage adopté ; Aussi est-il nécessaire de rappeler ici quelques procédés de concassage : Un atelier de concassage comprend - Des organes de tri - Des organes de concassage - Des organes de transport et d’alimentation a) - Les organes de tri : Ils permettent un précalibrage : étape destinée à éliminer les petits matériaux qui donneraient trop de faces rondes. C’est le cas notamment où le concassage est fait à partir de gravières d’oued : la fréquence de vibration permet l’élimination des fines plus ou moins adhérentes. Dans le cas des carrières naturelles : Le précalibrage permet d’éliminer les débris de roches tendres, ainsi que les matières de découvert. b) - Les organes de concassage : Ils comprennent : les organes primaires et secondaires. b1)- Les organes primaires sont constitués par des concasseurs à mâchoires ou giratoires. Les concasseurs à mâchoires ou giratoires. Les concasseurs à mâchoire sont constitués par une partie fixe et l’autre amovible (détachable) avec plaques cannelées. Les concasseurs primaires sont destinés à désagréger les gros blocs. Les concasseurs à mâchoires ont une ouverture 2 à 2,5 fois plus grande que les concasseurs giratoires mais par contre ils ont un rendement moindre (2 à 3 fois plus faible). C’est pour cette raison que l’on utilise les giratoires pour les grandes carrières, une fois les blocs réduits par le concasseur à mâchoires. b2)- Les organes secondaires : Les matériaux concassés au primaire et de préférence criblés pour éliminer les éléments plats passent dans un concasseur giratoire, à marteaux ou à percussion puis sur une batterie de cribles; le refus d’un crible étant renvoyé au concasseur. L’objectif du maître d’oeuvre est d’obtenir des matériaux de bonne qualité ayant une forme sensiblement cubique. cet objectif est le plus souvent contradictoire avec celui du carrier qui désire rentabiliser l’installation, un dialogue permanent doit être instauré entre le maître d’oeuvre et le carrier. On y arrive pratiquement : - Soit par l’adoption de rapports de réduction faibles qui sont favorables à une certaine « cubicité ». - Soit en éliminant tout simplement les matériaux plats. Dans ce cas le triage est fait dans des cribles. A titre indicatif que les prix des granulats résultent des dépenses suivantes : - Frais d’amortissement : ceux-ci sont très variables et dépendent de l’importance de la carrière et de l’âge du matériel utilisé. - Des dépenses de fonctionnement et d’exploitation. Le poste entretien absorbe quant à lui 40

9 à 45% de la dépense totale. Il faudrait donc chaque fois que cela est possible aider le carrier à écouler les sous produits (sables, tout-venant...). En résumé, il n’est pas suffisant de contrôler la qualité des agrégats au niveau de leur livraison, mais il est indispensable d’assurer une surveillance stricte au moment de l’exploitation. Les principales précautions sont: - Celles relatives à l’extraction, à l’élimination « des découverts » le réglage périodique de l’installation. (En effet les pièces des concasseurs s’usent d’autant plus que les matériaux sont durs). - La surveillance de la régularité de l’alimentation, (Les arrêts influencent la forme des granulats). L’alimentation manuelle des concasseurs doit être proscrite d’autant plus qu’elle n’est pas économique pour le carrier. - La vérification de l’état des cribles. En plus de cette surveillance périodique il faudrait sensibiliser l’entreprise en vue de s’équiper d’organes de précriblage destinés à éliminer les éléments friables. - Un bon choix du rapport de réduction qui est défini comme le rapport des grosseurs maxima à l’entrée et à la sortie du concasseur. Ce rapport bien connu des carriers à une importance dans la technique du concassage, il est généralement voisin de trois, mais il est réglable. Un rapport de réduction élevé donne un rendement médiocre et une grande partie des matériaux ont une forme défectueuse d’où l’intérêt de réduire ce rapport par l’installation d’un concasseur en plusieurs étages. Par contre la multiplicité des étages de concassage bien qu’elle soit favorable à la forme des matériaux augmente la dépense d’énergie et également l’importance des sous produits (fines, déchets...) dont l’écoulement sur le marché est quelquefois difficile. I-5- CHOIX DES CARRIERES: Le cahier des prescriptions spéciales offre le plus souvent deu...