Les techniques à l'émulsion de bitume

Les techniques à l'émulsion de bitume

Réparation ponctuelle, entretien structurel, entretien de surface..., les techniques à l'émulsion de bitume répondent aux besoins pour préserver durablement les rues et les routes. Elles sont économes en énergie et limitent les émissions de gaz à effet de serre.

Les bétons bitumineux à froid en couche de roulement

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Mise en œuvre de bétons bitumineux à froid

Les bétons bitumineux à froid fabriqués avec des granulats dont les caractéristiques correspondent aux exigences pour couche de roulement constituent une couche de surface définitive.

Il s’agit de bétons bitumineux préparés à partir de granulats 0/10 ou 0/14, d’émulsion de bitume, malaxés à froid. La spécificité de ce type de mélange à froid conduit aux qualités intrinsèques suivantes :

  • faible impact sur l’environnement,
  • facilité d’utilisation (stabilité et maniabilité de plusieurs heures),
  • produits restant souples dans le temps et s’accommodant de supports hétérogènes.

Les performances des émulsions permettent d’obtenir des enrobés à froid présentant une bonne macro texture, et des caractéristiques d’adhérence équivalentes à celles des enrobés à chaud de type béton bitumineux semi grenu.

Par ses qualités, l’enrobé dense à froid est donc particulièrement adapté aux :

  • chaussées situées en zone climatiques difficiles (montagne, …),
  • chaussées faiblement structurées,
  • chaussées subissant des trafics faibles à moyens (T2 soit 300 poids lourds par jour et par sens).

Leur mise en œuvre s’effectue préférentiellement à l’aide d’un finisseur, en épaisseur moyenne comprise entre 3 et 5 cm.

Utilisation de l’émulsion de bitume en couche de roulement : les enrobés coulés à froid

Enrobé coulé à froid
Enrobé coulé à froid

Cette technique constitue le mélange le moins épais utilisable en couche de roulement. L’enrobé coulé à froid est l’intermédiaire entre l’enduit superficiel et le béton bitumineux très mince. L’enrobé coulé à froid permet d’imperméabiliser les supports, d’amener une adhérence d’excellent niveau, de rattraper les faibles déformations, le tout sans rejet des gravillons.

L’utilisation d’émulsion de bitume modifié, maintient dans le temps un bon niveau d’adhérence. Sa simplicité et sa rapidité de mise en œuvre minimisent les temps d’intervention.

Les dernières évolutions techniques de ces produits permettent de garantir une remise en circulation rapide et réduisent notablement la gêne aux usagers.

L’enrobé coulé à froid est bien adapté à l’entretien des chaussées rurales, des voiries urbaines et de pistes d’aviation. De plus, il constitue souvent la couche de roulement sur les graves émulsions de rechargement et de renforcement.

Les enduits superficiels à l’émulsion pour rénovation des couches de roulement

Application d'un enduit superficiel à l’émulsion

Les couches de roulement doivent apporter en priorité, imperméabilité du support et adhérence pour les usagers. Sur ces paramètres, l’enduit superficiel donne pleine satisfaction depuis toujours à des coûts faibles. Les rendements journaliers sont par ailleurs élevés. L’enduit superficiel d’usure est une succession de couches de liants bitumineux et de gravillons réalisée en place.

L’enduit superficiel à l’émulsion présente des qualités essentielles : peu sensible à l’eau et aux conditions climatiques, il permet d’étaler sur l’année la période de réalisation et de s’affranchir de l’humidité des gravillons.

Différentes structures d’enduit sont disponibles pour répondre aux problèmes spécifiques de chaque chaussée à traiter. Pour les trafics élevés ou les conditions difficiles, la modification des émulsions de bitume par ajout de polymères apporte une amélioration nette des performances de l’enduit.

L’usage de ces émulsions modifiées tend à se généraliser. L’enduit superficiel d’usure à l’émulsion de bitume constitue une solution rapide et économique pour la rénovation des couches de surface des chaussées. Il est également par ses qualités très respectueux de l’environnement.

Les graves émulsions de rechargement et de renforcement des chaussées

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Renforcement par grave émulsion

La grave émulsion est un enrobé obtenu à partir d’un mélange de granulats, d’eau et d’émulsion de bitume dosés et malaxés à froid. La spécificité de ce type de mélange conduit aux qualités intrinsèques suivantes :

  • faible impact sur l’environnement,
  • facilité d’utilisation,
  • produit adapté à des supports hétérogènes présentant de fortes déformations.

De fait, la grave émulsion est le produit idéal pour le rechargement et le renforcement des voiries à faible structure ou connaissant un accroissement de trafic. Il est d’ailleurs fait appel à ce type de grave émulsion depuis plus de 40 ans sur les chaussées supportant jusqu’à 300 poids lourds par jour et par sens.

L’épaisseur de mise en œuvre est systématiquement supérieure ou égale à 5 cm.

Si les granulats utilisés le permettent, les graves émulsions peuvent être circulées plusieurs mois, éventuellement plusieurs années avant de recevoir dans le cadre d’un aménagement progressif, la couche de roulement définitive. Elle sera généralement soit un enduit superficiel, un enrobé coulé à froid ou un béton bitumineux à froid. Son usage est défini au titre des graves émulsions de type S’ par la norme XP P98-121.

Retraitement des chaussées en place à l’émulsion

Retraitement des chaussées
Retraitement en place d'une chaussée

Le retraitement à l’émulsion permet de reconstituer une nouvelle couche de qualité en revalorisant les matériaux existants.

Les travaux, réalisés in situ à l’aide de matériels de fraisage / malaxage spécifiques, raccourcissent les chantiers, le temps d’intervention et limitent la gêne aux usagers par une remise sous circulation immédiate.

Le retraitement en place s’inscrit pleinement dans le cadre du développement durable :

  • recyclage à froid économe en énergie,
  • suppression des trafics induits par l’apport de matériaux extérieurs,
  • suppression des déchets de chantier.

Le retraitement en place présente par ailleurs les avantages techniques suivants :

  • homogénéisation et amélioration de la structure,
  • traitement des fissures et des déformations,
  • traitement des défauts de collage d’interface,
  • amélioration de l’imperméabilité,
  • conservation des niveaux finis de chaussée.

Cette technique pratiquée en France depuis 20 ans est aujourd’hui parfaitement maîtrisée. Elle est décrite par le guide technique SETRA – CFTR de Juillet 2003. Elle se pratique en place ou en centrale.

Réparations ponctuelles de voirie à faible trafic : domaine privilégié des enduits et des enrobés à l’émulsion

Dans le cadre de sa mission le gestionnaire de voirie doit fréquemment faire face au traitement en urgence de dégradations soudaines et localisées de son réseau : nids de poules, déformation de support, fissuration, tranchées etc. L’urgence de ces réparations est justifiée pour maintenir la sécurité des usagers et la pérennité de l’ouvrage.

Lorsque la dégradation n’affecte que l’imperméabilité de la chaussée, la solution idoine est l’application d’un enduit superficiel à l’émulsion. La modestie des surfaces à traiter conduit à faire appel au point à temps automatique (PATA) voire à une application manuelle. Le PATA garanti une parfaite maîtrise des dosages et la qualité de l’application.

Pour les dégradations affectant la couche de roulement dans son épaisseur (nid de poule, déformation …) la reprise géométrique de ces défauts impose l’usage d’enrobés bitumineux. De part sa stockabilité, sa facilité d’emploi, sa relative insensibilité aux conditions climatiques et son comportement l’enrobé à l’émulsion est le plus adapté. En fonction de l’épaisseur de la réparation il se déclinera sous forme de grave émulsion 0/6 à 0/14 ou de béton bitumineux à froid 0/6 ou 0/10.

Le caractère stockable (de quelques jours à quelques mois) permet de répondre aux interventions curatives. Le conditionnement en seau admet un stockage de longue durée.

En remblaiement de tranchées, ces graves émulsions ou ces enrobés à froid constituent une couche de base et une couche de roulement dont l’efficacité est prouvée à ce jour en solutions provisoires ou définitives.

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