Le ciment bitumineux chaud est un matériau qui a révolutionné le processus de construction des routes.Le revêtement en asphalte chaud consiste en une combinaison d’agrégats mélangés uniformément et enrobés de ciment bitumineux. L’expression « enrobé chaud » est utilisée parce qu’elle permet de sécher les agrégats et d’atteindre le degré de fluidité souhaité du ciment bitumineux pour un bon mélange et une bonne maniabilité. L’asphalte et les agrégats doivent être chauffés avant d’être mélangés. Ceci est fait dans une centrale d’asphalte.
Conception du mélange pour la route en béton
La conception du mélange se réfère aux déclarations par lesquelles les divers agrégats et le ciment bitumineux doivent être mélangés pour donner un mélange possédant les qualités et les caractéristiques désirées Ces qualités sont les suivantes :
- Suffisance d’asphalte pour assurer la durabilité de la chaussée.
- Suffisance de stabilité pour satisfaire les demandes du trafic sans distorsion.
- Suffisamment de vides dans le mélange total compacté pour permettre une légère quantité supplémentaire de compactage sous la charge de la circulation , sans rinçage, saignement et perte de stabilité, mais suffisamment faible pour empêcher la teneur en humidité nuisible.
- Suffisamment de maniabilité pour permettre une mise en place efficace du mélange.
Matériaux
Les agrégats sont des matériaux rigides et durs qui constituent la partie en vrac du mélange utilisé pour la construction de la chaussée.Dans la majorité des cas, l’agrégat est une roche naturelle, sous forme concassée ou non concassée. Il peut s’agir de pierre à chaux, de basalte ou de granit. Le concassage est restitué à, pour obtenir les tailles appropriées pour un mélange de conception optimale.
Gradation du granulat
La granulométrie du granulat dénote la distribution des tailles. La granulométrie est déterminée en faisant passer le matériau à travers un certain nombre de tamis dont les ouvertures sont progressivement plus petites et en pesant le matériau retenu sur chaque tamis.
Caractéristiques souhaitées des granulats pour les routes
Résistance &Ténacité
Le granulat dans un mélange bitumineux fournit la majeure partie de la stabilité mécanique. Il doit supporter les charges imposées par le trafic et en même temps distribuer ces charges aux sous-sols à une intensité réduite. Les granulats utilisés dans le mélange ont tendance à se briser ou à se dégrader sous l’effet des charges du trafic. La quantité de dégradation est effectuée à la fois par l’ampleur des charges appliquées et par la résistance à l’écrasement ou à l’abrasion des agrégats.
Solidité
Les pierres qui se désagrègent mal sous l’action des intempéries sont qualifiées de non solides. Le schiste en est un exemple typique car l’eau y pénètre et gèle, ce qui entraîne sa dilatation et sa désagrégation. Les pierres non solides sont évidemment insatisfaisantes comme revêtement d’asphalte .
Propreté
La propreté d’un agrégat peut souvent être déterminée par une observation visuelle mais une analyse par tamisage lavé produira une preuve positive. Les matériaux inadmissibles sont le schiste, les particules molles, les morceaux d’argile, etc. Les agrégats doivent être propres pour se lier correctement aux particules fines et former un mélange dense. La présence d’impuretés tend à affaiblir la liaison entre le granulat et le matériau liant.
Frottement interne
C’est une propriété des granulats qui résiste aux mouvements des pierres les unes par rapport aux autres sous l’action d’une charge imposée. Cette résistance est formée par l’interverrouillage des pierres et le frottement superficiel entre les particules adjacentes. Une particule ayant une surface rugueuse dentelée a un degré élevé de friction interne contrairement à une particule arrondie qui forme un interverrouillage relativement moins stable avec ses particules voisines.
Faible porosité
Un certain degré de porosité est souhaitable dans un agrégat car il permet au matériau bitumineux de pénétrer dans l’agrégat. Cependant une porosité élevée est désavantageuse en raison du coût supplémentaire encouru sur le bitume pour remplir les vides.
Propriétés de surface
Les propriétés de surface d’un agrégat varient considérablement dans leur affinité pour l’asphalte. Les agrégats qui ont une grande affinité pour l’asphalte sont dits hydrophiles par exemple le basalte, le calcaire &la dolomie et les agrégats qui sont difficiles à enduire de l’asphalte sont dits « hydrophiles » par exemple le quartzite.
Sources de granulats
- Rocks ignés
- Rocks sédimentaires
- Rocks métamorphiques
- Préparation industrielle. Granulats
Principaux groupes de granulats routiers
Granulats naturels
La majorité des granulats routiers sont formés à partir de roches naturelles. Le terme roche est utilisé ici fait référence à une masse compacte et dure de matériaux composés de minéraux qui sont maintenus ensemble par divers moyens.
Granulats artificiels
Le principal granulat formé artificiellement qui est utilisé dans la construction des routes est le « laitier de haut fourneau » refroidi par air. L’utilisation de ce matériau à des fins de construction routière est très limitée à l’heure actuelle. Lorsqu’il est produit dans des conditions contrôlées, le laitier constitue un excellent agrégat routier. Il est uniforme en densité et en qualité et contient peu de fragments vitreux.
Asphaltes
L’asphalte est aujourd’hui le matériau de construction le plus polyvalent au monde. Il appartient à une vaste classe de matériaux relevant de la rubrique des matériaux bitumineux.
Liant
Matériau utilisé dans le but de maintenir les particules solides ensemble.
Bitume
Liquide ou solide ou semi liquide visqueux constitué essentiellement d’hydrocarbures et de leurs dérivés qui est soluble dans le disulfure de carbone, est sensiblement non volatil et se ramollit progressivement lorsqu’il est chauffé. Il est de couleur noire ou brune et possède des qualités adhésives et imperméables.
Asphalte
Terme général pour certains mélanges de ciment asphaltique et de matières minérales.
Tar
Liquide visqueux de couleur noire ayant des propriétés adhésives, obtenu par distillation destructive du charbon, du bois, etc.
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