Guide des Traitements de Surface Bitumineux pour Chaussées

Traitements de Surface Bitumineux

Généralités sur les Traitements de Surface

Les traitements de surface consistent en l'application d'une fine couche à base de bitume (1-4 cm). Ils visent principalement à assurer certaines fonctions essentielles de la surface de la chaussée :

• Amélioration de la texture superficielle.
• Assurer l'étanchéité de la chaussée.
• Améliorer l'adhérence pneumatique-chaussée.

Important : Ces traitements n'augmentent généralement pas la capacité portante (résistance structurelle) de la chaussée et n'améliorent pas significativement sa planéité (uni).

Traitements sans Gravier

Application "en noir"

Il s'agit d'une application de liant bitumineux sur des routes à faible trafic. Ses fonctions sont :

• Imperméabilisation de surface.
• Protection contre le vieillissement et rajeunissement du liant existant.
• Peut être suivi d'un sablage pour former une couche de scellement.

Produits : Liants fluidifiés, émulsions anioniques (EA) à rupture lente (L) ou moyenne (M), diluées dans l'eau. Dosage : 0,2 à 0,4 kg/m² de bitume résiduel.

Exécution : Balayage soigné, léger mouillage éventuel, application de l'émulsion.

Application anti-poussière

Application d'un liant sur une chaussée non revêtue (chemin de terre, piste). Sa fonction est d'abattre la poussière, de prévenir l'érosion par le vent et l'eau, et d'imperméabiliser temporairement la surface. Sa durée d'efficacité est limitée.

Couche d'imprégnation

Application d'un liant fluide sur une couche granulaire non traitée (grave non traitée, forme). Le liant doit pénétrer dans le support.

Fonction : Préparer la surface et assurer la liaison avec les couches bitumineuses supérieures.

Matériaux : Émulsions spéciales d'imprégnation (EAI, ECI) ou émulsions à rupture lente (EAL-1, ECL-1).

Dosage : Le liant doit être absorbé en 24h. Environ 1 kg/m² de bitume résiduel (minimum 0,5 kg/m²).

Exécution : Balayage, léger mouillage, application du liant, éventuellement léger sablage ou gravillonnage si ressuage.

Couche d'accrochage

Application d'une faible quantité d'émulsion de bitume sur une surface déjà traitée (enrobé bitumineux, béton de ciment).

Fonction : Assurer une bonne adhérence entre la couche existante et la nouvelle couche d'enrobé.

Matériaux : Émulsion à rupture rapide.

Dosage : Faible, environ 0,3 kg/m² de bitume résiduel.

Couche de cure

Application d'un liant pour maintenir l'humidité nécessaire à la prise et au durcissement des couches traitées aux liants hydrauliques (ciment, laitier, etc.).

Matériaux : Similaires à ceux des couches d'accrochage, ou produits spécifiques formant un film (curing compound) pour les bétons.

Exécution : Appliquée après réglage de la couche traitée, avant l'application éventuelle d'une couche d'accrochage et d'enrobés.

Enduits Superficiels (avec Gravier)

Un enduit superficiel est constitué d'une ou plusieurs applications successives de liant bitumineux et de granulats, suivies d'un compactage.

Types d'Enduits Superficiels

• Monocouche : Une seule application de liant suivie d'une seule application de granulats.
• Bicouche ou Multicouche : Deux (ou plus) applications successives de liant et de granulats, avec des tailles de granulats généralement décroissantes.
• Monocouche double gravillonnage : Une application de liant, suivie d'une première couche de gros granulats, puis d'une seconde couche de petits granulats sans liant intermédiaire.
• Sandwich : Application de gros granulats, suivie d'une application de liant, puis d'une application de petits granulats.

Avantages des Enduits

• Constituent une surface de roulement.
• Offrent une bonne rugosité (texture macro-géométrique) et une résistance au polissage.
• Assurent l'étanchéité du support.
• Améliorent la résistance aux efforts tangentiels (horizontaux).

Utilisation des Enduits

Principalement utilisés comme couche de roulement pour les chaussées à trafic faible ou moyen, ou comme couche d'entretien.

Matériaux pour Enduits

Granulats

Doivent être :

• Obtenus par concassage.
• Propres (exempts de fines et d'argile).
• Durs et résistants à l'usure.
• De forme plutôt cubique.
• Résistants au polissage.
• De granulométrie uniforme.
• Avoir une bonne affinité avec le liant (sinon, utilisation d'activants, choix d'émulsions adaptées, propreté irréprochable).

Liant bitumineux

Doit permettre :

• Une application uniforme.
• Une faible viscosité lors de l'application pour bien enrober la surface.
• Un recouvrement rapide par les granulats.
• Une bonne adhésivité avec les granulats.
• Après rupture (pour les émulsions) ou refroidissement (pour les bitumes fluxés), le liant résiduel doit être suffisamment visqueux pour assurer la tenue des granulats sous l'action du trafic.

Dosage des Enduits

Enduit monocouche

Une application de liant et une application de granulats. Les granulats doivent être enfoncés dans le liant sur environ deux tiers de leur hauteur après compactage.

Enduit bicouche

Deux applications successives de liant et de granulats.

Exécution des Enduits

Préparation du support

La surface existante doit être propre (balayage) et sèche. Une couche d'accrochage ou d'imprégnation peut être nécessaire selon la nature du support.

Conditions météorologiques

Travaux à réaliser par temps chaud, sec et sans vent.

Application du liant

Réalisée de manière continue et uniforme au dosage prescrit, généralement à l'aide d'une répandeuse. L'application manuelle à la lance est réservée aux petites surfaces ou aux retouches.

Épandage des granulats

Doit suivre immédiatement l'application du liant (surtout si bitume chaud ou émulsion rapide). L'épandage doit être régulier et uniforme, réalisé avec un gravillonneur.

Compactage

Réalisé avec un compacteur à pneus (pression élevée), avant la rupture complète de l'émulsion. Le compactage doit être mené avec précaution pour ne pas briser les granulats.

Finitions et ouverture au trafic

Pour les enduits multicouches, le processus est répété. L'ouverture au trafic ne doit se faire qu'après une augmentation suffisante de la viscosité du liant. La vitesse doit être limitée au début (par ex. 30 km/h).

Défauts courants

• "Peignage" ou "barres noires" : Zones longitudinales sans granulats dues à un épandage défectueux du liant ou des granulats.
• Plumage (détachement des granulats) : Causé par un dosage insuffisant en liant, une mauvaise adhérence liant/granulat, une ouverture au trafic prématurée, des granulats sales ou humides.

Coulis Bitumineux (Slurry Seal)

Description du Coulis Bitumineux

Il s'agit d'un mortier bitumineux appliqué à froid en une ou deux couches. Il est composé d'un mélange de :

• Granulats fins.
• Émulsion de bitume.
• Eau.
• Éventuellement des fillers (poussières minérales) ou des additifs.

Le mélange doit avoir une consistance suffisamment fluide pour être appliqué à température ambiante, généralement à l'aide d'une racle en caoutchouc ou d'une machine spécifique.

Utilisations du Coulis

• Scellement des fissures et des pores de surface.
• Obtention d'une surface antidérapante.
• Coloration éventuelle de la surface.
• Amélioration de l'aspect général de la chaussée.

Caractéristiques et Matériaux

Granulats

Doivent présenter une haute résistance à l'usure et au polissage (Coefficient de Polissage Accéléré - CPA élevé : CPA > 50 pour trafics T00 à T2, CPA > 45 pour T3 et T4). Ils doivent être très propres et avoir un fuseau granulométrique adapté.

Liant

Généralement une émulsion de bitume à rupture lente, parfois modifiée par des additifs spéciaux.

Conception du Coulis

Facteurs de conception

Le choix se fait en fonction de :

• Type de coulis (granulométrie).
• Dosage en liant et en eau.
• Nombre de couches.
• Texture finale souhaitée.
• Résistance au glissement requise.

Types de coulis

On distingue principalement :

• Coulis fins : Pour le scellement (épaisseur ≈ 5 mm).
• Coulis grossiers : Pour améliorer l'adhérence (épaisseur ≈ 10-15 mm).

Une application en deux couches (une fine puis une grossière) est fréquente.

Exécution du Coulis

La fabrication du mélange et son épandage sont souvent réalisés par une machine spécifique en continu. Le rendement peut atteindre 10 000 m²/jour. Ce type de traitement ne nécessite pas de compactage.