note d`information

NOTE
D’INFORMATION
CHAUSSEES
DEPENDANCES
96
Auteur : Observatoire des
Techniques de Chaussées
LES ENROBES A MODULE ELEVE
Avril 1997
Editeur :
La présente note, écrite dans le cadre de l'Observatoire des Techniques de Chaussées,
situe les enrobés à modulé elevé par rapport aux autres techniques d'assise, puis dresse
le bilan de comportement (fissuration, orniérage) des enrobés à module élevé utilisés
depuis une quinzaine d'années sur le réseau routier.
fonction des conditions d'usage. Pour le réseau
national, le guide d'application des normes
indique les cas et les niveaux de spécification à
utiliser.
PRESENTATION DES "EME"
Les enrobés à chaud pour couche d'assise appartiennent soit à la famille des graves bitume (GB), soit
à la famille des enrobés à module élevé (EME).
- Les EME présentent des caractéristiques mécaniques en laboratoire (orniérage, fatigue, module)
supérieures à celles des graves bitume.
Depuis 1991, ces deux familles font respectivement l'objet de la norme NF P 98-138 et de la norme
NF P 98-140.
- Les GB classe 1 ne doivent pas être utilisées sur
le réseau national non concédé (cf. guide d'application des normes).
La norme « grave bitume » distingue 3 classes
de grave bitume : GB classe 1, GB classe 2 et GB
classe 3.
- Les enrobés à module élevé de classe 2 ont un
dosage en bitume plus élevé que celui des graves
bitume : cela conduit à un pourcentage de vides
faible et à une bonne résistance en fatigue. La rigidité du bitume apporte un module élevé, et une bonne
résistance à l'orniérage. Compte tenu de leurs performances en laboratoire (dont certaines sont utilisées dans le calcul de dimensionnement), les enrobés à module élevé de classe 2 peuvent conduire à
des réductions des épaisseurs de couche.
La norme « enrobé à module élevé » distingue
2 classes d'enrobé à module élevé : les EME classe 1 et les EME classe 2.
Le classement d'un enrobé d'assise dans l'une de
ces 5 catégories se fait sur la base de la teneur en
liant et sur la base des caractéristiques mécaniques
(orniérage, tenue à la fatigue, module) obtenues en
laboratoire.
Commentaires concernant le tableau (page 2)
- Les enrobés à module élevé doivent être obligatoirement recouverts d'une couche de roulement en
enrobés (enduit possible si couche de roulement
provisoire).
- Les essais et performances concernant la résistance à l'orniérage, la détermination du module, la
résistance en fatigue doivent être spécifiés en
- Les EME de classe 1 ont une tenue en fatigue inférieure à celle des EME de classe 2. Ils sont
souvent utilisés pour leur résistance à l'orniérage.
Le tableau ci-après (page 2) décrit les 5 types
d'enrobés d'assise :
1
GB classe 1
Domaine d'emploi
GB classe 2
GB classe 3
EME classe 1
EME classe 2
Réalisation d'assises dans le cadre de travaux neufs ou de renforcement
Epaisseur moyenne
d’utilisation
GB 0/14 : 8 à 12 cm
GB 0/20 : 10 à 15 cm
EME 0/10 : 6 à 10 cm
EME 0/14 : 7 à 12 cm
EME 0/20 : 10 à 15 cm
Epaisseur minimale
d’utilisation
GB 0/14 : 7 cm
GB 0/20 : 9 cm
EME 0/10 : 5 cm
EME 0/14 : 6 cm
EME 0/20 : 8 cm
Courbe granulométrique
type
GB 0/14 :
passant à 10 mm
passant à 6,3 mm
passant à 2 mm
passant à 0,08 mm
EME 0/14 :
passant à 10 mm
passant à 6,3 mm
passant à 2 mm
passant à 0,08 mm
Teneur en liant pour
ρr = 2,65 g/cm3 (masse
volumique des granulats)
Nature du liant
GB 0/14
3,8 %
:
:
:
:
78
58
34
8
GB 0/14
4,2 %
GB 0/14
4,7 %
Généralement du bitume pur 35/50
EME 0/14
4,2 %
:
:
:
:
78
58
34
8
EME 0/14
5,7 %
Bitume spécial généralement
de grade dur
Performances en
laboratoire
≤ 10 %
≤ 10 %
≤ 10 %
≤8%
≤8%
• essai d'orniérage (60 °C) (10 000 cycles) (10 000 cycles) (10 000 cycles) (30 000 cycles) (30 000 cycles)
—
≥ 9 000
≥ 9 000
≥ 14 000
≥ 14 000
• essai de détermination
du module et de la perte
de linéarité (MPa)
—
≥ 9 000
≥ 9 000
≥ 16 000
≥ 16 000
• essai de fatigue
ε 6 à 106 cycles en micro
déformation (10 -6)
—
≥ 80
≥ 90
≥ 100
≥ 130
≤ 14 %
≤ 11 %
≤ 10 %
≤ 10 %
≤6%
• essai de module
complexe (MPa)
• pourcentage de vides
à obtenir sur planche de
vérification ou de référence
2
La suite de la note d'information est consacrée aux enrobés à module élevé de classe 1 et de classe 2.
QUANTITES - DÉVELOPPEMENT
• année 1994
• année 1995
Les enrobés à module élevé de classe 2 sont
développés depuis 1980. Les enrobés à module élevé
de classe 1 sont apparus en 1992.
Il n'a pas été possible de distinguer les quantités
réalisées en EME de classe 1 et les quantités en EME
de classe 2.
Après enquête auprès des entreprises et des
sociétés pétrolières, on peut estimer que les quantités
mises en œuvre entre 1989 et 1993 sont les
suivantes :
• année 1989
• année 1990
• année 1991
• année 1992
• année 1993
1 100 000 tonnes
1 110 000 tonnes
Cependant, il semblerait que les chantiers réalisés en EME de classe 1 représentent une proportion
très faible.
500 000 tonnes
1 100 000 tonnes
1 million de tonnes
entre 1,5 et 1,9 millions de tonnes
900 000 tonnes
DESIGNATION DES PRODUITS
Le tableau ci-après donne pour une classe d'enrobé à module élevé donnée, la dénomination commerciale et le nom de l'entreprise.
Liste alphabétique des produits, compte tenu des réponses des Entreprises
Famille
Entreprise
Dénomination
(Classe)
ou Société
BBTHM
CMR STRUCTUR
COLBASE N
COLBASE S
COLBASE X
COMPOMODULE H*
COMPOMODULE H*
COMPOMODULE G*
COMPOMODULE G*
COMPOMODULE P*
COMPOMODULE P*
Enrobés au liant BP Structur 15/25 **
Enrobés au liant ELF FZN 10/20
E.D.H.R.
GBTHP classe 2
G PERFORMA
G STRUCTUR
G STRUCTUR
GBHC 16
GBHC 16
GBHC 30
GBHC 30
GBHPR
GBTHM
MODULCHAPE
RENFOVIA
ROUGEOT STRUCTUR EME
EME STRUCT RM
STRUCTOGER
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 1
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
EME classe 2
* Compomodule H est la nouvelle dénomination du Compasphalt depuis 1995.
* Compomodule G est la nouvelle dénomination du Compo G depuis 1995.
* Compomodule P est la nouvelle dénomination du Compotène depuis 1995.
EJL
CMR
COLAS
COLAS
SCREG
SCREG
SCREG
SCREG
SCREG
SCREG
SOCIETE BP
CBC
CBC
LE FOLL
Entreprise MALET
GERLAND
STPV
SACER
SACER
SACER
SACER
SCR
EJL
BEUGNET
VIAFRANCE
SA H. ROUGEOT
ROUTIERE MORIN
GERLAND
Les produits soulignés font l'objet d'un avis technique
** L'avis technique a été délivré pour les entreprises applicatrices suivantes :
Routière Morin et Rougeot.
3
3 - Bilan de comportement des enrobés à module
élevé de type 2
BILAN DE COMPORTEMENT
1 - Méthode d'observation
Domaine d'observation
Le tonnage total d'enrobés à module élevé mis en
œuvre depuis le début des années 1980 étant estimé
à plus de 10 millions de tonnes, il n'est pas possible
d'assurer un suivi de l'ensemble des sites.
L'observation a porté sur 47 chantiers (sections
homogènes) aux caractéristiques suivantes ( cf.
tableaux ci-dessous).
Domaine d'observation des enrobés
à module élevé de type 2
en fonction de l'âge et du niveau de trafic
Une sélection de chantiers a donc été réalisée.
Seuls les chantiers pour lesquels des renseignements
sont disponibles auprès du réseau technique, des
entreprises, des maîtrises d'œuvre ont été retenus et
intégrés dans un fichier qui comprend les rubriques
suivantes :
•
•
•
•
•
•
•
localisation
nom du produit
date de réalisation
trafic
type de support
type de couche de roulement
dégradations visuelles observées (par le réseau
technique ou les observateurs eux-mêmes).
Trafic
Nombre de chantiers
Recul
Ts
7
3 à 8 ans
T0
14
3 à 14 ans
T1
15
2 à 9 ans
T2
11
3 à 13 ans
47
La répartition géographique des sites observés
est inégale. La majorité des chantiers suffisamment
renseignés est située dans la moitié Est de la France.
L'état global des chantiers a été caractérisé visuellement et un classement en niveaux a été établi selon
l'échelle suivante :
La répartition par type de travaux, de réseaux et
par taille de chantiers est la suivante :
• niveau 0 : pas de dégradation
• niveau 1 : fissures sans gravité et peu nombreuses
(joint axial faiblement dégradé, fissures dues à la
présence de réseaux ou d'un support en graves
hydrauliques)
Type de travaux
• niveau 2 : présence de faïençages plus importants
et fissures plus nombreuses et plus dégradées
Nombre de chantiers
Travaux neufs
13
Rechargement
10
Réfection
12
Renforcement
12
• niveau 3 : chantier nécessitant une réfection complète.
Type de réseau
Les chantiers présentant des fissures transversales
rectilignes d'un pas quasi constant, sans que le support de l'enrobé à module élevé soit traité avec un
liant hydraulique, ont été repérés par FT.
Les chantiers de moins de 2 ans d'âge, n'ayant pas
de dégradations observables, ne sont pas pris en
compte pour établir le bilan de comportement.
Autoroute
8
Réseau National
28
Réseau Départemental
6
Voie Rapide Urbaine
5
Taille
2 - Bilan de comportement des enrobés à module
élevé de type 1
Sur 19 chantiers répertoriés, seuls 3 ont fait pour
l'instant l'objet d'un suivi. Ces données sont insuffisantes pour établir un bilan.
4
Nombre de chantiers
Nombre de chantiers
< 1 km
21
1 à 5 km
19
> 5 km
7
Le tableau permet de dégager les tendances suivantes :
Le type de couche de roulement rencontré est
résumé dans le tableau ci-après :
Type de couche
de roulement
• entre 2 et 6 ans d'âge, la majorité des enrobés
observés ne présente pas de dégradation, ou bien
des dégradations mineures (fissures dues à la
présence probable de réseaux, joints longitudinaux ouverts) ;
Nombre
de chantiers
Béton bitumineux très mince
14
Béton bitumineux mince
22
Béton bitumineux drainant
5
Béton bitumineux semi grenu
1
Enduit superficiel
1
Technique non connue
4
• entre 6 et 10 ans, on note une évolution du comportement vers l'apparition de faibles dégradations ;
• pour les chantiers les plus anciens, et bien que la
population soit encore peu nombreuse, on observe une proportion importante de chantiers de
niveau 2. Ces chantiers ont donc entre 10 et
15 ans et n'ont pas fait l'objet d'entretiens. Il n'est
peut-être pas anormal de constater ce type de
comportement sur des chaussées de cet âge.
Lors de l'apparition de cette technique, quelques
craintes se manifestaient à l'égard de la rigidité du
matériau et des problèmes de fissuration. Or
2 sites seulement présentent le critère « FT »
sans présence de matériaux traités aux liants
hydrauliques ;
Bilan de comportement
L'état global des chantiers a été caractérisé
visuellement. Un niveau de dégradation a été attribué pour chaque chantier (niveaux 0, 1, 2, 3, FT - cf.
définition page 4).
L'ordre de grandeur de la cohérence des épaisseurs d'enrobé à module élevé sur les chantiers
observés avec le niveau de trafic et l’état du support
avant travaux a été vérifié. Le bilan de comportement
est donc dressé uniquement en fonction de l'âge.
• tous les chantiers observés ont montré un bon
comportement vis-à-vis de l'orniérage.
Nombre de chantiers
Age
niveau 0
niveau 1
niveau 2
niveau 3
FT
Total
2 à 6 ans
15
8
3
0
(1)
26
6 à 10 ans
5
5
4
0
0
14
≥ 10 ans
1
3
3
0
(1)
7
En conclusion, la technique des EME de
classe 2 date d'une quinzaine d'années, les
quantités annuelles se stabilisent autour
1,1 million de tonnes. Ils sont utilisés dans
tous types de travaux (travaux neufs,
rechargement, réfection, renforcement).
Le comportement à court terme des EME
classe 2 est bon. A plus long terme il reste
globalement dans des limites acceptables.
La fissuration d'origine thermique est, dans
les conditions actuelles, un phénomène
relativement marginal.
5
Cette note a été rédigée par :
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ISSN 1250-8683
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