FR2977588A1

FR2977588A1 - Compositions d'enrobe bitumineux pour couches superieures de chaussees anti-bruits

Info

Publication number: FR2977588A1
Application number: FR1156009A
Authority: FR
Inventors: Bouteiller Etienne Le; Pierre Pringuet; Jean-Pierre Henrat
Original assignee: Colas SA
Current assignee: Colas SA
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-11
Anticipated expiration: 2031-07-04
Also published as: FR2977588B1

Abstract

L'invention concerne une composition d'enrobé bitumineux comprenant un mélange granulaire et au moins un liant hydrocarboné présentant de propriétés antibruit ainsi que leur procédé de préparation. L'invention concerne également l'utilisation d'une telle composition pour la réalisation de couches supérieures de chaussées anti-bruit, et une couche supérieure de chaussée anti-bruit à base d'une telle composition.

Description

La présente invention concerne des compositions d'enrobé bitumineux pour couches supérieures de chaussées qui permettent une réduction des bruits générés par le trafic ainsi que leur procédé de préparation. La circulation des véhicules sur une chaussée entraîne des nuisances sonores.

Ces nuisances, généralement nommées bruit de contact pneumatique - chaussée ou BCPC, peuvent être importantes en fonction de l'emplacement des chaussées par rapport aux zones habitées, voirie urbaine ou périurbaine par exemple, en fonction du débit, de la composition et de la vitesse du trafic, voie rapide ou voie lente par exemple. Il existe un besoin de réduction des nuisances sonores attribuables à la circulation des véhicules sur la couche de roulement des chaussées. La capacité d'une couche de roulement à réduire les nuisances sonores apportées par le bruit de contact pneumatique chaussée (BCPC) des véhicules est un paramètre qui dépend entre autres de la nature de la couche de roulement, des conditions de trafic, des conditions météorologiques et qui diminue au cours du temps à la suite de l'évolution de la nature de la couche de roulement sous l'effet du trafic et ou des cycles climatiques. Des études sur le bruit de contact pneumatique - chaussée (BCPC) ont montré que celui-ci dépend pour une grande part, de la texture de la surface de la chaussée et de la capacité d'absorption acoustique de la couche de roulement.

Parmi les solutions proposées pour améliorer les performances d'absorption acoustiques des revêtements routiers, le brevet FR 2 900 165 divulgue des compositions pour couches supérieures de chaussées à propriétés anti-bruit comprenant un mélange granulaire très spécifique avec notamment des constituants appartenant à certaines classes granulaires ne faisant pas partie des classes granulaires normalisées. Le mélange granulaire comprend également 45 à 1000/0 en masse de constituants présentant des dimensions inférieures à 2 mm par rapport à la masse du mélange granulaire. Une autre solution proposée décrite dans le brevet FR 2 852 031 consiste à utiliser une composition comprenant des particules minérales recouvertes par un agent liant, dans laquelle au moins 600/0 en masse des particules minérales ont des dimensions comprises entre 2 mm et 4 mm, et moins de 250/0 en masse des particules minérales ont des dimensions inférieures à 2 mm. Toutefois, l'optimisation des propriétés acoustiques se fait dans bien des cas au détriment de certaines propriétés mécaniques. Il existe donc actuellement un besoin de revêtement routier anti-bruit présentant en outre de bonnes propriétés mécaniques et tout particulièrement des bonnes propriétés d'adhérence, une bonne cohésion et une bonne résistance au cisaillement. Le demandeur a trouvé de façon surprenante que l'utilisation d'une composition d'enrobé optimisée comprenant notamment un mélange granulaire répondant à une distribution granulométrique particulière conduit à des performances d'absorption acoustique élevée tout en maintenant les propriétés mécaniques optimales et notamment la cohésion, la résistance au cisaillement et les propriétés d'adhérence. Ainsi, la présente invention a pour but une composition pour couches supérieures de chaussées dont la granularité et la composition du mélange granulaire a été modifiée de façon à minimiser les bruits générés par le trafic routier. Cette composition, lorsqu'elle est destinée à la préparation d'une couche de roulement, conduit à une couche dont l'ensemble des performances ou caractéristiques habituellement attendues pour un enrobé de couche de roulement est vérifié, à savoir : - une bonne tenue mécanique sous la plupart des trafics, - des caractéristiques de surface autorisant une bonne adhérence entre les pneumatiques et la chaussée, notamment par temps de pluie, - une durabilité des performances et caractéristiques ci-dessus, dont celle de réduction du bruit, - une recyclabilité dans l'optique du développement durable, - un aspect esthétique très satisfaisant, et - une facilité de fabrication et de mise en oeuvre. Les buts ci-dessus sont atteints par une composition d'enrobé bitumineux comprenant un mélange granulaire et au moins un liant hydrocarboné, caractérisée en ce que le mélange granulaire vérifie les conditions suivantes : a) 85 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 6,3 mm, b) 70 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 5 mm, c) 48 à 80 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 4 mm, d) 20 à 35 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 2 mm, e) 15 à 250/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 1 mm, f) 11 à 160/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,5 mm, g) 9 à 130/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,25 mm, h) 8 à 100/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,125 mm, i) 4 à 7°/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,063 mm.

La présente invention a également pour objets un procédé de préparation de la composition pour couches supérieures de chaussées définie ci-dessus, l'utilisation d'une telle composition pour la réalisation de revêtement anti-bruit comprenant une couche supérieure de chaussées, et un revêtement anti-bruit comprenant une couche supérieure de chaussée à base d'une telle composition. D'autres caractéristiques, aspects et avantages de l'invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre, ainsi que des exemples concrets, mais nullement limitatifs, destinés à l'illustrer. La composition pour couches supérieures de chaussées présente les caractéristiques suivantes pouvant être prises isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles et présentant chacune des avantages spécifiques : - le mélange granulaire a une granularité de 0 à 6 mm ou de 0 à 5 mm à courbe granulométrique continue, - le mélange granulaire vérifie les conditions suivantes : a) 90 à 100 °/O, de préférence 93 à 100°/O, et mieux 1000/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 6,3 mm, et/ou b) 80 à 100 °/O, de préférence 90 à 1000/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 5 mm, et/ou c) 55 à 80 °/O, de préférence 60 à 800/0 et mieux encore 70 à 76 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 4 mm, et/ou d) 24 à 31,5 °/O, de préférence 30 à 31 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 2 mm, et/ou e) 16 à 20,5°/O, de préférence 18 à 200/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 1 mm, et/ou f) 12 à 15,5°/O, de préférence 13 à 150/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,5 mm, et/ou g) 9,5 à 12,5°/O, de préférence 10 à 120/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,25 mm, et/ou h) 8 à 9,50/0, de préférence 8 à 9°/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,125 mm, et/ou i) 5 à 7°/O, de préférence 5 à 6°/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,063 mm, - le module de richesse est compris entre 3,5 et 3,8, de préférence entre 3,60 et 3,70, - la masse volumique réelle du mélange granulaire est comprise entre 2 600 kg/m3 et 2 900 kg/m3, de préférence entre 2 650 kg/m3 et 2 700 kg/m3, - la masse volumique réelle de l'enrobé est comprise entre 2 350 kg/m3 et 2 650 kg/m3, de préférence entre 2 400 kg/m3 et 2 500 kg/m3, mesurée suivant la norme NF EN 12697-5 méthode A - le pourcentage de vide mesuré selon l'essai PCG (presse à cisaillement giratoire, NF EN 12697-31) à 200 girations est inférieur à 18°/O, de préférence inférieur à 160/0 et mieux compris entre 14 et 16°/O, - le pourcentage de vide mesuré selon l'essai PCG (presse à cisaillement giratoire, NF EN 12697-31) à 25 girations est inférieure à 25°/O, de préférence inférieur à 230/0 et compris entre 20 et 23°/O, - le liant hydrocarboné est un bitume modifié par un élastomère. Le module de richesse caractérise l'épaisseur moyenne du film autour des granulats. La surface spécifique conventionnelle utilisée pour le calcul du module de richesse des enrobés est définie dans la norme NF P 98-149. De préférence, le mélange granulaire et le(s) liant(s) est (sont) employé(s) dans des quantités telles que le module de richesse, tel que défini dans la norme NF P98-149, est compris entre 3,5 et 3,8, de préférence compris entre 3,63 et 3,67. Au sens de la présente description, on entend par "granularité" la distribution dimensionnelle des grains d'un mélange granulaire, exprimée comme un pourcentage massique de matériau passant au travers d'un ensemble spécifié de tamis. Par "passant", on entend la fraction d'un mélange granulaire passant à travers le plus petit des tamis utilisés dans la désignation d'une classe granulaire. Ces définitions correspondent à celles des normes XP P18-545 et NF EN 13043. Les passants sont obtenus lors de l'essai de détermination de la granularité par analyse granulométrique par tamisage selon la norme NF EN 933-1.

Une classe granulaire, notée d/D avec d<D, désigne un intervalle de dimensions de particules en termes de dimension inférieure (d) et supérieure (D) de tamis, exprimées en mm. La dimension d'une particule, et plus généralement d'un constituant d'un mélange granulaire, correspond à son diamètre si ce constituant est de forme sphérique. Si le constituant n'a pas une forme sphérique, sa dimension correspond à la longueur de son axe primaire, c'est-à-dire la plus longue ligne droite qui peut être dessinée entre une extrémité de ce constituant et une extrémité opposée. La composition pour couches supérieures de chaussées selon l'invention comprend au moins un liant et un mélange granulaire satisfaisant les conditions précitées.

Selon l'invention, les granulats sont issus du concassage de roches massives ou de roches alluvionnaires. Les granulats utilisés selon l'invention peuvent être choisis en fonction de leur composition granulaire. Un granulat peut être naturel, artificiel ou recyclé. Le terme « granulat naturel » désigne un granulat n'ayant subi aucune déformation autre que mécanique. Le terme « granulat artificiel » désigne un granulat d'origine minérale résultant d'un procédé industriel comprenant des transformations thermiques ou autres. Le terme « granulat recyclé » désigne un granulat obtenu par traitement d'une matière inorganique précédemment utilisée dans la construction. Les granulats utilisés sont des granulats routiers répondant aux normes pertinentes NF EN 13043 en Europe et ASTM C33 aux Etats-Unis d'Amérique ou équivalentes. Les classes granulaires (d/D) des constituants de ces enrobés faisant l'objet de la série de normes produits français NF P98-130 à NF P98-141 pouvant être utilisées selon l'invention sont les suivantes : 0/2, 0/4, 2/4, 0/6,3, 2/6,3 et 4/6,3. Ces classes granulaires s'entendent au sens de la norme XP P18-545. Les granulats présents dans une composition selon l'invention peuvent être, sans limitation, des fillers, fines, sables, sablons, graviers, gravillons, graves, pierres broyées, poussières. On entend par filler des particules dont au moins 70 % en masse sont de dimensions inférieures à 0,063 mm.

Le liant hydrocarboné utilisé dans la présente invention assure une solidarisation entre les différents constituants du mélange granulaire en se solidifiant lors de la mise en oeuvre de la couche supérieure de chaussée, dans laquelle il recouvre partiellement ou totalement lesdits constituants. Il peut éventuellement être utilisé pour coller les constituants du mélange granulaire sur le support sur lequel ils sont répandus. Etant donné que les propriétés anti-bruit tirent principalement leur origine de la granularité et de la composition particulière du mélange granulaire, les liants hydrocarboné utilisables dans l'invention peuvent être de natures très diverses. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le liant est un "liant bitumineux" correspondant à un composé bitumineux choisi parmi les bitumes purs, modifiés ou leurs mélanges, et susceptible de durcir et de lier entre eux des matériaux granulaires. Le liant bitumineux selon l'invention est généralement un mélange de matières hydrocarbonées naturelles issues de la fraction lourde obtenue lors de la distillation du pétrole, ou provenant de gisements naturels se présentant sous forme solide ou liquide, de densité généralement comprise entre 0,8 et 1,2. Il peut être préparé par toute technique conventionnelle. Sont admis comme liants bitumineux au sens de l'invention les bitumes purs définis dans la norme NF EN 12591, tels que les bitumes de classe 160/220, 100/150, 70/100, 50/70, 40/60, 35/50, 30/45 ou 20/30, sans limitation. Ces classes normalisées correspondent à des gammes de pénétrabilité à 25°C déterminées selon la méthode NF EN 1426 et sont exprimées en dizièmes de millimètre. Plus avantageusement, les liants bitumineux sont des bitumes modifiés définis dans la norme NF 14023, par exemple les bitumes modifiés par incorporation d'additifs de toute nature tels que des additifs en vue d'améliorer les caractéristiques d'adhésivité ou la tenue mécanique sous trafic élevé ou agressif. On peut citer les bitumes améliorés par incorporation de fibres organiques ou minérales, notamment de verre, de carbone ou de cellulose, par incorporation d'élastomères synthétiques ou naturels de type poudre de caoutchouc (polybutadiène, caoutchouc styrène-butadiène ou SBR), copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), copolymères statistiques ou à blocs de styrène et de diènes conjugués, par exemple les copolymères à blocs SBS, par incorporation de thermoplastiques tels que par exemple, les polyoléfines (polyéthylène, polypropylène), les polyamides et les polyesters, ou bien par incorporation de résines thermodurcissables telles que les résines époxy (liants bitume/époxy) ou les résines polyuréthanes. Cette liste n'est bien entendu pas limitative. Il est également possible d'utiliser des mélanges de bitumes de différents types. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le liant peut être d'origine végétale. Ce peut être une résine naturelle ou une résine d'origine végétale modifiée par synthèse. Cette catégorie de liant est intéressante car issue d'agro-ressources qui sont par définition renouvelables. On citera à titre d'exemple les liants décrits dans la demande de brevet FR 2853647 tels que le Végécol® commercialisé par la société Colas. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le liant est un liant de nature purement synthétique. Généralement, un tel liant synthétique est de nature organique, préférentiellement de nature polymérique. Il peut être formé d'un matériau thermoplastique, élastomère ou d'un matériau thermodurcissable, c'est à dire réticulable, ou d'un mélange d'un ou plusieurs de ces matériaux. Bien évidemment, la composition selon l'invention peut comprendre des mélanges de liants appartenant aux différentes catégories citées, c'est-à-dire qu'elle comprend au moins un liant choisi parmi les liants bitumineux, les liants d'origine végétale et les liants de nature purement synthétique. Selon l'invention, on utilise préférentiellement un liant hydrocarboné modifié par ajout d'élastomères. L'élastomère est de préférence un styrène-butadiène-styrène séquencé (SBS) retenu pour ses propriétés thermoplastiques et élastomériques qui confère au liant une viscosité importante aux températures de service notamment élevées et assure au liant une grande élasticité sur une plage importante de température. De préférence, le liant hydrocarboné présente une valeur de retour élastique mesuré selon la norme NF EN 13398 d'au moins 400/0, de préférence d'au moins 600/0 et mieux d'au moins 800/0. L'essai est réalisé avec des éprouvettes conçues selon la norme de retour élastique des bitumes modifiés (NF EN 13398) dans les conditions suivantes : - température d'essai : + 10°C, - vitesse d'étirement : 50 mm/mn, - longueur d'étirement : 20 cm, - durée de maintien : 10 s, - délai de mesure après sectionnement : 30 mn. Les liants utilisés dans l'invention peuvent comprendre des additifs tels que des catalyseurs de durcissement de type sels métalliques, et/ou un ou plusieurs agents colorants tels que des colorants organiques et/ou des dopes d'adhésivités. Les liants présentés ci-dessus peuvent en outre être fluxés par un fluxant ou fluidifiant destiné à abaisser leur viscosité, par exemple un fluxant à base de solvants d'origine pétrolière, pétrochimique ou carbochimique, ou un fluxant à base de matières grasses d'origine naturelle. Ces liants peuvent éventuellement contenir de 0,5 à 35 0/0 de fluxant, préférentiellement de 0,5 à 10 %, en masse par rapport à la masse totale de liant. Ces liants peuvent être sous forme anhydre ou sous forme d'émulsion selon notamment NF EN 13808, voire un mélange des deux. Lorsque le liant est utilisé sous forme d'émulsion, l'affinité liant / eau dépend de la tension interfaciale entre ces deux produits. Cette affinité peut être améliorée au moyen d'un tensioactif de type anionique, cationique, zwitterionique ou non ionique, comme par exemple un chlorhydrate d'amine grasse, un sel d'acide gras, un sel d'ammonium quaternaire, un polyoxyde d'éthylène ou des mélanges de ces composés De préférence, le liant utilisé selon l'invention est un liant anhydre, c'est-à-dire que le liant n'est ni sous forme d'émulsion, ni fluxé.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'une composition pour couches supérieures de chaussées ayant des propriétés anti-bruit, comprenant une étape de mélange du liant (ou des liants) et du mélange granulaire définis précédemment. Le procédé comprend de préférence une étape d'enrobage total ou partiel du mélange granulaire par le liant (ou les liants). L'enrobage peut être réalisé à chaud conformément à la norme NF P98-150-1, ou à froid conformément à la norme NF P 98-150-2. Lors de la préparation d'un enrobé à froid, le liant peut avantageusement être mis en émulsion et la technique correspondante porte le nom d'enrobage à l'émulsion. Il est à noter que l'enrobage peut également être réalisé à une température dite tiède.

Le procédé de préparation de la composition pour couches supérieures de chaussées selon l'invention peut être un procédé de préparation à chaud, comprenant une étape de mélange dudit liant et dudit mélange granulaire à une température de 140 à 190°C, de préférence à une température comprise entre 150 et 180°C. Selon un autre mode de réalisation, le procédé de préparation de la composition pour couches supérieures de chaussées selon l'invention peut comprendre une étape de mélange dudit liant et dudit mélange granulaire à une température comprise entre 100 et 150 °C. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'une composition telle que définie précédemment pour la réalisation de revêtements comprenant un couche supérieure de chaussées ayant des propriétés anti-bruit. Les compositions de la présente invention sont particulièrement adaptées à une utilisation en zone habitée, où la circulation des véhicules engendre des bruits de circulation qui peuvent être particulièrement nuisibles pour les riverains. Ces bruits répétés ont effectivement des conséquences défavorables sur leur sommeil et leur santé, ils peuvent notamment entraîner des troubles physiologiques affectant la respiration, la pression sanguine et le système nerveux. L'utilisation des compositions de l'invention fournit des couches supérieures de chaussées diminuant les bruits engendrés notamment par les moteurs des véhicules et les bruits de contact pneumatiques/chaussée.

Les compositions de couches supérieures de chaussées de la présente invention permettent notamment la préparation de couches de roulement telles que définies dans le guide technique Conception et Dimensionnement des Structures de Chaussées du SETRA / LCPC de 1994 et les normes NF P 98 150-1 et P 98 150-2 pour ce qui est des enrobés hydrocarbonés.

Ainsi, par couche de roulement, on entend dans la présente invention la couche des matériaux enrobés en contact direct avec les pneumatiques des véhicules. La présente invention a pour autre objet un revêtement anti-bruit comprenant une couche supérieure de chaussée à base d'au moins une composition pour couches supérieures de chaussées telle que définie précédemment.

Le revêtement peut comprendre en outre une couche d'accrochage. Selon l'invention, on entend par couche d'accrochage une couche de liant (émulsion de bitume, bitume pur ou autre) répandue avant ou au moment de la mise en oeuvre des enrobés et destinée à assurer la liaison entre ceux-ci et la couche immédiatement inférieure. La couche d'accrochage contribue à l'imperméabilisation de la chaussée contribuant ainsi à sa pérennité. De préférence, on utilise une émulsion de bitume pur ou modifié. Cette émulsion est appliquée préférentiellement à un dosage de liant résiduel compris entre 200 et 400 g/m2 (environ 300 g/m2). On entend par « liant résiduel », un liant hydrocarboné initialement dispersé dans une émulsion, récupéré par une méthode d'essai appropriée par évaporation de l'eau, mais qui contient encore l'essentiel des fractions légères qui ont pu lui être ajoutées pour le fluidifier ou le fluxer. La détermination de la teneur en liant résiduel est effectuée selon la norme EN 1431. La couche d'accrochage peut éventuellement être très légèrement gravillonnée, par exemple à un dosage de 3 I/m2 de gravillons 4/6 ou 2/4.

Selon l'invention, i1 est également possible d'utiliser un procédé utilisant une couche d'accrochage à rupture contrôlée ou bien un procédé utilisant une rampe de répandage de l'émulsion d'accrochage intégrée au matériel d'application des enrobés.

Le revêtement comprenant la couche supérieure de chaussée est de préférence compacté. La couche supérieure de chaussée a une épaisseur compactée inférieure ou égale 50 mm, mieux allant de 20 à 40 mm et encore mieux allant de 25 à 35 mm. L'épaisseur totale de la couche supérieure de chaussée de l'invention est fonction du type d'application et de l'effet d'absorption acoustique recherché. La fourchette d'épaisseur optimale pour obtenir une absorption maximale du bruit du trafic routier pour une couche supérieure de chaussée objet de la présente invention est l'intervalle 20 à 40 mm, bornes incluses, plus avantageusement de 25 à 35 mm, avec de préférence une tolérance de -1 cm sur la borne inférieure et +1 cm sur la borne supérieure. Le revêtement comprenant la couche supérieure de chaussée de l'invention peut être appliqué sur des supports neufs ou anciens constitués d'un matériau lié avec un liant hydrocarboné ou avec un liant hydraulique. Cette couche présente des propriétés phoniques conduisant à une réduction considérable des émissions sonores induites par le contact pneumatique/chaussée lors du passage d'un véhicule. L'amélioration des propriétés anti-bruit liée à la mise en oeuvre d'une composition pour couches supérieures de chaussées selon l'invention est obtenue sans réduction des propriétés de cohésion, de résistance au cisaillement et d'adhérence.

La couche supérieure de chaussée définie ci-dessus peut être préparée selon une technique d'enrobage, c'est-à-dire en utilisant une composition conforme à l'invention préparée par mise en contact des liants avec le mélange granulaire avant application sur le support concerné. Le support sur lequel le revêtement de l'invention est déposé peut éventuellement avoir subi une étape de préparation connue telle un colmatage ou pontage des fissures, une imperméabilisation du support ou un reprofilage. Différentes caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront nettement au vu des exemples illustratifs exposés ci-après.

Exemples

1. Préparation des enrobés et caractéristiques

Les liants hydrocarbonés utilisés sont des bitumes modifiés par un polymère de type styrène - butadiène - styrène présentant un retour élastique d'au moins 600/0. Les enrobés sont préparés en laboratoire dans un malaxeur à une température de 150 à 170°C pendant environ 240 s.

Dans les tableaux ci-dessus, les abréviations données ont le sens suivant : Liant HC : liant hydrocarboné, %LH : pourcentage massique de liant hydrocarboné ajouté pour préparer l'enrobé, soit le °/O en masse de liant hydrocarboné par rapport à la masse totale de l'enrobé, Surf. Spé : Surface spécifique (m2/kg), K : Module de richesse, MVR g : Masse volumique réelle du mélange granulaire (kg/m3), MVR : Masse volumique réelle de l'enrobé (kg/m3) NF EN 12697-5 Méthode C (dans ces exemples), Rc : résistance en compression à l'air, rc : résistance en compression à l'eau. Liant HC Composition granulométrique / tamis en mm / % de passants cumulés Caractéristiques de la formule N° Pén. TBA % LH 8 6,3 5 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063 Surf. Spéc. K MVR g MVR 1 46 54 5,40 100,0 96,1 - 62,3 27,4 18,0 14,0 11,0 9,4 7,0 12,975 3,679 2,856 2,606 2 5,40 100,0 98,0 82,0 68,7 26,7 18,3 13,8 - - 6,4 13,308 3,655 2,851 2,601 3 41 54 5,66 99,8 94,1 - 60,3 25,1 16,6 12,9 10,0 8,5 6,8 12,474 3,554 2,600 2,394 4 41 53 5,66 99,8 93,7 - 59,8 25,3 16,3 12,7 10,3 8,5 6,8 12,484 3,567 2,612 2,403 5 41 54 5,66 100,0 93,2 - 59,2 28,8 17,7 12,6 9,9 8,2 6,5 12,153 3,739 2,722 2,490 6 49 54 5,57 99,8 93,0 73,6 55,1 21,0 14,3 11,1 - - 5,1 ---- 3,750 2,718 2,487 7 57 59 5,30 100,0 92,0 73,0 55,0 23,0 16,0 13,0 - - 5,1 ---- 3,640 2,785 2,554 8 58 85 5,48 100,0 85,0 48,0 24,0 - - 5,9 12,160 3,580 2,696 2,476 9 47 59 5,48 100,0 94,0 81,0 65,0 23,0 12,0 - - 5,8 12,000 3,580 2,690 2,471 10 47 59 5,66 100,0 98,5 83,8 69,0 28,3 17,7 12,3 - - 6,0 12,518 3,670 2,687 2,461 11 44 73 5,48 100,0 93,7 69,8 57,1 22,2 13,9 10,9 - - 5,9 12,189 3,624 2,730 2,502 12 47 59 5,66 99,7 93,0 66,1 24,8 16,5 12,7 - - 5,6 11,830 3,630 2,628 2,416 13 5,48 100,0 97,0 76,1 62,0 23,7 15,7 12,3 - 9,2 6,0 ---- ---- ---- ---- 14 44 56 5,48 100,0 96,0 66,0 26,0 12,0 - 5,4 11,550 3,580 2,672 2,457 65 87 5,53 100,0 100,0 100,0 75,0 31,0 19,0 14,0 11,0 9,0 5,4 10,900 3,650 2,666 2,451 16 44 56,2 5,48 100,0 96,0 82,0 66,0 26,0 16,0 12,0 5,0 11,550 3,580 2,672 2,457 P.C.G. (NF EN 12697-10) Essais DURIEZ (NF EN 12697-) Essai d'orniérage à 60°C (NF P 98-253-1) N ° °/O Vide pente K °/O de Vides Rc rc rc / Rc épaisseur % Ornière en MPa en MPa plaque en mm 300 cycles 1000 3 000 10 000 30 000 cycles cycles cycles cycles à 25 gir. à 200 gir. 1 23,1 15,9 3,442 11,7 8,7 8,0 0,92 50,3 1,9 2,7 3,4 4,3 5,1 2 3 22,2 16,9 2,904 13,2 9,0 7,4 0,81 51,4 2,7 4,1 4,9 6,6 8,2 4 22,0 17,1 3,029 12,7 8,4 8,0 0,95 50,0 2,3 3,4 4,9 7,3 10,5 5 22,9 16,7 3,256 11,8 9,0 8,7 0,96 50,4 4,0 4,8 5,7 6,8 8,1 6 22,0 15,4 3,188 15,2 8,3 6,6 0,80 3,4 4,0 4,7 5,7 7 23,3 16,9 3,354 14,6 9,5 8,6 0,90 8 24,4 17,7 3,336 14,7 6,7 5,7 0,85 50,0 4,2 5,0 5,3 6,0 6,4 9 23,3 15,4 3,822 16,4 7,6 7,1 0,93 50,0 1,0 1,7 2,2 3,5 4,6 10 23,5 17,4 12,4 6,6 6,1 0,90 50,0 3,0 3,5 4,0 4,9 11 22,6 15,1 3,613 50,0 1,7 2,3 2,8 3,9 5,1 12 21,1 15,3 50,0 2,1 3,0 3,8 4,8 5,9 13 23,6 16,7 11,9 7,4 6,4 0,86 1,5 1,8 2,3 2,9 14 24,9 17,8 17,0 6,9 5,9 0,86 50,0 5,5 6,8 8,7 9,9 15 22,1 16,6 2,68 11,7 6,8 6,1 0,89 50,6 2,7 3,0 3,7 4,2 4,6 16 24,9 17,8 17,0 6,9 5,9 0,86 50,0 5,5 6,8 8,7 9,9

II. Evaluation de la tenue à l'arrachement

Des essais de perte de masse de matériaux des éprouvettes d'enrobé norme NF EN 12697-17+A1 (appelé essai Cantabro) ont été réalisés sur 3 formules. On mesure la perte de masse d'enrobé à l'issue de passages dans la machine « Los Angeles ». Les enrobés acoustiques de part leur faible granulométrie et leur teneur en vides élevée sont en général plus sensibles à l'arrachement que des enrobés de l'art antérieur.

Essai Cantabro NF EN 12697-17 N° °/0 de perte par usure à - 10 °C à + 18 °C 10 10 3,8 12 10 3,8 11 4 Pour cet essai, on considère comme valeurs satisfaisantes des pourcentages de pertes par usure inférieure ou égale à 5% à -10°C et inférieure ou égale à 10% à 18°C. Par conséquent, on constate que les résultats obtenus selon l'invention sont bien meilleurs. III. Evaluation des performances d'absorption acoustique des compositions 1. Mesure de bruit en champ proche dites CPX selon la norme XP S 31-145-1 La méthode de mesure fait appel à deux microphones situés à proximité immédiate du pneu arrière d'un véhicule. Les résultats de niveau sonore présentés dans le tableau ci-dessous sont donnés pour un véhicule roulant à une vitesse de à 90 km/h, pour une température de l'air ambiant de 20°C et sont exprimés en décibels, notés dB(A).

Enrobés Niveau sonore en dB(A) 13 97,5 10 96,4 11 97,2 2 97,6 15

2. Mesure de bruit par la méthode « Statistical Pass-By » (SPB)

L'objectif de cette méthode est de déterminer la qualité acoustique d'un revêtement particulier à un endroit précis. Cet essai est réalisé conformément aux prescriptions de la norme qui s'y rapporte ISO 11819-1 ou NF S 31 119-2. Pour ce faire, il utilise un microphone relié à un sonomètre et un tachymètre radar, pour mesurer le long de la route le niveau de pression acoustique maximal et la vitesse d'un grand nombre de véhicules passant de manière aléatoire. Un traitement statistique de ces résultats permet d'établir l'indice SPB (SPBI), qui donne une bonne idée de la qualité acoustique du revêtement à l'endroit considéré, et plus particulièrement de l'influence du revêtement sur la pression acoustique du trafic sur les riverains. Les résultats de niveau sonore présentés dans le tableau ci-dessous sont donnés pour un véhicule roulant à une vitesse de à 90 km/h et sont exprimés en décibels, notés dB(A) à 20°C. Type enrobé Niveau sonore en dB(A) t1 t1 + 2 ans t1 + 4 ans Enrobé 13 71,6 73,4 72,8 Témoin BBMa 78,4 78 76,5 Enrobé 2 70,5 72,2 74 Témoin 78,1 79,1 79,8 3. Mesure du bruit à l'aide d'un tube à impédance L'évaluation des propriétés d'absorption acoustiques de l'enrobé 15 a été réalisée à l'aide d'un tube d'impédance. Le principe de l'essai fait l'objet des normes NF EN 10534-1 et 2. La figure 1 positionne le revêtement de l'invention illustré par la courbe A, par rapport à un revêtement de type BBSG 0/10 standard illustré par la courbe B. Ce graphique représente les mesures des valeurs des coefficients d'absorption acoustique DLa en dB(A) en fonction de l'épaisseur des éprouvettes en mm. En conclusion, l'épaisseur optimale du revêtement de l'invention se situe entre 25 et 40 mm. Les compositions de l'invention permettent d'obtenir de bonne performance acoustique. Les valeurs des coefficients DLa de l'invention sont quatre fois supérieures aux valeurs des coefficients d'absorption mesurés sur les revêtements de type BBSG standards. De plus, le revêtement de l'invention présente pour avantage non négligeable une stabilité en termes de performances acoustiques pour des épaisseurs comprises entre 30 et 40 mm (DL a et 2,2 - 2,4 dB) IV. Essai de rugosité et d'adhérence

Des mesures de rugosité et d'adhérence ont été effectuées sur des couches de roulement. Ainsi, la profondeur moyenne de texture (PMT) selon la norme NF EN 13036-1 et le coefficient de frottement longitudinal (CFL) selon la norme NF P 98-220-2 ont été mesurés.

La méthode d'essai de la profondeur moyenne de texture PMT est conforme à la norme NF EN 13036-1. La PMT représente l'épaisseur moyenne du film d'eau à partir de laquelle les têtes des plus gros gravillons commencent à être recouvertes d'eau. La méthode d'essai du coefficient de frottement longitudinal est conforme à la norme NF P 98-220-2 « Essais relatifs aux chaussées - Essais liés à l'adhérence - Partie 2 : Méthode permettant d'obtenir un Coefficient de Frottement Longitudinal (adhérence longitudinale) ». Les mesures ont été réalisées à trois vitesses (40, 60 et 90 Km/h), en présence d'un film d'eau. La longueur de la chaussée prise en compte pour la mesure du CFL est d'au moins à 20 mètres. Pour chaque vitesse, les valeurs retenues dans les tableaux ou sur les diagrammes sont les moyennes des essais. PMT - Norme NF EN 13036-1 CFL NF P 98-220-2 N° Valeur Valeur moyenne Nbre de 40 km/h 60 km/h 90 km/h mini maxi mesures 2 0,73 à 2 ans 3 mois = 0,66 3 mois = 0,57 3 mois = 0,48 0,75 à 3 ans 1 an = 0,56 1 an = 0,53 1 an = 0,43 2 ans = 0,61 2 ans = 0,55 2 ans = 0,48 5 ans = 0,54 5 ans = 0,48 5 ans = 0,41 5 3 mois = 0,70 3 mois = 0,58 3 mois = 0,47 1 an = 0,61 1 an = 0,54 1 an = 0,47 6 0,8 1,24 0,99 82 7 0,81 1,04 0,90 99 10 3 ans = 0,56 3 ans = 0,48 3 ans = 0,41 11 0,58 1,1 0,81 au Pt 0 46 3 mois = 0,51 3 mois = 0,46 3 mois = 0,44 11 0,60 0,88 0,74 à 1 an 23 3 mois = 0,51 3 mois = 0,46 3 mois = 0,44 13 0,89 au Pt 0 3 mois = 0,66 3 mois = 0,60 3 mois = 0,51 0,80 à 1 an 3 ans = 0,59 3 ans = 0,55 3 ans = 0,47 16 2 ans = 0,64 2 ans = 0,59 2 ans = 0,50 3 ans = 0,63 3 ans = 0,56 3 ans = 0,48 4 ans = 0,59 4 ans = 0,56 4 ans = 0,47 15 PMT - Norme NF EN 13036-1 CFL NF P 98-220-2 N° Valeur Valeur moyenne Nbre de 40 km/h 60 km/h 90 km/h mini maxi mesures ans = 0,60 5 ans = 0,57 5 ans = 0,49 D'une manière générale, on constate une homogénéité des valeurs mesurées. Les enrobés offrent de bonne caractéristiques d'adhérence. Ainsi, la profondeur moyenne de texture PMT mesurée selon la norme NF EN 5 13036-1 et le coefficient de frottement longitudinal mesuré selon la norme NF P 98-220-2 de la couche de roulement selon l'invention sont conformes à ce qui est mesuré sur des couches de roulement connues pour garantir une adhérence largement satisfaisante des pneumatiques des véhicules sur la chaussée (macro-rugosité PMT au jeune âge supérieure à 0,7 mm, voire supérieure à 0,75 et même supérieure à 0,80).

Claims

REVENDICATIONS1. Composition d'enrobé bitumineux comprenant un mélange granulaire et au moins un liant hydrocarboné, caractérisée en ce que le mélange granulaire vérifie les conditions suivantes : a) 85 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 6,3 mm, b) 70 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 5 mm, c) 48 à 80 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 4 mm, d) 20 à 35 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 2 mm, e) 15 à 250/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 1 mm, f) 11 à 160/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,5 mm, g) 9 à 130/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,25 mm, h) 8 à 100/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,125 mm, i) 4 à 7°/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,063 mm.
2. Composition d'enrobé bitumineux comprenant un mélange granulaire et au moins un liant hydrocarboné selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange granulaire vérifie les conditions suivantes : a) 90 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 6,3 mm, b) 80 à 100 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 5 mm, c) 55 à 80 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 4 mm, d) 24 à 31,5 °/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 2 mm, e) 16 à 20,50/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 1 mm, f) 12 à 15,50/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,5 mm, g) 9,5 à 12,50/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,25 mm, h) 8 à 9,50/0 en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,125 mm, i) 5 à 7°/O en masse des constituants du mélange granulaire ont des dimensions inférieures à 0,063 mm.
3. Composition d'enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le module de richesse est compris entre 3,5 et 3,8.
4. Composition d'enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage de vide mesuré selon l'essai PCG à 200 girations est inférieur à 18°/O.
5. Composition d'enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage de vide mesuré selon l'essai PCG à 25 girations est inférieure à 25°/O.
6. Composition d'enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le liant hydrocarboné est un bitume modifié par un élastomère.
7. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour la réalisation de revêtement comprenant une couche supérieure de chaussées ayant des propriétés anti-bruit.
8. Revêtement anti-bruit comprenant une couche supérieure de chaussée à base d'au moins une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
9. Revêtement anti-bruit selon la revendication 8 comprenant en outre une couche d'accrochage.
10. Revêtement anti-bruit selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que la couche supérieure de chaussée a une épaisseur compactée allant de 20 à 40 mm.