préparation des supports par retraitement en place
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ESU – ECF : piliers de la politique technique routière Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 1 INTRODUCTION LES OBJECTIFS DU MAITRE D ’OUVRAGE ➲ ETANCHEITE ➲ ADHERENCE doivent être impérativement assurés quel que soit le type de réseau ➲ AMELIORATION DU CONFORT DE LA QUALITE D ’USAGE ➲ RENFORCEMENT DES STRUCTURES ➲ MISE HORS GEL DU OU D ’UNE PARTIE DU RESEAU ➲ LIMITATION DES NUISANCES SONORES (en zone urbaine) ➲ APPLIQUER DES PERIODICITES DE RENOUVELLEMENT REGULIERES MAIS POUR SATISFAIRE CES OBJECTIFS, LE MAITRE D ’OUVRAGE DOIT CONNAÎTRE SON PATRIMOINE : QUANTITATIVEMENT ET QUALITATIVEMENT Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 2 Choix des techniques de couche de roulement SUR LES RESEAUX ROUTIERS ETANCHEITE = Préservation du patrimoine = LIANT avec « film »(ESU) ou mastic (ECF) étanche + ADHERENCE = Drainabilité = macrotexture = GRANULATS avec macrotexture « positive) + ECONOMIE = contraintes budgétaire ET économie globale d’entretien = ressources proches, atelier de mise en œuvre simplifiés, durabilité, réparations éventuelles simplifiées, … = Rapport coût / performance quasi imbattable= technique « répandue » à froid utilisant des matériaux locaux + LIMITATION DES CONTRAINTES D’EXPLOITATION : Murissement, Rejets = moindre enjeux = ESU à l’émulsion 69 % de bitume modifié ou ECF à l’émulsion 60% de bitume modifié Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 3 Choix des techniques de couche de roulement SUR LES RESEAUX ROUTIERS RESEAUX BASE +ROULEMENT BASE +ROULEMENT HORS AGGLO EN AGGLO 1° et 2°CATEGORIES dont R N I L les plus Structurants(3000 km) TRAFIC FORT (TO ,T1) TRAFIC INTERMEDIAIRE : EB « BBSG BBM » ou ECF EB « BBSG » ou ECF GB GB ECF / BBUM EB « BBSG » voire ECF GE ou RT EM GE repro ou GB ESU, BBF voire ECF ECF voire EB ou ESU GE GE repro (T2,T3 ,T4) Restant du Réseau (3700 km) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 4 Technique à froid en couche de roulement PARC ROUTIER 1 000 000 m2 / AN Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 5 LES ENDUITS SUPERFICIELS D ’USURE au CG 31 ➲ Mono 10 %, MDG 5 %, BIC 70 % et BIC PG 15 % . Trafic : <=T1, mais petit réseau principalement : T3 -->T « rien » Domaine d ’emploi . Épaisseur : 0.5 à 1.5 cm . Déformation permanente admissible < 3 cm (Instantanée ?) . Adaptation des préparations de support Constituants . 2/4, 4/6, 6/10, 10/14 . Émulsion de bitume 69% modifié aux élastomères Caractéristiques de surfaces PMT moyenne 1,2 à 2,2 Et très bonne microtexture Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 6 Support à revêtir : RD 19 à CALMONT Flaches, pelade, arrachements, ressuage,… Le petit réseau : un vrai catalogue … de dégradations de chaussées… Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 7 Même si les ESU ont une faculté importante d’adaptation au support, Un chantier d’ESU réussi, c’est un support « préparé » pour Le rendre homogène « Spécificités » du CG 31 : On souhaite maîtriser les performances ET les moyens… : 1) Reconnaissances de supports 2) Propositions « Couple » Tx prépas et formulations 3) Contrôle Extérieurs Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 8 Propositions de travaux préparatoires et de formulation des ESU : PROCES VERBAL D'ESSAIS effectués Sur des supports destinés à recevoir un Enduit Superficiel d'Usure P.V. n° 31 - Campagne 2002 Fiches d'essais : Département n° 31 L.R.P.C. Subdivision : BOULOGNE PREPARATION POUR 2003 Itinéraire : RD 3 PR 20,987 à PR 27,900 Exigences minimales demandées Identification du support (reconnaissance, préparation) Formulation (s) proposée(s) - nature du liant - Trafic : T4 Largeur : < ou = 5m au sens de la norme NF P 98-160 par le donneur d'ordre : ESU1 Aspect normal (100%) sans dégradation Préparation en G.E. sur rives et flashes (environ 8% de la surface à 60 kg / m²) EC 69% élasto - technique d'enduisage et dosage Pas de PATA MDG à 2,200 8l de 10/14 + 6l de 4/6 Prévoir un Mono-Double Gravillonnage dosé à 2,200 kg / m² Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 9 Aspects « contractuels » Parc Technique 31 = outil de régie…= procédures spécifiques en cours de calage ➲ 1ère phase de reconnaissance de support (année N-1): Qualification du support, Définition du niveau d’ESU et des travaux préparatoires associés (programmation technique et financière) ➲ 2ème phase de reconnaissance contradictoire du support préparé (année N) : à l’issue des tx préparatoires : validation de la compatibilité du support avec le niveau ESU visé Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 10 Aspects « contractuels » Points à surveiller de la préparation à la mise en œuvre : ➲ Rigueur des reconnaissances de support ➲ Qualités des constituants : Propreté des granulats Homogénéité des liants (TBA, FRASS, Péné, COHESIVITE, + paramètres nouveaux « Exemple » peignage (Thixotropie /EBM//EMB) ➲ Etalonnage régulier des répandeuses et gravillonneurs ➲ Préférer les balayeuses aspiratrices ➲ Contrôles externes et EXTERIEURS (liant, granulats, dosages, éventuelles PMT) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 11 LES ENROBES COULES A FROID DOMAINE D ’EMPLOI ➫ Technique de revêtement sur moyen et petit réseau sur renforcement GE ou vieil enduit ➫ Technique d ’entretien alterné sur réseaux principaux sur supports enrobés (fissuré sans déformation) ➫ Technique en agglomération (pas de rejet) ➫ Technique en montagne redonne Macro-rugosité du revêtement et microrugosité Etanchéité du support assure ➫ Liant modifié avec fibre ➫ Granulats roches massives Fait l’objet d’un Marquage CE en 2011 IMPERATIF : SUPPORT DEVANT ÊTRE TRES HOMOGENES : Soigner les préparations de support ➫ Technique sensible à la présence d’eau ( rétablir drainabilité superficielle de chaussée : déflaschage, reprofilage) ➫ Technique ne garantissant qu’un « micro » déflaschage ➫ Technique sensible au collage (SH) ➫ Technique sensible aux remontées de fissures, ressuage, fort trafic PL canalisé, aux zones de cisaillement MARCHES GENERAUX A OBLIGATION DE RESULTATS (en H.S. et C.F.L.) 95% BICOUCHE (continue) - (0/4 - 0/6) (0/6 - 0/6) (0/6 - 0/10) La granulométrie 0/8 a été remplacée en 2002 par la 0/10 Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 12 Fait l’objet d’un Marquage CE en 2011 LES ENROBES COULES A FROID Performances minimales à obtenir au bout de un an de service pour un E.C.F. de niveau A avec ou sans préparation du support suivant les modalités définies ci-dessous : ECF A : EVD 1, PMT ≥ 1 mm (réf NF EN 12.273) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 13 Fait l’objet d’un Marquage CE en 2011 LES ENROBES COULES A FROID Performances minimales à obtenir au bout de un an de service pour un E.C.F. de niveau A avec ou sans préparation du support suivant les modalités définies ci-dessous : ECF B : EVD 1, PMT ≥ 0,8 (réf NF EN 12.273) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 14 LES ENROBES COULES A FROID Fait l’objet d’un Marquage CE en 2011 Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 15 Les techniques à froid en couche de roulement : ECF RD 625 : BEAUTEVILLE Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 16 Les techniques à froid en couche de roulement : ECF Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 17 Les techniques à froid en couche de roulement : ECF Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 18 ENTRETIEN DES RESEAUX – Prise en compte des travaux préparatoires Identification de problématiques techniques et recherche de solution adaptées Dégradations concernées - ressuage, glaçage , sans déformation sur ESU ou ECF Hydro régénération d’ESU ressués si pas de déformations importantes (préparation de support avant ESU ou ECF) - Déformation permanente Dégradations concernées - arrachement Techniques adaptées Techniques adaptées Déflaschage à la Grave émulsion 0/10 si déformations et arrachements Renforcement Grave émulsion 0/14 si déformations très importantes et / ou besoin structurel avéré Dégradations concernées - Fissuration de vieillissement sur vieux enrobés : -Si interface collé sans besoins structurel: Techniques « d’attente » adaptée Réfection de la couche de roulement en ECF -Si interface décollé ou besoin structurel: Techniques adaptées Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 19 Hydro régénération des couches de roulement Prise en compte environnementale : SOSED Déchets solides et liquides : Récupération, stockage, évacuation, recyclage : Traçabilité Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 21 GRAVE EMULSION DE RECYCLAGE AVEC 100 % D ’AGREGATS DE BITUME (recyclage en centrale à froid) 32 300 tonnes en 2010 ère Rennes 18/10/2012(1 - Entretien des couches de en surface et techniques à froid campagne 2002 : 16.000 tonnes) 24 GRAVE EMULSION DE RECYCLAGE AVEC 100 % D ’AGREGATS DE BITUME (recyclage en centrale à froid) ➲ Récupération Agrégats et « croutes » ➲ Concassage ➲ Criblage ➲ Malaxage ➲ Application Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 25 EVALUATION DES RESEAUX - RESULTATS PAR RESEAU RESEAU DE 1ère CATEGORIE et Ex RNiL Analyse du phénomène de fissuration sur les sections en enrobé en chaud Dégradations Technique adaptée - 25% du linéaire fissuré sans besoin structurel : couches décollées, liant vieilli Retraitement en place à froid à l ’émulsion de bitume Technique visant à réhabiliter la couche de base existante pour pérenniser les couches de chaussées ➲ Nécessite une étude de faisabilité Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid AVANT / APRES 26 La route : la plus grande source de granulats 2 1 Fraisage enrobés/démolition 6 Route neuve Traitement des matériaux 3 Elaboration d’un agrégat 5 Retraitement en place à froid à l’émulsion bitume Préparation du de nouveau Mise en oeuvre 4 produit Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 27 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Objectifs : Lutter contre le vieillissement du vieux liant Restructurer (fissuration-décollage) une couche en place tout en valorisant le matériau en place et en limitant l’apport de matériau et de liant Technique : Fraisage de la chaussée, malaxage du fraisat avec introduction d’une émulsion dite « régénérante » puis répandage et compactage du matériau Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 28 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Guide Sétra Juillet 2003 : Livret 1 : Retraitement des chaussées en place à froid au liant hydrocarboné Livret 2 : Retraitement des chaussées en place à froid au liant hydraulique Livret 3 : Retraitement des chaussées en place à froid au liant composé Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 29 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume 3 types : Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 30 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Incontournable étude préalable : Caractérisation matériaux en place (Nature, épaisseur, granulo, qualité du liant,…) Vérification collage des couches : (attention aux décollages profonds) Portance de la chaussée Trafic Contexte (Urbain, exploitation,…) ➲ Identifier l’origine des désordres ➲ Déterminer la qualité du liant d’apport (régénération : TBA, FRAAS) ➲ Déterminer l’épaisseur de retraitement ➲ Déterminer la couche de roulement à associer Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 31 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Choix des ateliers : Guide Sétra Coefficient HEPIL : Homogénéisation matériaux / liant(s) Maîtrise de l’Epaisseur souhaitée Puissance dispo / ml de rotor de fraisage Injection d’eau dans chambre fraisage ou malaxage Dosage de liant sous forme Liquide Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 32 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Exécution des travaux : Respecter (émulsion) les périodes météo favorables Veiller à atteindre l’interface Respect des vitesses d’avancement (conditionne l’homogénéité) Respect des teneur en eau et liant Contrôler les compacités (% vides) Prévoir la possibilité de sceller si fraicheur et/ou humidité présentes Période de murissement (3 à 4 semaines suivant période Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 33 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Retraitement en place à froid à l’émulsion de bitume Couches de roulement associables : TOUTES épaisseurs (chaud, tièdes semi tièdes et froid) Le choix se fait lors de l’étude de préalable en fonction des contraintes : de trafic Climatiques De confort (Uni prévisible) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 34 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Connaître Comparer Développer Promouvoir les Techniques Routières Adaptées au Changement Climatique en Espagne – Portugal - France Les partenaires Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 35 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique 2 des 5 chantiers expérimentaux Fraisage & traitement en simultané : Retraitement en place à l’émulsion : RD 125 – Bagnères de Luchon (31) RD 20 – Vendine (31) Fraisage & traitement en centrale : Béton bitumineux à froid à 100% d’agrégats : RD23 Lamasquère (31) Enrobé tiède à l’émulsion à fort taux d’ag. : RD622 – Lagrâce-Dieu (31) CL600 Valladolid (Espagne) Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 36 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique Les 4 Chantiers Expérimentaux Français Fraisage & traitement en simultané RD 125 - LUCHON RD 23 - LAMASQUERE RD 20 - VENDINE RD 622-– LAGRACE-DIEU Fraisage & traitement en centrale Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 37 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 125 - Bagnères de Luchon Retraitement en place à l’émulsion de 2ème génération Objectifs : Vérifier la faisabilité d’un 2° retraitement en partie ou en totalité il y a plusieurs années Simuler 4 scénarios d’entretien courant 2% Emulsion régénérante au fluxant végétal 2% Emulsion classique Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 38 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 125 - Solutions d’entretien • 2001 : 1er cycle d’entretien BBM + RTEM • 2010 : 2ème cycle d’entretien Section Section Section Section 1 2 3 4 ECF + BBM + RTEM BBM + BBM + RTEM RTEM (BBM +RTEM) Rabotage BBM et RTEM (RTEM) • 2019 ->2010 : 3ème cycle d’entretien Section 1 Section 2 RTEM (ECF + BBM + RTEM) RTEM (BBM + BBM) + RTEM Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 39 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 125 - Bagnères de Luchon Atelier Retraitement Rabotage Émottage Enrobage Réglage & compactage Reprise du cordon Accrochage Réglage Compactage Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 40 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 125 - Bagnères de Luchon Conclusion • Le retraitement de deuxième génération, une solution pour l’entretien des millions de m² déjà retraités.Pas d’instabilité liée à une granularité discontinue. • Une forte remobilisation du liant améliore les performances de la couche retraitée. Gain de 8 points en compacités. Gain de 10 à 15 points en TBA. • Le retraitement à l’émulsion, de première ou 2ème génération, est une technique économique en totale adéquation avec le développement durable. Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 41 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD20- Vendine Retraitement en place à l’émulsion d’un agrégat d’enrobé hors spécifications Technique : Vérifier la faisabilité du retraitement d’un liant hors spécifications (trop vieux) et comparer avec un recyclage simple du fraisat à l’aide d’une émulsion classique pour le transformer en Grave- émulsion à 100% d’agrégats 3% Emulsion fortement régénérante 2.8% Emulsion classique Section 1 Section 2 Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 42 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 20 – Vendine Retraitement en place à l’émulsion d’un fraisat hors spécifications Sections hors spécifications du guide SETRA au niveau des caractéristiques du liant. Objectif : Valider 2 scenarios d’entretien : section 1 : avec objectif de forte régénération section 2 : simple objectif de recyclage. Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 43 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 20 – Vendine Ancienne chaussée Chaussée fatiguée, nombreux désordres : orniérage, fissuration longitudinale et transversale, faïençage, arrachements… Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 44 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique RD 20 – Vendine Conclusion Un matériau Hors classe est retraitable en adaptant les moyens. Les nouvelles huiles permettent ainsi d’élargir le spectre de la technique. Le retraitement en place apporte un gain pour la structure de la chaussée : restructuration Rennes 18/10/2012 - Entretien des couches de surface et techniques à froid 45 Techniques Routières Adaptées au changement Climatique
