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Post on 03-Apr-2015
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Enrobe drainant oui ou non?
Expériences avec l’enrobé drainant aux Pays-Bas
Jan Voskuilen
Chef de projet, Asphalt
Road and Hydraulic Engineering Institute
Enrobe drainant oui ou non?
POINTS TRAITÉS
1.Histoire du drainant (DRA)
2. Formulation du mélange et conditions
3. Avantages et inconvénients du DRA
4. Problèmes et solutions
5. Maintenance
6. Nouveaux développements
Enrobe drainant oui ou non?
Histoire du DRA
DRA dévoloppé pendant la 2ème guerre mondiale pour les champs d’aviation
Redécouvert aux Pays-Bas dans les années 70
Depuis 1987 application limitée du DRA pour la sécurité
En 1990 la politique change: application du DRA sur toutes les autoroutes pour la réduction du bruit
En 2005 65% de nos autoroutes ont une couche de roulement en DRA
Enrobe drainant oui ou non?
Augmentation du DRA sur autoroutes
Croissance [%] du DRA sur les autoroutes hollandaises
Enrobe drainant oui ou non?
Formulation du mélange:Composants
Le DRA consiste en:
• granulats concassés 6 à 16 mm • sable concassé entre 2 et 0.063 mm
• filler < 0.063 mm contenant 25% Ca(OH)2
• bitume de pénétration 70/100
• pas de matériaux recyclés
• pas d’inhibiteurs de drainage
Enrobe drainant oui ou non?
Formulation du DRA 0/16 (% masse)
Sur tamis désiré max. min. 16.0 mm 0.0 7.0 11.2 mm 15.030.0 8.0 mm 50.0 65.0 5.6 mm 70.0 85.0 2.0 mm 85.0 0.063 mm 95.5
Bitume 70/100 4.5 (= sur 100% des granulats)
Enrobe drainant oui ou non?
Granularité du DRA 0/16
0
20
40
60
80
100
120
C16 C11,2 C8 C5,6 2 mm 63 um
Tamis
% s
ur
tam
is
granularité min.
granularité max.
Enrobe drainant oui ou non?
Procédure de formulation du mélangeCompacter 4 éprouvettes Marshall de DRA (2*50 coups)
Déterminer le % de vides des éprouvettes
Le % de vides minimum doit être d’au moins 20%
Déterminer la composition moyenne
Enrobe drainant oui ou non?
Méthodes d’essai usuelles pour les DRA
Rotating Surface Abrasion Test
La température d’essai est de 20°C
La résistance à l’arrachement est exprimée comme étant la quantité totale de matériau libre après 24h de test
Enrobe drainant oui ou non?
Méthodes d’essai populaires pour les DRA
RotatingSurfaceAbrasion Test(RSAT)
Enrobe drainant oui ou non?
Autres méthodes d’essai pour les DRA
(Maintenu) Essai de traction indirecte
Essai de flexion sur éprouvettes semi-circulaires
Essai Cantabro, Wehner Schulze
Enrobe drainant oui ou non?
Conventions basées sur la performance
Période de garantie de 7 ans
Conditions fonctionnelles avant l’ouverture, pendant la période de garantie et à la fin de la période de garantie pour:- arrachement- fissures- pourcentage de vides- drainabilité- épaisseur de couche- planéité longitudinale- orniérage
Enrobe drainant oui ou non?
Inconvénients du DRA
Après la pose une plus faible adhérence initiale
Parfois des problèmes d’entretien hivernal
L’arrachement peut causer la rupture de pare-brises
Coûts plus élevés
Colmatage
Sensible aux dégâts
Enrobe drainant oui ou non?
Résistance au dérapage sur route sèche au jeune âge
• Accident en 1991• Plus longue distance de freinage• Tests sur différentes surfaces de
chaussée
Enrobe drainant oui ou non?
Surveillance de l’adhérence
Mélanges à granularité discontinue:
– Frottement sec initial, test de décélération (glissance de 100%)
– Frottement humide initial (glissance de 86%)
– Frottement humide pendant la durée de service une fois tous les deux ans (glissance de 86%)
Enrobe drainant oui ou non?
Essai de freinage (glissance de 100%, surface sèche)
Enrobe drainant oui ou non?
Remorque de glissance 86% (adhérence sur route humide)
Enrobe drainant oui ou non?
Remorque de glissance 86% (surface humide)
Enrobe drainant oui ou non?Valeurs caractéristiques pour la décélération de freinage
Enrobé drainant Enrobé dense
Neuf Usagé Neuf Usagé
Sans ABS 5,4 m/s2 7,0 m/s2
7,0 m/s2
8,0 m/s2
Avec ABS 9,0 – 9,5 m/s2 9,5 – 10,0 m/s2
Enrobe drainant oui ou non?Cause du problème de la résistance initiale au dérapage sur route sèche des DRA• En comparaison avec les enrobés denses, aucun sable
concassé n’est répandu sur la surface du DRA pour améliorer l’adhérence initiale
• Après la pose le granulat est couvert d’un film de bitume • Lorsque la glissance est de 100% le film de bitume
s’affaiblit à cause de l’augmentation de température (bitu-planing)
• Le bitume fondu forme une surface glissante
• Le problème apparaît seulement avec des véhicules sans ABS!!!!
Enrobe drainant oui ou non?
Politique de 1991Si la décélération de freinage (BD) est < 5.2 m/s2 il y a une limitation de vitesse à 70 km/h
Le panneau “plus longue distance de freinage – nouvelle couche de surface” peut être éliminé lorsque la surface du DRA respecte la condition de la décélération de freinage (BD) de 6.5 m/s2
mois
BD
en
m/s2
5
6
7
0 126
Enrobe drainant oui ou non?
Politique de 1991
• Avertir les usagers de la route avec le panneau spécial “plus longue distance de freinage – nouvelle couche de surface”
• Entamer des recherches pour améliorer la résistance au dérapage sur route sèche
Enrobe drainant oui ou non?Problèmes d’entretien hivernal
Les agents de déverglaçage s’infiltrent dans les vides du DRA
Solutions:
- bonne information aux conducteurs (radio, télévision)
- épandage d’une plus grande quantité d’agent de déverglaçage
- fermeture des voies
Recherche en labo: Protection sûre et CMC
Enrobe drainant oui ou non?
Recherche en sécurité routière
Il y a autant d’accidents sur les DRA que sur les sections de routes en enrobé dense!!!
Cause: les usagers roulent plus vite sur le DRA en cas de pluie, ce qui fait que la marge de sécurité est consommée!
Comme conséquence, la capacité des sections de route en DRA pendant les précipitations est plus élevée
Enrobe drainant oui ou non?
Avantages du DRARéduction du bruit
Pas de problème d’orniérage
En cas de pluie:
- pas d’aquaplaning
- projections d’eau réduites
- plus grande capacité
Confortable
Meilleure qualité d’évacuation de l’eau
Très apprécié par les conducteurs!
Enrobé dense
Enrobé drainant
Enrobe drainant oui ou non?Performance d’un DRA standard 0/16
Durée de service d’un DRA:
- la durée de service moyenne de la voie rapide est de 16 ans- la durée de service moyenne de la voie lente est de 12 ans
Réduction de bruit de 3 dBA par rapport aux enrobés denses
Enrobe drainant oui ou non?
Techniques de maintenance pour les DRA
Les techniques de maintenance suivantes sont disponibles:
“Scellement” – avant le début de l’arrachement une émulsion avec régénérateur est répandue sur la surface du DRA
Si le processus d’arrachement est entamé, un mélange bitumineux de sable et d’émulsion est appliqué sur la surface supérieure du DRA (voir article sur Via-Ral, Kneepkens et all, E&E, Vienna 2004)
A la fin de la durée de service: fraisage de l’ancien DRA et pose d’un DRA neuf
Enrobe drainant oui ou non?
Résis
tan
ce e
n
tracti
on
Durée de service
Début arrachement
Sérieux problèmes
d’arrachement, fin de la
durée de service
1
2
3
1Maintenance préventive (technique de scellement)2 Maintenance temporaire (Via-Ral)3Fraisage du vieux DRA et pose du nouveau DRA
Techniques de maintenance pour les DRA
Enrobe drainant oui ou non?
Nouveaux développements (PA Plus)Résultats de l’évaluation des sites d’essai:
Le DRA avec 5.5% de bitume a une plus longue durée de service.
La durée de service du DRA avec PMB et du DRA dont le bitume contient des inhibiteurs de drainage est la même (voir article Voskuilen et all, E&E, Vienna 2004)
Recommandation: Utiliser des DRA avec 5.5% de bitume contenant des inhibiteurs de drainage
Enrobe drainant oui ou non?
Constructions en DRA bicouche
Construction standard• 25 mm couche supérieure 4/8• 45 mm couche inférieure 11/16
Construction alternative• 20 mm couche supérieure 2/6• 50 mm couche inférieure 11/16
Nouveaux développements
Réduction de bruit: de 5 à 6 dB(A)
Enrobe drainant oui ou non?
Conditions limites pour DRA bicouche
• Seulement couche supérieure 4/8
• Pas besoin d’écrans antibruit
• Localisations avec un taux normal d’obstruction
• Réalisation de la route sans trafic sur toute la largeur
• Période de pose du 1er mai au 1er octobre
• Bonnes conditions climatiques
Nouveaux développements
Enrobe drainant oui ou non?
Merci!
Actuel Futur
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