Application technique du goudron bicouche en voirie

Le réseau routier français, une infrastructure immense qui nécessite un entretien constant, s’étend sur plus d’un million de kilomètres. Face aux contraintes budgétaires et à la nécessité de réduire l’empreinte environnementale, le goudron bicouche, ou enduit superficiel bicouche, s’impose comme une technique pertinente pour la maintenance et la réfection de nombreuses routes.

Nous aborderons la composition de ce type de revêtement, la préparation du chantier, les étapes de mise en œuvre, le contrôle qualité, ainsi que les alternatives possibles. L’objectif est de donner aux techniciens, ingénieurs, entreprises et décideurs les clés pour une application réussie et durable de cette technique.

Principes fondamentaux de l’enduit superficiel bicouche

Cette section explore les fondements du goudron bicouche, en détaillant sa composition et les mécanismes d’adhérence. Comprendre ces principes est essentiel pour garantir une application efficace et durable de cette technique d’entretien des routes. Nous examinerons également les différents types de liants et de granulats utilisés, ainsi que les facteurs qui influencent la performance du revêtement.

Définition détaillée

Le goudron bicouche est un type de revêtement superficiel appliqué sur les chaussées. Il consiste en l’application successive de deux couches : une première couche de liant bitumineux, suivie d’un épandage de granulats, puis une deuxième couche de liant et une seconde couche de granulats. Cette technique permet de créer une surface résistante à l’usure et imperméable, tout en étant relativement économique et rapide à mettre en œuvre. La durabilité de cette solution repose sur la qualité des matériaux utilisés et le respect des étapes d’application.

Différents types de liants bitumineux

• Émulsions de bitume: Dispersion de bitume dans l’eau, stabilisée par un émulsifiant. Elles existent en versions cationiques (charges positives), anioniques (charges négatives) et amphotères (charges variables selon le pH).
• Bitumes fluidifiés: Bitumes rendus plus fluides par l’ajout de solvants pétroliers. Leur utilisation est de plus en plus limitée en raison des préoccupations environnementales liées à l’émission de composés organiques volatils (COV).
• Bitumes modifiés (polymères): Bitumes auxquels on a ajouté des polymères (SBS, EVA) pour améliorer leurs propriétés mécaniques (élasticité, résistance à la fatigue, adhérence).

Le choix du liant dépend de plusieurs facteurs, tels que le type de trafic, le climat et le type de granulats utilisés. Les émulsions de bitume sont souvent privilégiées pour leur facilité d’application et leur moindre impact environnemental. Les bitumes modifiés offrent une meilleure performance, mais sont plus coûteux.

Types de granulats utilisés

• Nature des granulats: Les granulats peuvent être calcaires (bonne adhérence, mais moins résistants à l’abrasion), siliceux (résistants à l’abrasion, mais moins bonne adhérence) ou basaltiques (très résistants à l’abrasion et bonne adhérence).
• Granulométrie: La distribution des tailles des granulats est essentielle pour assurer un bon enrobage par le liant et une surface uniforme. La courbe granulométrique doit être adaptée au type de trafic et aux conditions climatiques.
• Propreté des granulats: Les granulats doivent être propres, secs et exempts de poussière ou de matière organique pour assurer une bonne adhérence du liant. Le lavage des granulats peut être nécessaire dans certains cas.

La granulométrie joue un rôle important dans le drainage de l’eau et le confort de roulement. Une granulométrie trop fine peut entraîner un mauvais drainage et une surface glissante, tandis qu’une granulométrie trop grossière peut rendre la surface inconfortable et bruyante.

Mécanisme d’adhérence

L’adhérence entre le liant et les granulats est assurée par des forces physiques et chimiques. Les forces physiques comprennent l’adhésion, la cohésion et la friction. Les forces chimiques sont liées à la nature des matériaux et à leur interaction. Une bonne adhérence est essentielle pour éviter le décollement des granulats sous l’effet du trafic et des intempéries. Un mauvais drainage de l’eau peut nuire à l’adhérence avec le temps.

Facteurs influençant la performance

• Climat: Les variations de température, la pluviométrie et le gel-dégel peuvent affecter la durabilité de l’enduit superficiel bicouche.
• Trafic: L’intensité et le poids des véhicules exercent une pression sur le revêtement, entraînant une usure progressive.
• Qualité de la préparation de la surface existante: Une surface mal préparée peut compromettre l’adhérence du revêtement bicouche et réduire sa durée de vie.

Les régions montagneuses en France, soumises à des cycles de gel-dégel intenses, présentent des défis particuliers pour la durabilité du goudron bicouche. Les revêtements appliqués dans ces zones nécessitent un entretien plus fréquent pour prévenir les dégradations.

Préparation du chantier et de la surface (préparation de chaussée)

La préparation du chantier et de la surface est une étape cruciale pour garantir la réussite de l’application du goudron bicouche et obtenir une bonne adhérence. Une surface propre, stable et correctement préparée favorisera l’adhérence du liant et prolongera la durée de vie du revêtement. Cette section détaille les différentes étapes de la préparation, en mettant l’accent sur le diagnostic de l’état de la chaussée, le nettoyage, la réparation des défauts et les conditions météorologiques à respecter.

Diagnostic de l’état de la chaussée existante

Un diagnostic précis de l’état de la chaussée est indispensable pour déterminer le niveau de réparation nécessaire. L’inspection visuelle permet de repérer les fissures, les ornières, les déformations et les nids-de-poule. Des essais non destructifs, tels que la mesure de la déflexion et de la rugosité, peuvent compléter l’inspection visuelle et fournir des données objectives sur la capacité portante et l’état de surface de la chaussée. La déflexion indique la capacité de la chaussée à supporter les charges du trafic.

Préparation de la surface

• Nettoyage: Le nettoyage de la surface permet d’éliminer la poussière, les débris et les matières organiques qui pourraient nuire à l’adhérence du liant. Le balayage, le brossage et le lavage sous pression sont les techniques les plus couramment utilisées.
• Réparation des défauts: Les fissures doivent être colmatées pour empêcher la pénétration d’eau, qui pourrait endommager la chaussée en profondeur. Les ornières doivent être reprofilées pour rétablir une surface plane et uniforme.
• Traitement des zones sensibles: L’application d’un enduit d’imprégnation (tack coat) sur les zones sensibles, telles que les joints et les raccords, permet d’améliorer l’adhérence du liant.

Conditions météorologiques

L’application du goudron bicouche doit être réalisée dans des conditions météorologiques favorables. La température ambiante doit être supérieure à 10°C pour garantir une bonne adhérence du liant. L’absence de pluie est également essentielle pour éviter le lessivage du liant et le décollement des granulats. Le séchage de la surface est important pour assurer une adhérence optimale du bitume. Une humidité excessive peut compromettre la liaison entre le liant et la chaussée, diminuant ainsi la durabilité du revêtement.

Sécurité du chantier

La sécurité du chantier est une priorité absolue. Une signalisation claire et visible doit être mise en place pour informer les usagers de la route de la présence de travaux. Un balisage adéquat permet de délimiter la zone de travail et de protéger le personnel. Le port d’équipements de protection individuelle (EPI), tels que des casques, des gants et des chaussures de sécurité, est obligatoire. Un chantier de goudronnage typique nécessite environ 5 personnes, incluant le conducteur de la répandeuse, le gravillonneur et les opérateurs de compactage.

Mise en œuvre du goudron bicouche

La mise en œuvre du goudron bicouche est un processus précis qui nécessite un équipement adapté et un savoir-faire technique. Cette section détaille les étapes d’application, depuis la préparation du matériel jusqu’à l’ouverture à la circulation, en passant par le dosage du liant, l’épandage des granulats et le compactage.

Équipement nécessaire

• Répandeuse à bitume: La répandeuse à bitume permet de pulvériser le liant de manière uniforme sur la chaussée. Le dosage du liant doit être précis pour assurer une bonne adhérence des granulats.
• Gravillonneur: Le gravillonneur épand les granulats sur la chaussée après l’application du liant. Le réglage de la quantité de gravillons est essentiel pour obtenir une surface uniforme et résistante.
• Compacteur: Le compacteur permet de tasser les granulats dans le liant, assurant ainsi un bon enrobage et une surface lisse. Le type et le nombre de passages du compacteur dépendent du type de granulat.
• Matériel de nettoyage et de sécurité: Le matériel de nettoyage permet d’éliminer les débris et les gravillons en excès. Le matériel de sécurité comprend la signalisation, le balisage et les EPI.

Application de la première couche (couche d’accrochage)

La première couche de liant bitumineux, également appelée couche d’accrochage, est appliquée à un dosage précis, généralement entre 0,8 et 1,2 litre par mètre carré. Une répartition uniforme du liant est essentielle pour assurer une bonne adhérence des granulats. La température du liant doit être contrôlée pour garantir une bonne viscosité et une bonne pénétration dans les pores de la chaussée existante. Le temps d’ouverture à la circulation est d’environ 30 minutes.

Épandage des granulats (première couche)

Les granulats de la première couche ont généralement une granulométrie plus grossière que ceux de la deuxième couche, typiquement entre 6 et 10 mm. La quantité de granulats épandus est d’environ 8 à 12 kg par mètre carré. Une répartition uniforme des granulats est importante pour assurer le drainage de l’eau. Le chevauchement des passages du gravillonneur permet d’éviter les zones de sous-dosage.

Compactage (première couche)

Le compactage de la première couche permet d’enrober les granulats par le liant et de créer une surface stable. Le nombre de passages du compacteur est généralement de 2 à 4. Le type de compacteur utilisé dépend du type de granulat et de la consistance du liant. L’objectif est d’obtenir un taux de recouvrement des granulats d’au moins 80%.

Application de la deuxième couche (couche de roulement)

La deuxième couche de liant est appliquée à un dosage légèrement inférieur à celui de la première couche, généralement entre 0,6 et 1 litre par mètre carré. Le dosage est adapté au type de trafic et de granulats. Une répartition uniforme du liant est essentielle pour obtenir une surface lisse et confortable. La température du liant doit être maintenue constante pendant l’application.

Épandage des granulats (deuxième couche)

Les granulats de la deuxième couche ont généralement une granulométrie plus fine, typiquement entre 2 et 6 mm, et un aspect esthétique plus soigné. La quantité de granulats épandus est d’environ 6 à 10 kg par mètre carré. Une répartition uniforme des granulats est importante pour assurer le confort de roulement. Le chevauchement des passages du gravillonneur permet d’éviter les zones de sous-dosage.

Compactage (deuxième couche)

Le compactage de la deuxième couche permet d’obtenir un enrobage parfait des granulats et une surface lisse. Le nombre de passages du compacteur est généralement de 3 à 5. Le type de compacteur utilisé est souvent un compacteur à pneumatiques. L’objectif est d’obtenir un taux de recouvrement des granulats de 100%.

Balayage de l’excédent de granulats

Le balayage de l’excédent de granulats doit être réalisé après un délai de quelques heures ou quelques jours, en fonction de la température et du trafic. Le balayage permet d’éviter l’accumulation de granulats sur les bas-côtés et de réduire le risque de projection de gravillons. Il est essentiel de ne pas endommager la surface en enlevant trop de granulats.

Ouverture à la circulation

L’ouverture à la circulation doit être retardée d’au moins 24 heures après l’application du goudron bicouche, en fonction de la température. Une gestion du trafic est nécessaire pendant la période de prise pour éviter d’endommager la surface. La vitesse des véhicules doit être limitée à 30 km/h pendant les premiers jours.

Contrôle qualité et entretien

Afin d’assurer la pérennité et la sécurité des revêtements en goudron bicouche, un contrôle qualité rigoureux est nécessaire tant pendant qu’après les travaux. De plus, un programme d’entretien régulier doit être mis en place pour prolonger la durée de vie de la chaussée. Cette section détaille les aspects importants du contrôle qualité et les meilleures pratiques d’entretien pour une route durable.

Contrôle qualité pendant les travaux

Pendant les travaux, plusieurs paramètres doivent être contrôlés pour garantir la qualité du goudron bicouche. Le dosage du liant doit être vérifié à l’aide d’un débitmètre. La granulométrie des granulats doit être conforme aux spécifications du projet. Le taux de recouvrement des granulats doit être d’au moins 80% après le premier compactage et de 100% après le deuxième compactage. Le compactage doit être uniforme et réalisé selon les recommandations du fabricant du compacteur. Une attention particulière doit être accordée à l’uniformité de la surface pour garantir un bon confort de roulement.

Contrôle qualité après les travaux

Après les travaux, plusieurs essais peuvent être réalisés pour évaluer la qualité du goudron bicouche. L’adhérence peut être mesurée à l’aide d’un essai de traction. L’uni peut être évalué à l’aide d’un appareil de mesure de la planéité. La perméabilité peut être mesurée à l’aide d’un perméamètre. La rugosité peut être évaluée à l’aide d’un profilomètre laser. La rugosité, qui influence l’adhérence des pneumatiques, se situe généralement entre 0.5 et 1.0 mm.

Entretien du goudron bicouche

• Balayage régulier: Le balayage régulier permet d’éliminer les déchets, les gravillons et les matières organiques qui pourraient endommager le revêtement.
• Colmatage des fissures: Les fissures doivent être colmatées rapidement pour empêcher la pénétration d’eau, qui pourrait entraîner la formation de nids-de-poule.
• Réfection locale des zones endommagées: Les zones endommagées, telles que les nids-de-poule, doivent être réparées rapidement pour éviter leur propagation.
• Traitement de surface: Un traitement de surface, tel qu’un enduit de scellement, peut être appliqué pour rajeunir le liant, améliorer l’adhérence et prolonger la durée de vie du revêtement.

Durée de vie du goudron bicouche

La durée de vie du goudron bicouche dépend de plusieurs facteurs, tels que le type de trafic, le climat, la qualité des matériaux et l’entretien. En général, la durée de vie de ce type de revêtement est de 5 à 10 ans. Un entretien régulier peut prolonger la durée de vie du revêtement de plusieurs années. Dans des conditions optimales, un bicouche bien entretenu peut durer jusqu’à 12 ans. Le coût moyen d’entretien peut varier entre 1 et 3 €/m²/an, selon le type de route et le trafic.

Avantages et inconvénients du goudron bicouche (avantages inconvénients goudron bicouche)

Cette section résume les principaux avantages et inconvénients du goudron bicouche par rapport aux autres techniques de revêtement. Le choix de la technique appropriée dépend des contraintes budgétaires, des exigences de performance et des considérations environnementales. Comprendre les avantages inconvénients goudron bicouche aide à faire le bon choix.

Avantages

• Coût réduit: Le coût du goudron bicouche est généralement inférieur à celui des enrobés, ce qui en fait une solution intéressante pour les budgets limités.
• Rapidité de mise en œuvre: L’enduit superficiel bicouche peut être appliqué rapidement, ce qui permet de réduire les perturbations du trafic.
• Bonne adhérence: Le goudron bicouche offre une bonne adhérence, ce qui améliore la sécurité des usagers de la route.
• Imperméabilisation: Le revêtement imperméabilise la chaussée, ce qui protège la structure sous-jacente.
• Adapté aux faibles trafics: Le goudron bicouche est particulièrement adapté aux routes à faible trafic, telles que les routes rurales et les chemins forestiers.
• Amélioration de l’esthétique: Ce type de revêtement peut améliorer l’esthétique de la chaussée, en particulier lorsqu’il est réalisé avec des granulats colorés.

Inconvénients

• Durée de vie limitée: La durée de vie de l’enduit superficiel est généralement inférieure à celle des enrobés, ce qui nécessite un entretien régulier.
• Sensibilité aux variations climatiques: Le goudron bicouche est sensible aux variations climatiques, en particulier au gel-dégel, qui peut entraîner la formation de fissures.
• Risque de projection de gravillons: Ce revêtement présente un risque de projection de gravillons, en particulier après l’application.
• Confort de roulement moins bon: Le confort de roulement du goudron bicouche est généralement inférieur à celui des enrobés, en raison de la rugosité de la surface.
• Niveau de bruit plus élevé: Le niveau de bruit du goudron bicouche est généralement plus élevé que celui des enrobés, en raison de la rugosité de la surface.

Alternatives au goudron bicouche

Selon les besoins spécifiques du projet, plusieurs alternatives au goudron bicouche peuvent être envisagées. Chacune de ces techniques présente des avantages et des inconvénients en termes de coût, de performance et d’impact environnemental. Il est donc essentiel de bien analyser les différentes options avant de prendre une décision. Le tableau suivant présente un comparatif des différentes techniques :

Technique	Coût indicatif (€/m²)	Durée de vie (ans)	Avantages	Inconvénients
Goudron bicouche	5 – 10	5 – 10	Coût réduit, rapidité de mise en œuvre	Durée de vie limitée, risque de projection de gravillons
Enrobés (BBTM)	15 – 25	10 – 15	Bon confort de roulement, faible niveau de bruit	Coût élevé
Enduits superficiels d’usure (ESU)	8 – 15	7 – 12	Bon rapport qualité/prix, imperméabilisation	Sensibilité aux variations climatiques

Enrobés

Les enrobés, tels que le BBTM (Béton Bitumineux Très Mince) et le SMA (Stone Mastic Asphalt), offrent un meilleur confort de roulement et un niveau de bruit plus faible que le goudron bicouche. Cependant, ils sont plus coûteux et nécessitent une mise en œuvre plus complexe. Le SMA est particulièrement adapté aux zones à fort trafic en raison de sa grande résistance au poinçonnement. Par contre, le BBTM, bien que plus économique, ne résiste pas aussi bien aux charges lourdes. Les enrobés sont en général fabriqués entre 150 et 180 °C.

Enduits superficiels d’usure (ESU)

Les enduits superficiels d’usure (ESU) sont une alternative intéressante au goudron bicouche, offrant un bon rapport qualité/prix et une bonne imperméabilisation. Ils sont généralement constitués d’une ou plusieurs couches de liant et de granulats. Les ESU mono-couche sont plus économiques mais moins durables, tandis que les ESU tri-couche offrent une meilleure résistance à l’usure. Leur durée de vie est influencée par le trafic et les conditions climatiques.

Revêtements à base de résines

Les revêtements à base de résines, tels que l’époxy et le polyuréthane, sont utilisés pour des applications spécifiques, telles que le marquage routier et les zones urbaines à forte sollicitation. Ils offrent une excellente résistance à l’abrasion et aux produits chimiques, mais sont plus coûteux que les autres techniques. Le coût de ces revêtements se situe généralement entre 30 et 50 €/m².

Impact environnemental et développement durable (goudron bicouche durable)

L’utilisation de matériaux et de techniques respectueux de l’environnement est devenue une préoccupation majeure dans le secteur de la construction routière. Cette section examine l’impact environnemental du goudron bicouche et présente des recommandations pour une application plus durable et respectueuse de l’environnement (goudron bicouche durable).

Émissions de gaz à effet de serre

L’extraction des matières premières, la fabrication du liant, le transport et l’application du goudron bicouche génèrent des émissions de gaz à effet de serre. Il est important de minimiser ces émissions en utilisant des matériaux recyclés, en optimisant les dosages et en réduisant les distances de transport. Une analyse du cycle de vie (ACV) permet d’évaluer l’impact environnemental global du goudron bicouche. Les émissions de CO2 liées à la fabrication du bitume représentent une part significative de l’empreinte carbone totale.

Recyclage des granulats

Les granulats issus du goudron bicouche en fin de vie peuvent être réutilisés dans de nouvelles chaussées ou dans d’autres applications. Le recyclage des granulats permet de réduire la consommation de ressources naturelles et de diminuer les coûts de transport. Les granulats recyclés peuvent être incorporés dans de nouveaux enrobés ou utilisés comme matériau de remblai. Le recyclage des granulats contribue à une économie circulaire dans le secteur de la construction routière.

Utilisation de liants bitumineux alternatifs

Les liants bitumineux alternatifs, tels que les bitumes d’origine biologique et les bitumes recyclés, présentent un intérêt croissant pour réduire l’impact environnemental du goudron bicouche et favoriser un goudron bicouche durable. Les bitumes d’origine biologique sont fabriqués à partir de matières renouvelables, telles que les huiles végétales et les sucres. Les bitumes recyclés sont issus du traitement des anciens enrobés. L’utilisation de ces liants permet de réduire la dépendance aux ressources fossiles et de valoriser les déchets.

Recommandations pour une application plus durable

• Optimisation des dosages: L’optimisation des dosages du liant et des granulats permet de réduire la consommation de matériaux et de minimiser les coûts.
• Utilisation de matériaux recyclés: L’utilisation de matériaux recyclés, tels que les granulats et les bitumes recyclés, permet de réduire l’impact environnemental du goudron bicouche et de favoriser un goudron bicouche durable.
• Formation du personnel: La formation du personnel permet d’améliorer la qualité de l’application, de réduire les déchets et de garantir une approche respectueuse de l’environnement.

Perspectives durables et innovations (goudron bicouche alternative)

Le goudron bicouche reste une technique pertinente pour l’entretien des routes, mais son avenir dépend de notre capacité à l’améliorer et à le rendre plus durable (goudron bicouche alternative). Un diagnostic précis de la chaussée, un choix adapté des matériaux et une mise en œuvre rigoureuse sont essentiels pour garantir la pérennité du revêtement. L’innovation joue un rôle clé dans cette évolution, avec le développement de nouveaux matériaux, de nouvelles techniques d’application et de nouveaux outils de suivi.

Les recherches actuelles explorent l’utilisation de nanomatériaux pour améliorer les propriétés mécaniques du goudron bicouche, ainsi que le développement de revêtements auto-cicatrisants capables de réparer les fissures de manière autonome. Des capteurs intégrés dans la chaussée permettent également de surveiller en temps réel l’état du revêtement et d’anticiper les besoins d’entretien. L’avenir du goudron bicouche réside dans une approche globale et durable, qui prend en compte les aspects économiques, sociaux et environnementaux. En adoptant les meilleures pratiques et en s’engageant en faveur d’une gestion responsable des infrastructures routières, nous pouvons contribuer à préserver l’environnement et à améliorer la qualité de vie des usagers de la route.