Couches d’accrochage

Note : Cette section est en grande partie une synthèse des deux publications suivantes sur les couches d’accrochage :

• Couches souples de l’Ohio. (mai 2001). Bulletin technique : Application correcte de la couche d’accrochage. Flexible Pavements of Ohio. Columbus, OH.
• Texas Department of Transportation (TxDOT). (2001). Avis technique : Utilisation appropriée de la couche d’accrochage. Avis technique 2001-1. Département des transports du Texas. Austin, TX.

Une couche d’accrochage est une mince couche d’asphalte liquide bitumineux, d’émulsion ou de cutback appliquée entre les couches de la chaussée HMA pour favoriser l’adhérence. Une liaison adéquate entre les couches de construction et surtout entre la surface de la route existante et un revêtement est essentielle pour que la structure de la chaussée terminée se comporte comme une seule unité et offre une résistance adéquate. Si les couches adjacentes ne sont pas liées les unes aux autres, elles se comportent essentiellement comme de multiples couches minces indépendantes, dont aucune n’est conçue pour supporter les contraintes de flexion imposées par la circulation. Une liaison inadéquate entre les couches peut entraîner un délaminage (décollement) suivi d’une fissuration longitudinale de la voie de roulement, d’une fissuration par fatigue, de nids-de-poule et d’autres dégradations telles que l’orniérage qui réduisent considérablement la durée de vie de la chaussée (TxDOT, 2001).

Application

Les couches d’accrochage doivent être appliquées uniformément sur toute la surface de la chaussée et donner lieu à une couverture de surface d’environ 90 %. Pour que cette uniformité soit constamment atteinte, tous les aspects de l’application doivent être considérés et soigneusement contrôlés. Les aspects spécifiques sont :

• L’état de la surface de la chaussée recevant la couche d’accrochage
• Le taux d’application
• Dilution de la couche d’accrochage

État de la surface de la chaussée recevant la couche d’accrochage

La surface de la chaussée recevant la couche d’accrochage doit être propre et sèche pour favoriser une adhérence maximale. Les matériaux émulsifiés de la couche d’accrochage peuvent être appliqués sur une chaussée froide et/ou humide, cependant, le temps nécessaire pour que la prise se produise peut augmenter (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Puisque les chaussées existantes et fraisées peuvent être assez sales et poussiéreuses, leurs surfaces doivent être nettoyées par balayage ou lavage avant la pose de toute couche d’accrochage, sinon le matériau de la couche d’accrochage peut adhérer à la saleté et à la poussière plutôt qu’aux couches adjacentes de la chaussée. Cela peut entraîner une dérive excessive de la couche d’accrochage. Les véhicules et les équipements de construction ramassent le mélange d’adhésif et de poussière sur leurs pneus et laissent la chaussée existante avec peu ou pas d’enduit d’accrochage dans les passages de roues (figure 4).Les fissures de glissement et la délamination sont des dégradations généralement observées lorsque la propreté fait défaut (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Débit d’application

L’application de la couche d’accrochage devrait résulter en une couche mince et uniforme de matériau de couche d’accrochage couvrant environ 90 pour cent de la surface de la chaussée (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Pour atteindre ce résultat, le taux d’application variera en fonction de l’état de la chaussée recevant la couche d’accrochage. Une couche d’accrochage trop faible peut entraîner une liaison inadéquate entre les couches. Trop de couche d’accrochage peut créer un plan de glissement lubrifié entre les couches, ou peut faire en sorte que le matériau de la couche d’accrochage soit aspiré dans un revêtement, affectant négativement les propriétés du mélange et créant même un potentiel de saignement dans les revêtements minces (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Le tableau 1 montre les taux d’application recommandés par Flexible Pavements of Ohio (2001).

Tableau 1. Taux d’application de la couche d’accrochage à l’émulsion recommandés par Flexible Pavements of Ohio (2001)

Résidus : Le taux d’application du seul contenu en liant bitumineux de l’émulsion

Non dilué : Le taux d’application de l’émulsion non diluée
Diluée 1:1 avec de l’eau : Le taux d’application d’une émulsion diluée 1:1 avec de l’eau

Les considérations de base sur le taux d’application sont :

• Rugosité de la surface de la chaussée recevant la couche d’accrochage. Les surfaces rugueuses nécessitent plus de couche d’accrochage que les surfaces lisses. Par exemple, le fraisage produit une surface rugueuse, rainurée, qui augmentera la surface de la chaussée existante par rapport à une surface non rainurée. L’augmentation de la surface dépend du type, du nombre, de l’état et de l’espacement des dents du tambour de coupe, mais elle est généralement de l’ordre de 20 à 30 %, ce qui nécessite une augmentation correspondante de la couche d’accrochage (20 à 30 % de plus) par rapport à une surface non fraisée (TRB, 2000).
• Véhicule distributeur. Plusieurs ajustements et réglages liés au véhicule sont essentiels pour obtenir un placement uniforme de la couche d’accrochage. Essentiellement, les modèles de buse, la hauteur de la barre de pulvérisation et la pression de distribution doivent fonctionner ensemble pour produire une application uniforme de la couche d’accrochage. En général, les meilleures applications résultent d’une couverture en « double couche » ou « triple couche ». « Double/triple recouvrement » signifie que les modèles de pulvérisation des buses se chevauchent de telle sorte que chaque partie de la chaussée reçoit la pulvérisation d’exactement deux/trois buses (figure 5). Voici des conseils spécifiques :
  • Les modèles de pulvérisation des buses doivent être identiques les uns aux autres le long d’une barre de pulvérisation du distributeur. Des couvertures différentes entraîneront des stries et des lacunes dans la couche d’accrochage.
  • La hauteur de la rampe de pulvérisation doit rester constante. Au fur et à mesure de l’application de la couche d’accrochage, le véhicule deviendra plus léger, ce qui fera monter la barre de pulvérisation. Le véhicule d’application de la couche d’accrochage doit être capable de compenser ce phénomène. Des barres de pulvérisation trop basses entraînent des traînées, tandis que des barres de pulvérisation trop hautes provoquent un chevauchement excessif des buses, ce qui entraîne un taux d’application excessif.
  • La pression dans le distributeur doit être capable de forcer le matériau de la couche d’accrochage hors des buses de pulvérisation à un taux constant. Une pression irrégulière entraînera des taux d’application non uniformes.
  • La température à l’intérieur du distributeur doit être maintenue entre environ 24°C (75°F) et 54°C (130°F). Un chauffage excessif peut provoquer la rupture de l’émulsion alors qu’elle est encore dans le distributeur.

Dilution

Parfois, les enduits d’accrochage à base d’asphalte émulsifié sont dilués avec de l’eau pour augmenter le volume total de liquide tout en conservant le même volume de liant bitumineux dans l’émulsion. Cela peut aider à obtenir une application plus uniforme sans appliquer des quantités excessives de liant bitumineux. La dilution doit être évitée si possible en raison des divers problèmes qui peuvent résulter d’une dilution incorrecte (par exemple, l’émulsion est excessivement diluée et la dilution entraîne une rupture prématurée de l’émulsion). D’autres méthodes telles que l’ajustement de la taille de l’ouverture de la buse ou de la pression d’application de la couche d’accrochage doivent être étudiées avant de tenter la dilution. Si une dilution doit être effectuée, Flexible Pavements of Ohio recommande/note ce qui suit (2001):

• La dilution devrait être accomplie par le fournisseur d’émulsion et non par l’entrepreneur.
• La dilution augmentera la rupture de l’émulsion et le temps de prise.
• La dilution doit être effectuée sur une base 1:1.
• Diluer uniquement en ajoutant de l’eau à l’émulsion et non l’inverse, ce qui pourrait provoquer la rupture de l’adhésivité.
• Les émulsions diluées doivent être appliquées à un taux plus élevé que les émulsions non diluées pour obtenir la même couverture d’asphalte résiduel. L’asphalte résiduel est le liant d’asphalte restant après la prise de l’émulsion.

Autres aspects de la couche d’accrochage

Bien qu’ils ne soient pas critiques pour à l’application uniforme de la couche d’accrochage ou à sa capacité de liaison ultérieure, il existe plusieurs autres aspects notables des couches d’accrochage.

Timing

Généralement, il faut laisser à une couche d’accrochage suffisamment de temps pour se briser et prendre (émulsion) ou durcir (cutback) avant d’appliquer la couche suivante de HMA.

Tracking

Le tracking est le ramassage du matériau de la couche d’accrochage par les pneus des véhicules. Le traçage dépose le matériau de la couche d’accrochage sur les surfaces adjacentes de la chaussée. Bien que ce matériau soit inesthétique, il a généralement peu d’effet et s’use rapidement. Dans des cas extrêmes, le piétinement peut déposer suffisamment de couche d’accrochage pour déformer les surfaces de la chaussée ou gêner la capacité du conducteur à naviguer (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Les couches d’accrochage caoutchoutées ont une propension particulièrement élevée à adhérer aux pneus des véhicules. Permettre aux couches d’accrochage de prendre (émulsions) ou de durcir (cutbacks) avant de rouler dessus peut réduire considérablement le tracking.

Trafic sur les couches d’accrochage

Généralement, le trafic ne devrait pas être autorisé sur les couches d’accrochage. Lorsqu’une surface de route collée est exposée à la circulation, il existe un potentiel de réduction de l’adhérence, en particulier par temps humide (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Lorsque les surfaces de la couche d’accrochage doivent être ouvertes à la circulation, elles doivent être recouvertes de sable pour assurer la friction et empêcher le ramassage. Un taux typique pour l’application d’un agrégat de couverture de sable est de 4 à 8 livres/yd2 (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Sondages

Sondage sur la couche d’accrochage du VDOT 28 mai 2008

Questions

• État
• Votre DOT exige-t-il qu’un matériau de couche d’accrochage soit placé avant le recouvrement sur une surface non fraisée ? Si oui, quels matériaux de couche d’accrochage sont utilisés ? Spécifiez-vous une force d’adhérence ou un taux d’application?
• Votre ministère des Transports exige-t-il qu’un matériau de couche d’accrochage soit placé avant le recouvrement d’une surface fraisée ? Si oui, quels matériaux de couche d’accrochage sont utilisés ? Spécifiez-vous une force d’adhérence ou un taux d’application?
• Votre ministère des Transports a-t-il effectué des recherches sur la force d’adhérence ? Si oui, êtes-vous prêt à partager cette recherche ?
• Personne à contacter si autre que le répondant par courriel (Nom, adresse courriel, numéro de téléphone) ?

Résultats