Enrobés modifiés ou colorés : passez au format granules!

Des granules pour fabriquer des enrobés, quelle drôle d’idée!

Mais attention, les granules vous réservent des surprises de taille dont vous ne tarderez pas à apprécier les avantages.

Que ce soit pour la modification des enrobés (modification aux polymères type SBS) ou pour la coloration de ceux-ci, les granules sont l’avenir.

Modification des enrobés

Tout d’abord, la modification des enrobés vise à :

- augmenter la résistance à l’orniérage;

- augmenter le module de rigidité des enrobés;

- augmenter la résistance à la fissuration thermique;

- augmenter la résistance à la fatigue et aux déformations permanentes;

- améliorer l’adhérence des chaussées et obtenir une meilleure conservation des caractéristiques de surface;

- augmenter la cohésion des enrobés;

- diminuer la susceptibilité thermique des enrobés.

Le tout dans l’optique d’augmenter la durée de vie des chaussées et de répondre aux plus hautes exigences en matière de confort et de sécurité des usagers.

Le tout dans l’optique d’augmenter la durée de vie des chaussées et de répondre aux plus hautes exigences en matière de confort et de sécurité des usagers.

Les granules de RWelast®E sont composés principalement de bitume et de SBS en parts égales et sont saupoudrés de talc de façon à empêcher le collage entre eux. Ils sont fabriqués selon un procédé de « compoundage » mis au point par la société ROADWAY SOLUTIONS. Ces granules sont nés de l’idée de pouvoir modifier un enrobé avec un très haut taux de SBS pour répondre à des contraintes particulières tout en s’affranchissant des problèmes liés à l’approvisionnement en bitume très fortement modifié. La modification des enrobés avec les granules se fait directement lors de la fabrication des enrobés par introduction des granules dans le malaxeur ou le tambour de la centrale d’enrobage. Les granules sont introduits après les agrégats entrant dans la composition de l’enrobé et nécessitent un temps de malaxage à sec (sans bitume) de 20 secondes. L’introduction du bitume pur se fait à l’issue du malaxage à sec. La température et le temps de fabrication de l’enrobé restent inchangés et les performances sont identiques aux enrobés fabriqués avec du Bitume modifié aux Polymères (BmP). Mais alors, où est l’intérêt du produit si les performances des enrobés modifiés ne sont pas améliorées ? L’intérêt est tout simplement d’ordre logistique!

En effet, l’approvisionnement en BmP n’est pas toujours évident. Contrairement au BmP utilisé sous forme liquide, les granules sont solides et donc faciles à transporter.

Il n’existe aucun risque de ségrégation des différents composants pendant le transport et pas non plus de contrainte de temps de transport. Autre intérêt non négligeable, plus aucune quantité minimale de BmP à commander pour les entreprises de pavage. Le stockage est facilité aussi, car nul besoin d’une cuve spécifique pour stocker le BmP, cuve spécifique qui signifie coût d’achat, coût de maintenance, et que dire quand plusieurs types de BmP sont nécessaires! La modification des enrobés avec les granules se faisant lors de la fabrication, il suffit d’adapter le dosage des granules afin d’obtenir la performance désirée pour l’enrobé. Pour les entreprises de pavage et les donneurs d’ordres, la disponibilité des granules en temps et en quantité voulus lors du stockage présente un intérêt en matière de réactivité pour la fabrication et la mise en œuvre des enrobés modifiés. Quoi de plus difficile pour une entreprise de pavage que de fournir un enrobé modifié en petite quantité et rapidement sans avoir de stock de BmP, le temps d’approvisionnement et la quantité livrée n’étant pas forcément adaptée à la situation, la solution peut être de passer par l’utilisation de bitume pur et de granules pour modifier l’enrobé. D’autre part, dans certaines zones, l’accès aux BmP n’est pas possible en raison de l’éloignement et donc de temps de transport trop long pour assurer une livraison du produit en conformité. En utilisant les granules, il est possible de fabriquer des enrobés modifiés partout où il est possible de livrer du bitume pur. Cela signifie, pour les autorités responsables de l’exploitation et de la maintenance routière, des routes plus performantes avec une durée de vie allongée, donc des économies dans la gestion de celles-ci.

Autre intérêt des granules, la « modification extrême » des enrobés. En effet, de façon à obtenir des enrobés avec des caractéristiques très spécifiques type EME (Enrobé à Module Elevé, utilisé en couche de base ou de liaison) ou BBME (Béton Bitumineux à Module Elevé, utilisé en couche de roulement, de surface) par exemple et dans des conditions de température typiquement québécoise, l’utilisation de bitume pur (type 10/20 ou 15/25 servant à fabriquer les EME et BBME en France par exemple) n’est pas possible du fait de la rigidité du bitume et donc de l’enrobé final qui serait très sensible à la fissuration thermique. Pour la fabrication de ce type d’enrobés, il serait opportun d’utiliser un bitume plus tendre non modifié (type PG 58 -28) ou modifié (type PG 70 -28, voir tableau 1 et graphique 1) et de modifier l’enrobé à l’aide de granules. L’intérêt de cette association consiste à obtenir un bitume type PG 88 -28 ou PG 88 -34, tout en s’affranchissant des problématiques liées à la fabrication, au transport et au stockage de ce type de bitume. De ce fait, on obtient un enrobé avec un module de rigidité élevé ainsi qu’une bonne résistance à la fatigue et à la fissuration thermique, et ce, partout où du bitume pur est disponible.

Les contraintes d’utilisation des granules sont principalement liées à l’introduction des granules dans la centrale d’enrobage. En effet, il est préférable que la centrale d’enrobage soit équipée d’un système de dosage pour additifs ou fibres qui permet l’introduction des granules directement dans le malaxeur ou le tambour. L’utilisation de sacs thermofusibles prédosés est aussi possible, mais nécessite une introduction

manuelle dans la plupart des cas.

La reconstitution d’un BmP à l’aide de bitume pur et de granules (voir performances dans le tableau 2) est possible en laboratoire selon un procédé spécifique disponible sur simple demande.

Les granules de RWelast®E ont été reconnus produit d’intérêt par le ministère des Transports du Québec et vont faire l’objet d’une étude approfondie.

Esthétique et coloration

Passons maintenant au côté esthétique et à la coloration des enrobés avec les granules.

Les enrobés colorés sont utilisés dans différents buts :

- En aménagement urbain, pour la différenciation des voies (par exemple : voie d’autobus, piste cyclable, zone piétonne, etc.), pour mettre en valeur un quartier ou un endroit particulier (par exemple : place de ville);

- En aménagement de zone de sécurité, pour signaler un tronçon à vitesse réduite, un danger, un passage piéton, etc.

Les granules RWcolor®RED (photo 1) sont utilisés pour colorer les enrobés en rouge. Ils sont composés de 80 % de pigment d’oxyde de fer rouge et de 20 % de polymère EVA. L’intérêt principal de cette coloration rouge est économique. En effet, c’est la seule couleur qu’il est possible de reproduire dans un enrobé en utilisant du bitume pur, donc noir. Les autres couleurs, pour être reproduites dans l’enrobé, doivent être introduites dans du bitume clair, dit de synthèse, qui est beaucoup plus onéreux que le bitume pur.

La coloration des enrobés peut se faire de deux façons, soit avec des pigments en poudre ou avec des granules colorants. La problématique principale des pigments en poudre est qu’ils sont volatils. Leur manipulation peut donc engendrer des problématiques de pollution : pollution pour l’industrie lors de la fabrication d’enrobés colorés avec des pigments en poudre, car la centrale d’enrobage a tendance à conserver une coloration rouge inhabituelle assez longtemps après cette fabrication, pollution environnementale aussi, car la volatilité des pigments en poudre peut impliquer une pollution de l’eau à proximité de la centrale d’enrobage, enfin, pollution humaine lors de la manipulation des pigments en poudre par inhalation. L’utilisation des granules colorants permet de limiter ces problématiques de pollution lors de la fabrication des enrobés colorés en centrale d’enrobage.

D’un point de vue technique, la coloration avec les granules nécessite un dosage de 3% de la masse totale d’enrobés produite. La coloration des enrobés avec les granules se fait directement lors de la fabrication des enrobés par introduction des granules dans le malaxeur ou le tambour de la centrale d’enrobage. Les granules sont introduits en fin de cycle de fabrication après l’introduction du bitume et nécessitent une augmentation du temps de malaxage de 20 secondes environ de façon à obtenir une bonne homogénéité dans la couleur finale de l’enrobé. La température de fabrication, quant à elle, ne nécessite pas d’être augmentée. La dispersion des granules lors de la fabrication des enrobés et donc des pigments est favorisée par la présence du polymère EVA. Autre effet notable, la tenue en durée de la coloration est améliorée du fait de la meilleure rétention des pigments contenus dans les granules au sein du bitume et l’enrobage que crée le polymère EVA sur les granulats contenus dans l’enrobé (photo 2).

Pour plus de renseignements sur les granules, leur utilisation, leurs applications :

Contacter Olivier BODY chez ROADWAY SOLUTIONS, ZI de Lachaud, 43620 Saint Pal de Mons, France.

Courriel : obody@roadwaysolutions.fr

Tél. : + 33 4 71 58 45 65

Cellulaire : + 33 6 35 22 31 72