Par Léa Ordener / Le 25 janvier 2023
Les matériaux constituant la chaussée
La chaussée routière est formée de plusieurs couches s’appuyant sur un sol support et permettant de supporter le poids du trafic routier.
De nombreux matériaux routiers sont donc nécessaires pour créer ces différentes couches. Les matériaux de chaussée sont généralement élaborés à partir de granulats et la plupart du temps d’un liant hydraulique ou hydrocarboné.
Il existe différents types de granulats, définis selon la granulométrie des grains (distribution dimensionnelle des grains). Leur classification se fait selon la plus grande dimension du granulat D et la plus petite d. La norme NF p 18-545 classe les granulats de chaussées de telle sorte :
- le filler et fines : granulat inférieur à 0,063 mm ;
- le sable :
- bétons et mortiers D ≤ 4 mm et d = 0 mm ;
- mélanges bitumineux : D ≤ 2 mm et d = 0 mm ;
- matériaux traités et non traités : D≤ 6,3 mm et d = 0 mm ;
- le gravillon :
- bétons : 4 ≤ D ≤ 63 mm et d ≥ 2 mm ;
- mortiers : D = 4 mm et d ≥ 2 mm ;
- mélanges bitumineux : 2 ≤ D ≤ 45 mm et d ≥ 2 mm ;
- matériaux traités et non traités : 2 ≤ D ≤ 90 mm et d ≥ 1 mm ;
- la grave :
- bétons : 4 < D ≤ 45 mm et d = 0 mm ;
- mélanges bitumineux : 2 < D ≤ 45 mm et d = 0 mm ;
- matériaux traités et non traités : 6,3 < D ≤ 90 mm et d = 0 mm ;
Il existe trois grandes familles de matériaux routiers :
- les graves non traitées “GNT” : elles sont utilisées seules, sans liant et peuvent être de deux types :
- les graves de type A : elles sont obtenues en une seule fraction granulaire (concassage des matériaux pour donner les granulats) pour une compacité minimale à l’OPM (densité optimale) de 80% ;
- les graves de type B : elles sont obtenues avec au moins deux fractions granulaires pour une compacité minimale à l’OPM (densité optimale) de 80% à 82%. La résistance des GNT est due à la compacité et l’angularité des granulats.
- les matériaux traités aux liants hydrocarbonés (MTB) ou matériaux traités au bitume : un liant va permettre au matériau traité d’atteindre certaines caractéristiques spécifiques. Le bitume est insensible à l’eau et visqueux. Sa viscosité peut être modifiée avec l’ajout de polymères, pour lui apporter des propriétés d’élasticité, de plasticité ou encore d’élongation ;
- les matériaux traités aux liants hydrauliques (MTLH) : de types sables et graves. Leurs caractéristiques sont la résistance à la traction, un module élastique et un comportement à la fatigue (diminution des caractéristiques mécaniques suite à des sollicitations répétées) ;
- les bétons de ciment (BC) : il s’agit des bétons routiers de manière générale.
Les matériaux constituants les différentes couches de la chaussée doivent répondre à différentes normes :
- les GNT répondent à la norme européenne NF EN 13285 ;
- les MTB répondent la norme européenne EN 12-597 ;
- les MTLH répondent à la norme NF P 98-114-1 à 3 ;
- les BC répondent aux normes NF EN 206/CN, NF P 98-170 et NF EN 13877-1.
Les matériaux de revêtement de la chaussée : bitumes, asphalte et enrobés
Les revêtements de voirie sont destinés à recouvrir et à protéger la chaussée. Il en existe différents types, choisis en fonction des caractéristiques d’usage (adhérence, bruit, confort par temps de pluie, etc.) :
- Les bitumes : le béton bitumineux, plus communément appelé bitume, est constitué de granulats, de fines et d’un liant hydrocarboné (le bitume), issu de la distillation du pétrole. Il existe plusieurs familles de bétons bitumineux :
- Le BBTM (béton bitumineux très mince) : l’épaisseur d’utilisation est d’environ 2 cm ;
- le BBM (béton bitumineux pour chaussées souples à faible trafic) : l’épaisseur d’utilisation varie de 4 à 6 cm ;
- le BBSG (béton bitumineux semi-grenu) : l’épaisseur d’utilisation varie de 5 à 7 cm ;
- le BBME (béton bitumineux à module élevé) : utilisé pour les routes à fort trafic et notamment pour les voies de bus. L’épaisseur d’utilisation varie de 5 à 7 cm.
Morceaux de bitume provenant de gisements de pétrole
- Les asphaltes : l’asphalte est composé de bitume et de granulats fins. Il est chauffé à 200°C pour pouvoir l’utiliser sur les routes.
- Le goudron : souvent confondu avec le bitume, le goudron n’est en fait pas obtenu à partir du pétrole, mais à partir du charbon et de la distillation du bois ou de la houille. Ce liant était beaucoup utilisé au début du XXe siècle pour laisser place ensuite au bitume, moins dangereux.
- Les bétons de ciment ;
- Les pavés : les pavés sont des blocs de pierre ou de béton, de forme carrée, rectangulaire ou hexagonale que l’on vient positionner sur du sable.
Qu’est-ce qu’un enrobé ?
Un enrobé est le matériau obtenu à partir d’un mélange de granulats et d’un liant hydrocarboné. Ainsi, le béton bitumineux ou les asphaltes sont des enrobés !
Que sont les fines ?
Les fines sont des matériaux granulaires fins tels que le filler ou la farine.
Les matériaux routiers pour les assises de la chaussée
La couche d’assise représente la base et la fondation de la chaussée.
Les matériaux bitumineux pour assise sont essentiellement :
- le grave bitume (GB) : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 8 à 14 cm ;
- l’enrobé à module élevé (EME) ou Béton Bitumineux à Haut Module (BBHM) : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 6 à 13 cm.
Voici la liste des autres matériaux pour assise :
- Les GNT : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 15 à 35 cm ;
- Les MIOM (Mâchefers d’incinération d’ordures ménagères) non traités : les MIOM sont des scories issues de l’incinération des ordures ménagères. L’épaisseur de mise en œuvre est de 15 à 35 cm en couche de forme et de 15-30 cm en couche de fondation ;
- Les graves traitées aux liants hydrauliques (GH ou GTLH) : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 18 et 28 cm. Le liant hydraulique est soit un ciment, soit un liant hydraulique à base de laitier moulu ou de clinker ;
- Les sables traités aux liants hydrauliques (SH ou STLH) : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 18 et 32 cm. Le liant hydraulique est soit un ciment, soit un liant hydraulique à base de laitier moulu ou de clinker;
- Les MIOM traités aux liants hydrauliques : l’épaisseur de mise en œuvre varie de 18 à 35 cm en couche de forme et de 18-30 cm en couche de fondation. Le liant hydraulique utilisé est un ciment, liant hydraulique routier ou laitier ;
- Les BC (bétons de ciment) ;
- Les matériaux auto-compactants ou autoplaçants : il s’agit de matériaux hydrauliques de consistance fluide, faits à partir de granulats, de ciment à faible dose, d’eau et d’adjuvants. Ils se mettent en œuvre sans compactage et sont excavables. On distingue chez les matériaux auto-compactants :
- les produits essorables : la fluidité de ces matériaux est obtenue à partir d’une forte teneur en eau et la capacité portante par l’évacuation d’une partie de l’eau, l’empilement des granulats et la prise et le durcissement du ciment ;
- les produits non essorables : la fluidité de ces matériaux est obtenue à partir d’adjuvants spécifiques et la capacité portante par la prise et le durcissement du ciment.
- Les sols fins traités aux liants hydrauliques.
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Sources :
- Materrio.construction
- Aggeris
- Cimbéton
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