Expériences avec l’enrobé drainant aux Pays-Bas Enrobe drainant oui ou non? Expériences avec l’enrobé drainant aux Pays-Bas Jan Voskuilen Chef de projet, Asphalt Road and Hydraulic Engineering Institute

POINTS TRAITÉS Histoire du drainant (DRA) Enrobe drainant oui ou non? POINTS TRAITÉS 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

Augmentation du DRA sur autoroutes Enrobe drainant oui ou non? Augmentation du DRA sur autoroutes Croissance [%] du DRA sur les autoroutes hollandaises

Formulation du mélange: Composants 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

Formulation du DRA 0/16 (% masse) Sur tamis désiré max. min. 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 15.0 30.0 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)

Granularité du DRA 0/16 120 100 granularité min. 80 granularité max. Enrobe drainant oui ou non? Granularité du DRA 0/16 120 100 granularité min. 80 granularité max. 60 % sur tamis 40 20 C16 C11,2 C8 C5,6 2 mm 63 um Tamis

Procédure de formulation du mélange Enrobe drainant oui ou non? Procédure de formulation du mélange Compacter 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

Méthodes d’essai usuelles pour les DRA Enrobe drainant oui ou non? 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 Rotating Surface Abrasion Test

Méthodes d’essai populaires pour les DRA Enrobe drainant oui ou non? Méthodes d’essai populaires pour les DRA Rotating Surface Abrasion Test (RSAT)

Autres méthodes d’essai pour les DRA 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

Conventions basées sur la performance 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

Inconvénients du DRA Après la pose une plus faible adhérence initiale 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

Résistance au dérapage sur route sèche au jeune âge 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

Surveillance de l’adhérence 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%)

Essai de freinage (glissance de 100%, surface sèche) Enrobe drainant oui ou non? Essai de freinage (glissance de 100%, surface sèche)

Remorque de glissance 86% (adhérence sur route humide) Enrobe drainant oui ou non? Remorque de glissance 86% (adhérence sur route humide)

Remorque de glissance 86% (surface humide) Enrobe drainant oui ou non? Remorque de glissance 86% (surface humide)

Valeurs caractéristiques pour la décélération de freinage Enrobe drainant oui ou non? Valeurs caractéristiques pour la décélération de freinage Enrobé drainant Enrobé dense Neuf Usagé Sans ABS 5,4 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 1991 Si 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 7 BD en m/s2 6 5 6 12 mois

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

Problèmes d’entretien hivernal 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

Recherche en sécurité routière 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

Avantages du DRA Réduction du bruit Pas de problème d’orniérage Enrobe drainant oui ou non? Avantages du DRA Réduction 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

Performance d’un DRA standard 0/16 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

Techniques de maintenance pour les DRA 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

Sérieux problèmes d’arrachement, fin de la durée de service Enrobe drainant oui ou non? Techniques de maintenance pour les DRA Début arrachement Sérieux problèmes d’arrachement, fin de la durée de service 1 Résistance en traction 2 3 Durée de service 1 Maintenance préventive (technique de scellement) 2 Maintenance temporaire (Via-Ral) Fraisage du vieux DRA et pose du nouveau DRA 3

Nouveaux développements (PA Plus) 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

Constructions en DRA bicouche Enrobe drainant oui ou non? Nouveaux développements 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 Réduction de bruit: de 5 à 6 dB(A)

Conditions limites pour DRA bicouche Enrobe drainant oui ou non? Nouveaux développements 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

Enrobe drainant oui ou non? Merci! Actuel Futur