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RÉSUMÉ
Le terme liant signifie « colle » et l’adjectif « hydrocarboné » indique un produit renfermant des atomes de carbone et d’hydorgène. Un liant hydrocarboné est ainsi un liant organique. Cet article propose de passer en revue les liants plus communément appelés bitumes : bitume naturel, asphalte naturel et bitume de pétrole. La constitution du bitume et les principales caractéristiques des bitumes routiers sont passées en revue : pénétrabilité, point de ramolissement bille et anneau, exigences essentielles, classification et spécifications. Les bitumes fluidifiés et fluxés, les émulsions de bitume, les bitumes modifiés et les bitumes spéciaux sont également présentés.
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Bernard LOMBARDI : Ingénieur ENSCL, Directeur général du GPB - Président de la Commission de normalisation des liants hydrocarbonés du BNPé
INTRODUCTION
Un ouvrage, daté de juin 1866 de Léon Malo, apporte la preuve que l'asphalte et les bitumes naturels jouaient un rôle important dans les travaux publics, sans pour autant faire l'objet d'articles de référence, à l'exception de quelques communications dans les annales des Ponts et Chaussées ou dans celles des Mines.
L'auteur affirme que, depuis trente ans, l'asphalte a pris sa place immédiatement à côté des chaux et ciments. La voirie des villes ne saurait plus s'en passer !
Cette plaidoirie en faveur de l'asphalte coulé est très séduisante mais renforce ce que toute bibliographie met en évidence, à savoir que ce matériau hydrocarboné, connu depuis la plus haute antiquité, était utilisé en quantité limitée et, essentiellement, pour réaliser l'étanchéité de bâtiments de qualité et de réservoir d'eau destinée à la consommation humaine.
Les chapitres qui suivent doivent aider le lecteur à replacer les liants hydrocarbonés dans le temps et dans l'espace. Ces produits organiques accompagnent certainement le développement des hommes depuis la nuit des temps et, dans l'état actuel des connaissances, les réserves de « bitume » sont suffisantes pour les cent prochaines années.
Afin de repousser cette limite, il faudra systématiquement recycler les matériaux bitumineux. L'aptitude au recyclage est une des grandes qualités du bitume.
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Bitumes spéciaux
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8. Bitumes modifiés
La norme de terminologie EN 12597 définit un bitume modifié comme un bitume dont certaines propriétés rhéologiques ont été modifiées par l'ajout d'un polymère au moins. Le mélange peut être physique, ou bien faire l'objet d'une réaction chimique, mais doit intervenir au sein d'une usine, ou d'une unité mobile, avant son emploi dans le matériau final.
Ces bitumes sont souvent désignés par l'acronyme BmP pour « Bitume modifié par des polymères » ce qui donne, en anglais, PmB pour « Polymer modified Bitumen ».
À ce jour, il existe 3 grandes familles de polymères :
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les élastomères du type copolymère SB, SBR, SBS et SIS ;
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les plastomères du type copolymère EVA, EMA, EBA et PIB ;
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le caoutchouc vulcanisé de récupération sous la forme de poudrette.
Globalement, l'objectif recherché est d'ajouter les propriétés du bitume et celles du polymère.
À cette liste d'additifs, on peut ajouter le soufre qui peut agir de plusieurs façons, plus ou moins complémentaires.
Bitume-caoutchouc et bitume-soufre sont traités au paragraphe.
8.1 Fabrication
Sachant que rares sont les bitumes entièrement compatibles avec les polymères, le principe de la fabrication des BmP consiste à créer, à partir d'un bitume routier classique, un liant homogène du point de vue macroscopique mais qui, sous microscope, présentera au moins deux phases distinctes interpénétrées et stables.
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La mise au point d'un BmP nécessite un effort de recherche afin de définir le bon couple liant – polymère(s), ainsi que les concentrations optimales. En effet, si le bitume dissout complètement le polymère, le liant final ne présente qu'un accroissement de viscosité, sans aucune autre modification notable des caractéristiques d'usage. Si le bitume et le polymère sont incompatibles, une agitation très énergique peut laisser croire que le système va trouver une certaine stabilité, alors qu'en fait, dès l'arrêt...
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