La raison est joliment décrite par ce que certains appellent la « zone Boucle d’or ». Pour conserver ses propriétés de compactage entre le poste d’enrobage et sa pose sur la route, l’enrobé ne peut être ni trop chaud ni trop froid. Sa température doit être juste bonne.
« La température est la clé », a déclaré Jim Scherocman, un consultant en asphalte basé à Cincinnati avec 54 ans d’expérience dans le domaine. « Elle contrôle tous les aspects de la pose : Combien de temps il restera praticable sur le chantier, et combien de temps vous avez pour finir de le poser et de le compacter ? » Il ajoute que l’épaisseur de chaque couche a également son importance. Plus la couche est épaisse, plus longtemps elle conservera sa chaleur et restera compactable.
Malheureusement, un certain nombre de facteurs affectent la température finale de pose de l’asphalte, et donc sa durée de vie pour les années à venir. Voici un aperçu de ces facteurs, ainsi que d’autres considérations de température qui » gardent la chaleur » sur les entrepreneurs de pavage d’asphalte.
Température maximale de mélange
Le moment le plus chaud de la vie de tout revêtement d’asphalte est à l’usine de traitement lorsqu’il est mélangé – peu importe si le produit est un asphalte chaud non modifié (HMA), un HMA modifié aux polymères ou un asphalte chaud plus frais (WMA).
Il existe différentes raisons et situations pour utiliser chacun de ces produits d’asphalte, qui sortent du cadre de cet article. Ce qui entre dans son champ d’application, c’est ce fait commun : tous ces enrobés doivent idéalement être produits assez chauds en centrale pour offrir la bonne plage de température pendant la pose. « Pour les mélanges routiers normaux, il s’agit d’une température comprise entre 275°F et 300°F », explique M. Scherocman. « Pour le HMA modifié aux polymères, la plage est de 285°F à 320°F. »
C’est là que ça se complique : bien qu’il existe des moyens de réduire la perte de chaleur pendant le transport par camion, comme les lits de camion isolés et les bâches de couverture, toutes les formes de revêtement en asphalte perdent une chaleur précieuse pendant le trajet entre l’usine et le finisseur ; de 5°F à 25°F, voire plus. Réduire le temps entre l’usine et le site de pavage, et travailler pendant les journées chaudes peut aider, mais le fait est que la perte de chaleur est un problème inévitable.
L’augmentation de la température à l’usine d’asphalte peut-elle résoudre ce problème ? « Si vous faites l’enrobé trop chaud à l’usine, vous pouvez endommager le liant d’asphalte liquide en modifiant ses propriétés chimiques et physiques », a déclaré Mike Huner, un consultant en asphalte basé à Nashville, et propriétaire de Huner Consulting. « Vous finirez par obtenir un enrobé bitumineux plus chaud sur le chantier, mais sa durée de vie à long terme sera compromise. Il en résulterait une couche de chaussée qui ne durera pas aussi longtemps qu’elle est censée le faire. »
Température minimale du mélange
À l’autre extrémité de la « zone Boucles d’or » se trouve l’asphalte trop froid. La raison en est que, lorsque la température baisse, le mélange d’asphalte se raidit – ce qui le rend plus difficile à compacter.
Le compactage est la clé pour créer des routes durables. Un bon compactage améliore les performances de la chaussée de plusieurs façons. Il fournit une résistance au cisaillement pour résister à l’orniérage. Il optimise les vides d’air pour maximiser la durabilité, minimiser la fatigue et minimiser l’oxydation qui peut vieillir prématurément la chaussée. Un bon compactage permet également d’imperméabiliser la surface de la chaussée, en minimisant la perméabilité qui peut contribuer au décollement du liant des particules de granulats dans le mélange bitumineux. « L’objectif est d’atteindre une teneur en vides d’air de six pour cent ou moins pour obtenir une performance optimale », a déclaré Scherocman.
« Si le mélange est trop froid en sortant du camion à benne, il sera trop rigide et trop difficile à compacter », a déclaré Danny Gierhart, un ingénieur régional principal de l’Asphalt Institute basé à Tuttle, Oklahoma. « Si on laisse le mélange refroidir à moins de 180°F à 190°F avant d’atteindre la densité appropriée, le mélange sera si rigide que des efforts de compactage supplémentaires peuvent en fait écraser les agrégats du mélange. »
L’Asphalt Institute a pesé sur ce sujet. « Les mélanges doivent être mis en place et compactés avant de refroidir à 185°F, donc la température minimale dépendra de la température de la couche sur laquelle il est mis en place ainsi que des conditions ambiantes », selon le site Web de l’AI. « Généralement, les spécifications de l’agence énonceront une température minimale acceptable pour le mélange derrière la chape, habituellement 250°F. »
TEMPERATURE AMBIANTE
Lorsque vous travaillez à l’extérieur avec un matériau chaud où la perte de chaleur affecte sa maniabilité, il est logique de paver (si vous avez le choix) les jours chauds plutôt que froids. La raison se résume à la thermodynamique : si vous mettez deux corps distincts de températures différentes en contact l’un avec l’autre, ils finiront par atteindre une température commune partagée, car la chaleur de la surface la plus chaude se transfère au » froid » relatif de l’autre.
Ce que cela signifie, c’est que le HMA chaud perdra de la chaleur plus rapidement par une journée froide que par une journée chaude. Il perdra encore plus rapidement de la chaleur si un vent froid le traverse.
« Cela dit, la température ambiante n’est pas nécessairement un gros problème », a déclaré Scherocman. » Par exemple, les jours de printemps, elle est loin d’être aussi importante que la température de l’asphalte de base. «
Température de la chaussée existante
La température de la chaussée/du lit de la route existant, comparée à celle de l’asphalte mis en place, joue également un rôle en affectant la durée pendant laquelle l’asphalte reste praticable.
« La température de la chaussée existante doit être suffisamment chaude pour ne pas refroidir trop rapidement le soulèvement d’asphalte frais avant qu’il puisse être correctement compacté », a déclaré Gierhart. « La température minimale admissible de la surface doit être plus élevée à mesure que l’épaisseur de la couche diminue. Les minimums typiques sont de 40°F pour les levées supérieures à 3 pouces et de 50°F pour les mélanges plus minces que 2 pouces. »
« N’oubliez pas qu’au printemps, la base est froide de l’hiver », a ajouté Scherocman. « Donc, même par une chaude journée de printemps, vous pouvez avoir des problèmes avec l’asphalte existant qui est trop froid pour travailler. »
Températures de compactage
« Le degré de compactage d’un mélange de béton bitumineux est le facteur le plus important qui affecte la performance ultime de la chaussée sous la circulation », a déclaré Scherocman. « Ceci, à son tour, est affecté par la température de l’asphalte lorsqu’il est posé et compacté. »
« Essayez de compacter le mélange lorsque l’asphalte est trop froid, et vous pouvez vous retrouver avec ce que nous appelons un effet de croûte de tarte », a averti Huner. « La couche de revêtement qui en résulte peut être froide et cassante sur le dessus, mais molle et non compactée au milieu. Elle sera sujette à des fissures capillaires ou à des fissures de contrôle à la surface pendant le processus de compactage. »
Enfin, toutes les formes d’asphalte devraient être posées puis immédiatement compactées tout en restant dans leur zone d’équilibre respective. C’est pourquoi il est impératif pour les entreprises de pavage d’avoir un processus de mélange et de livraison d’asphalte » juste à temps « , ou aussi proche de celui-ci qu’elles peuvent l’atteindre compte tenu des réalités du pavage dans la vie réelle.
Careless est un rédacteur pigiste basé en Ontario.