Surface de la route - Road surface

Une route en cours de resurfaçage à l'aide d'un rouleau compresseur
Revêtement rouge pour la piste cyclable aux Pays-Bas
Équipe de construction fixant l'asphalte sur une tranchée de fibre optique, à New York City

Une surface de route ( anglais britannique ) ou une chaussée ( anglais américain ) est le matériau de surface durable posé sur une zone destinée à soutenir la circulation des véhicules ou des piétons , telle qu'une route ou une passerelle . Dans le passé, les revêtements routiers en gravier , les pavés et les pavés de granit étaient largement utilisés, mais ceux-ci ont principalement été remplacés par de l' asphalte ou du béton posés sur une couche de base compactée . Les mélanges d'asphalte sont utilisés dans la construction de chaussées depuis le début du 20e siècle et sont de deux types : les routes métallisées et les routes non métallisées. Les routes métallisées sont conçues pour supporter la charge des véhicules et sont donc généralement construites sur des routes fréquemment utilisées. Les routes non métallisées, également appelées routes de gravier, sont rugueuses et peuvent supporter moins de poids. Les revêtements routiers sont fréquemment marqués pour guider la circulation .

Aujourd'hui, des méthodes de pavage perméable commencent à être utilisées pour les routes et les trottoirs à faible impact. Les chaussées sont cruciales pour des pays comme les États-Unis et le Canada , qui dépendent fortement du transport routier. C'est pourquoi des projets de recherche tels que Long-Term Pavement Performance ont été lancés pour optimiser le cycle de vie des différents revêtements routiers.

Aménagement des revêtements routiers

Ancienne voie romaine, menant de Jérusalem à Beit Gubrin , adjacente à l'autoroute régionale 375 en Israël
Différentes couches de route, y compris la couche d'asphalte. L'épaisseur totale d'une chaussée peut être mesurée en utilisant l' équivalence de base granulaire

Le transport sur roues a créé le besoin de meilleures routes. En règle générale, les matériaux naturels ne peuvent pas être à la fois suffisamment souples pour former des surfaces bien nivelées et suffisamment solides pour supporter des véhicules à roues, en particulier lorsqu'ils sont mouillés, et rester intacts. Dans les zones urbaines, il a commencé à valoir la peine de construire des rues pavées et, en fait, les premières rues pavées semblent avoir été construites à Ur en 4000 av. Des routes en velours côtelé ont été construites à Glastonbury , en Angleterre, en 3300 avant JC et des routes pavées de briques ont été construites dans la civilisation de la vallée de l' Indus sur le sous-continent indien à peu près à la même époque. Les améliorations de la métallurgie signifiaient qu'en 2000 avant JC, des outils de taille de pierre étaient généralement disponibles au Moyen-Orient et en Grèce, permettant ainsi le pavage des rues locales. En particulier, vers 2000 avant JC, les Minoens ont construit une route pavée de 50 km de Knossos dans le nord Crète à travers les montagnes à Gortyne et Lebena , un port sur la côte sud de l'île, qui avait des drains latéraux, un revêtement épais de 200 mm de grès blocs liés au mortier argilo - gypseux , recouverts d'une couche de dalles basaltiques et à épaulements séparés . Cette route pourrait être considérée comme supérieure à n'importe quelle voie romaine . Les routes romaines variaient de simples routes en velours côtelé à des routes pavées utilisant des plates-formes profondes de gravats tassés comme couche sous-jacente pour s'assurer qu'elles restaient sèches, car l'eau s'écoulerait entre les pierres et les fragments de gravats, au lieu de devenir de la boue dans les sols argileux.

Bien qu'il y ait eu des tentatives pour redécouvrir les méthodes romaines, il y avait peu d'innovations utiles dans la construction de routes avant le 18ème siècle. Le premier constructeur de routes professionnel à émerger pendant la révolution industrielle était John Metcalf , qui a construit environ 180 miles (290 km) de route à péage , principalement dans le nord de l'Angleterre, à partir de 1765, lorsque le Parlement a adopté une loi autorisant la création de trusts de péage à construire de nouvelles routes à péage dans la région de Knaresborough.

Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet est largement crédité d'avoir établi la première approche scientifique de la construction routière en France en même temps que Metcalf. Il rédige un mémoire sur sa méthode en 1775, qui se généralise en France. Il s'agissait d'une couche de grosses roches, recouverte d'une couche de gravier plus petit.

À la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle, de nouvelles méthodes de construction routière ont été mises au point par le travail de deux ingénieurs britanniques : Thomas Telford et John Loudon McAdam . La méthode de construction de routes de Telford impliquait le creusement d'une grande tranchée dans laquelle une fondation de roche lourde était posée. Il a également conçu ses routes de manière à ce qu'elles soient en pente descendante à partir du centre, permettant le drainage, une amélioration majeure par rapport à l'œuvre de Trésaguet. La surface de ses routes était constituée de pierres brisées. McAdam a mis au point un matériau de pavage peu coûteux composé de terre et d'agrégats de pierre (connu sous le nom de macadam ). Sa méthode de construction de routes était plus simple que celle de Telford, mais plus efficace pour protéger les routes : une croûte de route qui protégerait le sol en dessous de l'eau et de l'usure. La taille des pierres était au cœur de la théorie de la construction de routes de McAdam. L'épaisseur de la route inférieure de 200 millimètres (7,9 pouces) était limitée aux pierres ne dépassant pas 75 millimètres (3,0 pouces).

Le tarmac moderne a été breveté par l'ingénieur civil britannique Edgar Purnell Hooley , qui a remarqué que le goudron renversé sur la chaussée retenait la poussière et créait une surface lisse. Il dépose un brevet en 1901 pour le tarmac.

Le brevet de Hooley de 1901 pour le tarmac impliquait le mélange mécanique du goudron et des agrégats avant la pose, puis le compactage du mélange avec un rouleau compresseur . Le goudron a été modifié en ajoutant de petites quantités de ciment Portland , de résine et de brai .

Asphalte

Gros plan de l'asphalte sur une allée
Pose d'asphalte

L'asphalte (en particulier le béton bitumineux ), parfois appelé revêtement souple en raison de la nature dans laquelle il répartit les charges, est largement utilisé depuis les années 1920. La nature visqueuse du bitume liant permet de béton bitumineux pour maintenir importante déformation plastique , bien que la fatigue de charges répétées au fil du temps est le mécanisme le plus commun de défaillance. La plupart des surfaces d'asphalte sont posées sur une base de gravier, qui est généralement au moins aussi épaisse que la couche d'asphalte, bien que certaines surfaces d'asphalte « à pleine profondeur » soient posées directement sur la couche de fondation d'origine . Dans les zones avec des fondations très molles ou expansives telles que l' argile ou la tourbe , des bases de gravier épais ou la stabilisation de la fondation avec du ciment Portland ou de la chaux peuvent être nécessaires. Des géosynthétiques de polypropylène et de polyester ont également été utilisés à cette fin et dans certains pays du Nord, une couche de panneaux de polystyrène a été utilisée pour retarder et minimiser la pénétration du gel dans le sol de fondation.

Selon la température à laquelle il est appliqué, l'asphalte est classé en mélange à chaud, mélange tiède, mélange semi-chaud ou mélange froid. L'asphalte mélangé à chaud est appliqué à des températures supérieures à 300 °F (150 °C) avec une chape flottante . L'asphalte tiède est appliqué à des températures de 200 à 250 °F (95 à 120 °C), ce qui réduit la consommation d'énergie et les émissions de composés organiques volatils . L'enrobé à froid est souvent utilisé sur les routes rurales à faible volume, où l'enrobé à chaud refroidirait trop pendant le long trajet entre l' usine d'asphalte et le chantier de construction. Une surface en béton bitumineux sera généralement construite pour les autoroutes primaires à grand débit ayant une charge de circulation quotidienne moyenne annuelle supérieure à 1200 véhicules par jour. Les avantages des routes en asphalte comprennent un bruit relativement faible, un coût relativement faible par rapport à d'autres méthodes de pavage et une facilité de réparation perçue. Les inconvénients comprennent une durabilité moindre que les autres méthodes de pavage, une résistance à la traction inférieure à celle du béton, la tendance à devenir glissant et mou par temps chaud et une certaine quantité de pollution par les hydrocarbures du sol et des eaux souterraines ou des cours d'eau .

Au milieu des années 1960, l'asphalte caoutchouté a été utilisé pour la première fois, mélangeant le caoutchouc granulé de pneus usés avec de l'asphalte. Bien qu'il soit une utilisation potentielle pour les pneus qui rempliraient autrement les décharges et présenteraient un risque d'incendie, l'asphalte caoutchouté a montré une plus grande incidence d'usure dans les cycles de gel-dégel dans les zones tempérées en raison d'une expansion et d'une contraction non homogènes avec des composants non caoutchouteux. L'application d'asphalte caoutchouté est plus sensible à la température et, dans de nombreux endroits, ne peut être appliquée qu'à certaines périodes de l'année.

Les résultats des études sur les avantages acoustiques à long terme de l'asphalte caoutchouté ne sont pas concluants. L'application initiale d'asphalte caoutchouté peut fournir une réduction de 3 à 5 décibels (dB) des émissions sonores provenant de la chaussée des pneus ; cependant, cela se traduit par seulement 1 à 3 décibels (dB) dans la réduction totale du niveau de bruit de la circulation (en raison des autres composantes du bruit de la circulation). Par rapport aux mesures d'atténuation passives traditionnelles (par exemple, les murs antibruit et les bermes de terre), l'asphalte caoutchouté offre des avantages acoustiques de plus courte durée et moindres à un coût généralement beaucoup plus élevé.

Béton

Chaussée en béton à San Jose , Californie
Une route en béton à Ewing , New Jersey . La chaussée d'origine a été posée dans les années 1950 et n'a pas été considérablement modifiée depuis.

Les surfaces en béton (en particulier le béton de ciment Portland ) sont créées à l'aide d'un mélange de béton de ciment Portland, d' agrégats grossiers , de sable et d'eau. Dans pratiquement tous les mélanges modernes, divers adjuvants seront également ajoutés pour augmenter la maniabilité, réduire la quantité d'eau requise, atténuer les réactions chimiques nocives et à d'autres fins bénéfiques. Dans de nombreux cas, des substituts du ciment Portland seront également ajoutés, tels que les cendres volantes . Cela peut réduire le coût du béton et améliorer ses propriétés physiques. Le matériau est appliqué dans un coulis fraîchement mélangé et travaillé mécaniquement pour compacter l'intérieur et forcer une partie du coulis de ciment à la surface pour produire une surface plus lisse et plus dense sans nid d'abeilles. L'eau permet au mélange de se combiner moléculairement dans une réaction chimique appelée hydratation .

Les surfaces en béton ont été classées en trois types courants : joint simple (JPCP), joint renforcé (JRCP) et renforcé en continu (CRCP). Le seul élément qui distingue chaque type est le système de jointoiement utilisé pour contrôler le développement des fissures.

L'un des principaux avantages des chaussées en béton est qu'elles sont généralement plus solides et plus durables que les chaussées en asphalte. Ils peuvent également être rainurés pour fournir une surface antidérapante durable. Un inconvénient précédent était qu'ils avaient un coût initial plus élevé et pouvaient prendre plus de temps à construire. Ce coût peut généralement être compensé par le long cycle de vie de la chaussée et le coût plus élevé du bitume. La chaussée en béton peut être entretenue au fil du temps à l'aide d'une série de méthodes connues sous le nom de restauration de chaussée en béton, notamment le meulage au diamant , les rénovations de goujons , le scellement des joints et des fissures, le point de croix, etc. Le meulage au diamant est également utile pour réduire le bruit et restaurer la résistance au dérapage dans chaussée en béton plus ancienne.

La première rue aux États-Unis à être pavée de béton était Court Avenue à Bellefontaine, Ohio en 1893. Le premier kilomètre de trottoir en béton aux États-Unis était sur Woodward Avenue à Detroit, Michigan en 1909. Suite à ces utilisations pionnières, le Lincoln Highway Association , créée en octobre 1913 pour superviser la création de l'une des premières autoroutes transcontinentales est-ouest des États-Unis pour la nouvelle automobile de l'époque, a commencé à établir des « miles de semis » de plate-forme spécifiquement pavée de béton à divers endroits aux États-Unis. Midwest, à partir de 1914 à l'ouest de Malta, Illinois , tout en utilisant du béton avec la "section idéale" en béton spécifiée pour la Lincoln Highway dans le comté de Lake, Indiana en 1922 et 1923.

Les routes en béton peuvent produire plus de bruit que l'asphalte, en raison du bruit des pneus sur les fissures et les joints de dilatation. Une chaussée en béton composée de plusieurs dalles de taille uniforme produira un son et des vibrations périodiques dans chaque véhicule lorsque ses pneus passeront sur chaque joint de dilatation. Ces sons et vibrations répétitifs monotones peuvent provoquer un effet fatigant ou hypnotique sur le conducteur au cours d'un long trajet.

Chaussée composite

Un exemple de chaussée composite : enrobé à chaud appliqué sur une chaussée en béton de ciment Portland

Les revêtements composites combinent une sous-couche de béton de ciment Portland avec un revêtement d'asphalte. Ils sont généralement utilisés pour réhabiliter les routes existantes plutôt que dans de nouvelles constructions.

Les revêtements d'asphalte sont parfois posés sur du béton vieilli pour restaurer une surface d'usure lisse. Un inconvénient de cette méthode est que le mouvement dans les joints entre les dalles de béton sous-jacentes, qu'il s'agisse d'une dilatation et d'une contraction thermiques, ou d'une déviation des dalles de béton due aux charges d'essieu des camions , provoque généralement des fissures réfléchissantes dans l'asphalte. Pour réduire la fissuration réfléchissante, la chaussée en béton est brisée par un processus de rupture et de siège, de fissure et de siège ou de frottement . Les géosynthétiques peuvent être utilisés pour le contrôle réfléchissant des fissures. Avec les processus de rupture et de siège et de fissure et de siège, un poids lourd est déposé sur le béton pour provoquer la fissuration, puis un rouleau lourd est utilisé pour asseoir les pièces résultantes dans la sous-base.

La principale différence entre les deux procédés réside dans l'équipement utilisé pour casser la chaussée en béton et la taille des pièces qui en résultent. La théorie est que les petites fissures fréquentes étendront la contrainte thermique sur une zone plus large que les grands joints peu fréquents, réduisant ainsi la contrainte sur la chaussée en asphalte sus-jacente. La « rubblisation » est une fracturation plus complète du vieux béton usé, convertissant efficacement l'ancienne chaussée en une base d'agrégats pour une nouvelle route asphaltée.

Le processus de revêtement blanc utilise du béton de ciment Portland pour refaire la surface d'une route asphaltée en détresse.

Recyclage

Une fraiseuse d'asphalte à Boise, Idaho

La chaussée en détresse peut être réutilisée lors de la réhabilitation d'une chaussée. La chaussée existante est brisée et peut être broyée sur place grâce à un processus appelé fraisage . Cette chaussée est communément appelée chaussée d'asphalte récupéré (RAP). Le RAP peut être transporté vers une usine d'asphalte, où il sera stocké pour être utilisé dans de nouveaux mélanges de revêtement, ou il peut être recyclé sur place en utilisant les techniques décrites ci-dessous. Pour plus d'informations sur les mélanges d'asphalte contenant du RAP et d'autres matériaux recyclés, voir Asphalt Concrete .

Méthodes de recyclage sur place

  • Frottement de la chaussée : La chaussée en béton existante est broyée en particules de la taille du gravier. Toute armature en acier est retirée et la chaussée est compactée pour former la couche de base et/ou la sous-couche de la nouvelle chaussée en asphalte. La chaussée au sol peut également être compactée pour une utilisation sur des routes en gravier.  
  • Recyclage en place à froid : Le revêtement bitumineux est broyé ou broyé en petites particules. Les broyages d'asphalte sont mélangés avec une émulsion d'asphalte, de la mousse de bitume ou du bitume mou pour rajeunir le liant d'asphalte vieilli. De nouveaux agrégats peuvent également être ajoutés. Le mélange d'asphalte résultant est pavé et compacté. Il peut servir de couche de revêtement supérieure ou être recouvert d'un nouvel asphalte après durcissement.
  • Recyclage en place à chaud : Le revêtement bitumineux est chauffé à 250 - 300 °F (120 - 150 °C), broyé, combiné avec un agent rajeunissant et/ou un liant bitumineux vierge, et compacté. Il peut ensuite être recouvert d'un nouveau béton bitumineux. Ce processus recycle généralement les deux pouces supérieurs (50 mm) ou moins, et peut être utilisé pour corriger les défauts de surface, tels que l'orniérage ou le polissage. Pour préserver l'état du liant bitumineux et éviter les émissions excessives d'hydrocarbures, le chauffage est généralement réalisé progressivement grâce à l'utilisation de radiateurs infrarouges ou à air chaud.
  • Remise en état sur toute la profondeur : Toute l' épaisseur de la chaussée d'asphalte et du matériau sous-jacent est pulvérisée pour fournir un mélange uniforme de matériau. Un liant ou un matériau stabilisant peut être mélangé pour former une couche de base pour le nouveau revêtement, ou il peut être laissé non lié pour former une couche de fondation. Les agents liants courants comprennent l'émulsion d'asphalte, les cendres volantes, la chaux hydratée, le ciment Portland et le chlorure de calcium. Des agrégats vierges, du RAP ou du ciment Portland concassé peuvent également être ajoutés pour améliorer la gradation et les propriétés mécaniques du mélange. Cette technique est généralement utilisée pour traiter les défaillances structurelles de la chaussée, telles que la fissuration en alligator, l'orniérage profond et la chute d'accotement.

Surface bitumineuse

Le traitement de surface bitumineux (BST) ou chipseal est utilisé principalement sur les routes à faible trafic, mais aussi comme couche de scellement pour rajeunir une chaussée en béton bitumineux. Il s'agit généralement de granulats épandus sur une émulsion d' asphalte projetée ou un ciment bitumineux fluidifié. L'agrégat est ensuite noyé dans l'asphalte en le roulant, généralement avec un rouleau à pneus . Ce type de surface est décrit par une grande variété de termes régionaux, y compris « chip seal », « tar and chip », « oil and stone », « seal coat », « sprayed seal », « surface dressing », « microsurfacing » ou comme simplement "bitume".

La BST est utilisée sur des centaines de kilomètres de la route de l' Alaska et d'autres routes similaires en Alaska , dans le territoire du Yukon et dans le nord de la Colombie-Britannique . La facilité d'application de la BST est l'une des raisons de sa popularité, mais une autre est sa flexibilité, qui est importante lorsque les routes sont posées sur un terrain instable qui dégèle et se ramollit au printemps.

Les autres types de BST comprennent le micropavage, les joints à lisier et Novachip. Ceux-ci sont posés à l'aide d'équipements spécialisés et exclusifs. Ils sont le plus souvent utilisés dans les zones urbaines où la rugosité et la pierre meuble associées aux joints à copeaux sont considérées comme indésirables.

Surface de la membrane mince

Une surface à membrane mince (TMS) est un agrégat traité à l' huile qui est déposé sur une couche de gravier , produisant une route sans poussière. Une route TMS réduit les problèmes de boue et fournit des routes sans pierres pour les résidents locaux où le trafic de camions chargés est négligeable. La couche TMS n'ajoute aucune résistance structurelle significative et est donc utilisée sur les autoroutes secondaires avec un faible volume de trafic et une charge de poids minimale. La construction implique une préparation minimale de la couche de fondation, suivie d'un revêtement avec un agrégat d' asphalte mélangé à froid de 50 à 100 millimètres (2,0 à 3,9 pouces) . La Division de l'exploitation du ministère des Routes et de l'Infrastructure de la Saskatchewan a la responsabilité d'entretenir 6 102 kilomètres (3 792 milles) d'autoroutes à membrane mince (TMS).

Otta sceau

Le joint Otta est une surface de route à faible coût utilisant un mélange de 16 à 30 millimètres (0,63 à 1,18 po) d'épaisseur de bitume et de roche concassée.

Surface de gravier

Le gravier est connu pour avoir été largement utilisé dans la construction de routes par les soldats de l' Empire romain (voir voie romaine ) mais en 1998, une route à revêtement calcaire, qui remonterait à l' âge du bronze , a été découverte à Yarnton dans l'Oxfordshire, en Grande-Bretagne. . L'application de gravier, ou « métallisation », a eu deux usages distincts dans le revêtement des routes. Le terme métal routier fait référence à la pierre brisée ou aux cendres utilisées dans la construction ou la réparation de routes ou de voies ferrées , et est dérivé du latin metallum , qui signifie à la fois « mine » et « carrière ». Le terme désignait à l'origine le processus de création d'une chaussée en gravier. Le tracé de la chaussée serait d'abord creusé sur plusieurs pieds et, selon les conditions locales, des drains français pourraient avoir été ajoutés ou non. Ensuite, de grosses pierres ont été placées et compactées, suivies de couches successives de petites pierres, jusqu'à ce que la surface de la route soit composée de petites pierres compactées en une surface dure et durable. « Le gravillon » est devenu plus tard le nom de pierre gravillon mélangé avec du goudron pour former le matériau de revêtement routier tarmac . Une route d'un tel matériau est appelée une « route métallisée » en Grande-Bretagne, une « route pavée » au Canada et aux États-Unis, ou une « route goudronnée » dans certaines parties du Canada, de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande.

Une surface granulaire peut être utilisée avec un volume de trafic où le trafic quotidien moyen annuel est de 1 200 véhicules par jour ou moins. Il y a une certaine résistance structurelle si la surface de la route combine une sous-base et une base et est surmontée d'un agrégat d'étanchéité à double grade avec émulsion. Outre les 4 929 kilomètres (3 063 mi) de chaussées granulaires entretenues en Saskatchewan, environ 40 % des routes néo-zélandaises sont des structures de chaussées granulaires non liées.

La décision de paver ou non une route de gravier dépend souvent du volume de trafic. Il a été constaté que les coûts d'entretien des routes en gravier dépassent souvent les coûts d'entretien des routes pavées ou traitées en surface lorsque les volumes de circulation dépassent 200 véhicules par jour.

Certaines collectivités trouvent qu'il est logique de convertir leurs routes pavées à faible volume en surfaces d'agrégats.

Autres surfaces

Finisseurs (ou paviours ), généralement sous forme de blocs de béton préfabriqué, sont souvent utilisés à des fins esthétiques, ou parfois à ports installations qui voient le chargement de la chaussée de longue durée. Les pavés sont rarement utilisés dans les zones fréquentées par des véhicules à grande vitesse.

Brique , pavé rond , sett , planches de bois et revêtements en pavés de bois tels que la chaussée Nicolson , étaient monnaie courante dans les zones urbaines à travers le monde, mais est tombé à la mode dans la plupart des pays, en raison du coût élevé de la main - d'œuvre nécessaire de poser et de les maintenir , et ne sont généralement conservés que pour des raisons historiques ou esthétiques. Dans certains pays, cependant, ils sont encore courants dans les rues locales. Aux Pays - Bas , le pavage en briques a fait un retour en force depuis l'adoption d'un grand programme national de sécurité routière en 1997. De 1998 à 2007, plus de 41 000 km de rues de la ville ont été convertis en routes d'accès locales avec une limite de vitesse de 30 km. /h, dans le but de modérer la circulation . Une mesure populaire consiste à utiliser du pavage en briques - le bruit et les vibrations ralentissent les automobilistes. Dans le même temps, il n'est pas rare que les pistes cyclables le long d'une route aient une surface plus lisse que la route elle-même.

De même, les chaussées en macadam et en goudron peuvent encore parfois être enterrées sous des chaussées en béton bitumineux ou en béton de ciment Portland, mais sont rarement construites aujourd'hui.

Il existe également d'autres méthodes et matériaux pour créer des chaussées qui ont l'apparence de chaussées en briques. La première méthode pour créer une texture de brique consiste à chauffer une chaussée en asphalte et à utiliser des fils métalliques pour imprimer un motif de brique à l'aide d'un compacteur pour créer de l' asphalte estampé . Une méthode similaire consiste à utiliser des outils d'impression en caoutchouc pour appuyer sur une fine couche de ciment pour créer du béton décoratif . Une autre méthode consiste à utiliser un pochoir à motif de brique et à appliquer un matériau de surfaçage sur le pochoir. Les matériaux qui peuvent être appliqués pour donner la couleur de la brique et la résistance au dérapage peuvent prendre de nombreuses formes. Un exemple consiste à utiliser un coulis de béton modifié aux polymères coloré qui peut être appliqué par chape ou pulvérisation. Un autre matériau est le thermoplastique renforcé d' agrégats qui peut être appliqué à chaud sur la couche supérieure de la surface en brique. Les autres matériaux de revêtement sur l'asphalte embouti sont les peintures et les revêtements époxy à deux composants .

Implications acoustiques

Les choix de revêtement de chaussée sont connus pour affecter l'intensité et le spectre du son émanant de l'interaction pneu/surface. Les premières applications des études sur le bruit ont eu lieu au début des années 1970. Les phénomènes de bruit sont fortement influencés par la vitesse du véhicule.

Les types de surface de chaussée contribuent à des effets de bruit différentiels allant jusqu'à 4 dB , le type à joint écaillé et les routes rainurées étant les plus bruyants, et les surfaces en béton sans espaceurs étant les plus silencieuses. Les surfaces asphaltiques ont une performance intermédiaire par rapport au béton et au scellement en copeaux . Il a été démontré que l' asphalte caoutchouté donne une réduction marginale de 3 à 5 dB des émissions sonores des pneus sur la chaussée et une réduction marginale de 1 à 3 dB des émissions sonores totales de la route par rapport aux applications d'asphalte conventionnelles.

Détérioration de la surface

La détérioration de l' asphalte

Comme les systèmes de chaussée échouent principalement en raison de la fatigue (d'une manière similaire aux métaux ), les dommages causés à la chaussée augmentent avec la quatrième puissance de la charge par essieu des véhicules qui y circulent. Selon le test routier AASHO , les camions lourdement chargés peuvent faire plus de 10 000 fois les dommages causés par une voiture de tourisme normale. Les taux d'imposition des camions sont plus élevés que ceux des voitures dans la plupart des pays pour cette raison, bien qu'ils ne soient pas prélevés proportionnellement aux dommages causés. Les voitures particulières sont considérées comme ayant peu d'effet pratique sur la durée de vie d'une chaussée, du point de vue de la fatigue des matériaux.

D'autres modes de défaillance incluent le vieillissement et l'abrasion de surface. Au fil des années, le liant dans une couche de roulement bitumineux devient plus rigide et moins souple. Lorsqu'elle deviendra suffisamment "vieille", la surface commencera à perdre des agrégats et la profondeur de la macrotexture augmentera considérablement. Si aucune action d'entretien n'est effectuée rapidement sur la couche de roulement, des nids -de- poule se formeront. Le cycle de gel-dégel dans les climats froids accélérera considérablement la détérioration de la chaussée, une fois que l'eau pourra pénétrer à la surface. Les nanoparticules d'argile et de silice pyrogénée peuvent potentiellement être utilisées comme revêtements anti-UV efficaces dans les chaussées en asphalte.

Si la route est encore structurellement saine, un traitement de surface bitumineux, tel qu'un enduit ou un enduit superficiel, peut prolonger la durée de vie de la route à faible coût. Dans les régions à climat froid, les pneus cloutés peuvent être autorisés sur les voitures particulières. En Suède et en Finlande, les pneus cloutés pour voitures particulières représentent une part très importante de l' orniérage de la chaussée .

Les propriétés physiques d'un tronçon de chaussée peuvent être testées à l'aide d'un déflectomètre à poids tombant .

Plusieurs méthodes de conception ont été développées pour déterminer l'épaisseur et la composition des revêtements routiers nécessaires pour supporter les charges de trafic prévues pour une période de temps donnée. Les méthodes de conception des chaussées sont en constante évolution. Parmi celles-ci figurent la méthode de conception Shell Pavement et le "Guide for Design of Pavement Structures" de 1993/98 de l' American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Un guide de conception mécaniste-empirique a été développé par le biais du processus NCHRP, aboutissant au Guide de conception de chaussées empiriques mécanistiques (MEPDG), qui a été adopté par l'AASHTO en 2008, bien que la mise en œuvre du MEPDG par les départements des transports de l'État ait été lente.

D'autres recherches menées par l' University College London sur les chaussées ont conduit au développement d'une chaussée artificielle intérieure de 80 mètres carrés dans un centre de recherche appelé Laboratoire d'accessibilité des piétons et de l'environnement de mouvement (PAMELA). Il est utilisé pour simuler des scénarios quotidiens, des différents utilisateurs de la chaussée aux différentes conditions de la chaussée. Il existe également un centre de recherche près de l'Université d'Auburn , le NCAT Pavement Test Track , qui est utilisé pour tester la durabilité des chaussées en asphalte expérimentales.

En plus des coûts de réparation, l'état d'une chaussée a des effets économiques pour les usagers de la route. La résistance au roulement augmente sur une chaussée rugueuse, tout comme l'usure des composants du véhicule. Il a été estimé que le mauvais revêtement des routes coûte au conducteur américain moyen 324 $ par an en réparations de véhicules, soit un total de 67 milliards de dollars. En outre, il a été estimé que de petites améliorations des conditions de surface de la route peuvent réduire la consommation de carburant de 1,8 à 4,7 %.

Marquages

Les marquages ​​au sol sont utilisés sur les routes pavées pour fournir des conseils et des informations aux conducteurs et aux piétons. Il peut se présenter sous la forme de marqueurs mécaniques tels que les yeux de chat , les points de botts et les bandes rugueuses , ou de marqueurs non mécaniques tels que les peintures, les thermoplastiques , les plastiques et les époxy .

Voir également

Les références

Liens externes