Stabilisation en profondeur

La stabilisation en profondeur consiste à pulvériser la couche d’usure (supérieure) en asphalte de la chaussée sur les matériaux de fondation et à niveler les matériaux de la fondation granulaire sous-jacente à des profondeurs atteignant jusqu’à 300 mm. Les émulsions de bitume, agents de remplissage, granulats vierges ou GBR (granulats bitumineux recyclés) peuvent être ajoutés afin de maximiser l’efficacité du système. Le procédé est parfait pour augmenter la capacité portante des routes qui utilisent des techniques d’entretien comme le rapiéçage de nids-de-poule, les traitements de surface, les scellements de coulis bitumineux et les resurfaçages, de même que pour augmenter le volume de la circulation.

Critéres de conception

Afin de concevoir un mélange répondant aux objectifs du projet, le revêtement existant doit être étudié pour déterminer l’intégrité structurelle, l’épaisseur, la pente et la pente transversale ainsi que l’aspect visuel. En se basant sur ces critères, une formule appropriée peut être développée. Dans la plupart des cas, la procédure de conception développée par Wirtgen est la méthode de conception acceptée. La procédure de conception est très bien expliquée dans le manuel des techniques de recyclage à froid de Wirtgen.

Ce qui suit est un guide pour la procédure de conception :

Obtenir des échantillons représentatifs de GBR et de matériaux sous-jacents du chantier.
Déterminer la granulométrie du GBR, le taux du liant, la granulométrie des granulats extraits et le liant vieilli.
Déterminer la granulométrie et les propriétés physiques des matériaux granulaires sous-jacents.
Sélectionner la quantité et le type de granulats supplémentaires, si besoin
Sélectionner le type et l’indice de l’adjuvant de recyclage
Évaluer la demande en matière de recyclage et d’adjuvant
Déterminer le taux d’humidité du pré-mélange pour le revêtement
Éprouver les mélanges d’essai, les propriétés de durcissement initiales, les propriétés de durcissement finales et la sensibilité à l’humidité
Élaborer la formule de mélange pour chantier
Effectuer des ajustements sur le chantier

Matériaux – Adjuvants de recyclage :

Émulsions de bitume :

Un certain nombre de types d’émulsions de bitume peuvent être utilisés pour la stabilisation en profondeur. L’émulsion de bitume appropriée à utiliser est basée sur un certain nombre de facteurs : conditions environnementales (température et humidité), période de l’année et conditions de la chaussée existante. Toutes ces conditions ont une incidence sur l’émulsion de bitume utilisée. Généralement, les émulsions de bitume les plus couramment utilisées sont CSS-1, CMS-2 (versions avec polymères incluses) ainsi que des produits brevetés. La compatibilité entre l’émulsion de bitume et le matériau recyclé est essentielle pour que le système fonctionne.

Asphalte expansé (mousse) :

Le ciment bitumineux généralement utilisé pour la stabilisation profondeur étendue est PG58-28. Des types plus souples peuvent être utilisés si les exigences de spécification pour la résistance à la traction peuvent être satisfaites. Pour créer la mousse, 2 à 3 % d’eau est injectée dans l’asphalte chaud (150-170 °C).

Matériau mélangé recyclé :

Le matériau mélangé recyclé est créé par la pulvérisation de matériaux de revêtement et granulaires sous-jacents dans un mélange homogène. Des granulats vierges, des matériaux GBR (granulats bitumineux recyclés) ou du béton concassé, peuvent être ajoutés afin d’améliorer la résistance globale. Généralement, la taille maximale des particules est de 37 mm. La machine de pulvérisation peut contrôler la granulométrie des GBR grâce à la vitesse, l’orientation de la tête de fraisage ainsi que selon l’état du revêtement existant.

Modificateurs :

Il existe différents modificateurs pouvant être utilisés dans le procédé de stabilisation en profondeur. En plus de l’émulsion de bitume ou de l’asphalte expansé (mousse), des granulats vierges peuvent être ajoutés afin d’améliorer la granulométrie, la stabilité ou la pente transversale. Le ciment Portland ou l’hydroxyde de calcium sous forme sèche ou de coulis ainsi que des cendres volantes de type C, peuvent être utilisés afin d’améliorer la résistance précoce, la cohésion et la résistance au désenrobage.

Granulats :

Les granulats utilisés pour améliorer la granulométrie ou offrir une résistance supplémentaire peuvent être des granulats concassés vierges, du béton concassé recyclé ou des GBR (granulats bitumineux recyclés). Les granulats vierges peuvent également être des granulats grossiers si la granulométrie a besoin d’être corrigée en raison de la nature fine du matériau pulvérisé.

Lignes directrices de rendement

Pour créer une stabilisation en profondeur bien conçue, les lignes directrices suivantes doivent être respectées :

Assurer que la structure de revêtement existante est suffisante pour supporter le trafic attendu.
Évaluer la structure de revêtement existante pour déterminer la présence de détériorations et assurer que les réparations sont effectuées avant la construction.
Assurer que le procédé de stabilisation en profondeur est le procédé approprié à utiliser.
Déterminer si des granulats correcteurs ou d’autres modificateurs tels que le ciment, sont nécessaires.
Le ciment bitumineux récupéré doit être évalué par le revêtement existant.
Assurer qu’une formule de mélange appropriée est élaborée. Utiliser la formule de mélange uniquement à titre indicatif.
Des ajustements de chantier pourraient devoir être effectués concernant le taux d’eau ou l’adjuvant de recyclage afin d’atteindre un revêtement et une maniabilité corrects.
Équipement approprié nécessaire (appareil de reprise, épandeur, camion d’eau, compacteurs).
Utilisation de talon de surélévation vibrant, de machine à pneus, de rouleaux vibrants et de rouleaux en acier statiques.
Si des modificateurs sont utilisés, le compactage commence dès que le mélange est posé.
Le cylindrage de répartition suivi par le façonnage et le compactage final.
Des modèles de cylindrage doivent être établis dès le début à l’aide d’une jauge nucléaire.
Le durcissement du mélange fini est nécessaire avant la pose de la surface de roulement.
La durée de durcissement peut varier en fonction des conditions environnementales et du type d’adjuvant utilisé. Généralement, 2 à 4 jours pour la mousse et 10 à 14 jours pour les émulsions de bitume.
Un traitement de type « fog seal » léger peut être requis afin d’éviter l’arrachement de la surface.
Généralement, une surface de roulement à enrobés chauds est posée sur une stabilisation en profondeur. Le type de mélange est régi par les exigences structurales.

Safety Data Sheets

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Bitumes fluidisés à séchage rapide
Rejuvenite A
Rejuvenite B
Rejuvenite S

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L’influence de la nature et température minérales des granulats dans les mélanges stabilisés de bitume-mousse.
Aperçu sur la conception des procédés de la stabilisation en profondeur – PDO