Belagt

En overtrukket (eller overtrukket bituminøs eller asfaltbeton ) er en blanding af grus , af sand og bituminøst bindemiddel, sådan bitumen (tjære, der ikke længere er brugt i Frankrig siden 60'erne) påført i et eller flere lag for at danne gulvet på veje , spor af lufthavne og andre trafikområder.

Generel beskrivelse (for en såkaldt “grundlæggende” asfaltblanding)

En bituminøs blanding består af forskellige materialer:

• Af aggregater  : rullestendiameter større end 63  mikrometer  ;
• "Bøder" (eller "  fyldstoffer  "): sand og støv med et tværsnit på mindre end 63 mikrometer. Disse elementer, der naturligt findes i små mængder i aggregaterne, er essentielle for at belægge bindemidlet (bitumenet) med aggregaterne, fordi det er de fine stoffer, der samler bitumenet;
• Den carbonhydridbinder primært sammensat af bitumen i dag.

Familier med bituminøse blandinger

De forskellige blandingsformler er kendetegnet ved:

• Deres partikelstørrelse  ;
• Type bindemiddel og bindemiddelindhold
• Fremstillingsprocessen (varm eller kold)
• Mulig tilføjelse af specifikke materialer.

Varme produkter

Disse er blandinger fremstillet varmt (omkring 100  ° C ) og påført varmt (omkring 150  ° C ).

• Bituminøs beton: blanding rig på bitumen, der hovedsagelig bruges til at bære kurver, det vil sige til de øverste lag af vejen. Bituminøse betoner klassificeres efter deres partikelstørrelse. De lægges altid på et basislag af carbonhydridmaterialer Eller behandles med et hydraulisk bindemiddel Eller på et asfaltbindelag til tynde lag.
  • Ultratynd bituminøs beton (BBUM): lagtykkelse på 2  cm , der bruges til særlige slidbaner, hvor der kræves en betydelig makrotekstur eller i tilfælde af overfladevedligeholdelsesarbejde. Læg altid på et uafgjort lag.
  • Meget tynd bituminøs beton (BBTM): lagtykkelse på 2,5  cm . Det er meget brugt i Frankrig til brug af kurser, og det gør det muligt at fremstille et bærende kursus, der efter et par år kan planlægges og redone eller til bestemte punkter, hvor en stærk makrotekstur ønskes. Læg altid på et båndlag.
  • Tynd bituminøs beton (BBM): lagtykkelse fra 3 til 5  cm .
  • Halvkornet bituminøs beton (BBSG): udbredt i Frankrig til slidbaner. Lagtykkelse på ca. 6  cm .
• Gravbitumen: belagt med et lavere bindemiddelindhold (bitumen) beregnet til fundament eller basislag, mellem 8 og 14  cm (basislag).

Der er også andre formler:

• High modulus asfalt (EME) anvendt i strøelse;
• Tømning af bituminøs beton  ;
• Bituminøst belagt farvet  ;
• Coated med tilsætning af polyethylen  ;
• Belagt med tilsætning af glas eller knust spejl ;
• Asfalt med tilsætning af lokalt materiale.
• Fonisk asfalt

Kolde produkter

Disse er blandinger produceret og påført koldt ved tilsætning af bitumenemulsion for at garantere materialets formbarhed.

• Kold blanding: lavkornet blanding (0/4 eller 0/6 i princippet) med et højt indhold af bindemiddel og finmaterialer, der generelt bruges midlertidigt for at tillade cirkulation af køretøjer på spor under konstruktion eller til at fylde små skyttegrave, huller og huller på deformerede fortove. Denne asfalt er meget brugt om foråret i optøningsperioden for at reparere forringelse af fortovet på grund af frost;
• Gravemulsion: blanding af grus med en lille andel bitumenemulsion;
• Der er også kolde bituminøse blandinger, der er beregnet til produktion af brugskurser. Disse er kolde kulbrinteblandinger (kan ikke opbevares), hvor alle aggregaterne er dækket med bindemiddel.

Lunke produkter

Disse er blandinger fremstillet mellem 100  ° C og 150  ° C og påført varmt (ca. 150  ° C ). Kan stadig skelnes varm mix (foretaget over 100  ° C ) og halvdelen varm asfaltblanding, fremstillet ved en temperatur lavere end 100  ° C .

De gør det muligt at reducere energiforbruget og bidrager således til en politik for bæredygtig udvikling . Sammenlignet med varme blandinger, der forbruger 7 til 8  liter pr. Ton, gør varme blandinger det muligt at opnå en gevinst på en liter brændselsolie pr. Ton, 1,5 til 3  liter for halvvarme blandinger.

• Varmt belagt med Sasobit- voks ;
• Varm blanding med kemisk tilsætningsstof Cecabase RT 945;
• LEA halvvarm asfalt.

Historisk

Nogle teknikker, der anvendes til udvikling af varme blandinger, dateres tilbage til 1957: brugen af ​​opskummet bitumen. Men den første vigtige udvikling dukkede op i Europa i 1990'erne, hvor stigningen i energiprisen og underskrivelsen af Kyoto-protokollen spillede en vigtig rolle i deres udvikling. Den første lunkne asfaltbelægning blev bygget i 1997 i Hamborg. Publikationerne og eksperimenterne følger derefter hinanden. USA er begyndt at tage fat på coatede varme lidt senere, i 2002. Forskningen på denne teknik er meget aktiv i det første årti af det XXI th  århundrede .

Teknisk

Design

Fremstilling

Blandingerne fremstilles af et belægningsanlæg (eller belægningsstation), koldt eller varmt. Der er stationære anlæg, som regel ligger i nærheden af ​​et stenbrud , eller mobile anlæg , der hovedsagelig bruges under større arbejder såsom opførelse af en motorvej.

Asfaltproduktionsprocessen følger følgende trin:

• Fodring: fyldning af tragte (”pre-doser”) med de forskellige samlede stiklinger ved hjælp af en læsser .
• Mulig tilføjelse af fyldstoffer indeholdt i en silo.
• Transport: Prædosatorerne udleder deres indhold ved forskellige hastigheder svarende til den ønskede andel ved at skære materiale (afhængigt af den blandingsformel, der skal produceres), på et transportbånd.
• Tørring: materialerne placeres i plantens blandetromle, som er en cylinder, der kan måle mere end 10 meter lang og 2  m i diameter, animeret af ruller, der får den til at rotere og har i den anden ende af en brænder ( generelt fyret med tung brændselsolie eller naturgas , hvis flamme kan måle flere meter. Ved indgangen til tromlen og under hele deres fremgang indeni den tørres materialerne ved flammens temperatur.
• Blanding: Under hele deres fremskridt blandes materialerne takket være tromlens rotation og bladene placeret inde.
• Tilsætning af genbrugsbøder: dampene fra tørring filtreres, og de fine stoffer, der er indeholdt i disse dampe, indsprøjtes i tromlen for at respektere den oprindelige kornstørrelse.
• Tilsætning af bitumen: materialerne, der ankommer til den anden ende af blanderen, "belægges" med bitumen indsprøjtet ved hjælp af en pumpe i henhold til det ønskede indhold, og der foretages en endelig blanding.
• Opbevaring: den producerede asfalt opbevares derefter i tragte , enten ved hjælp af en vogn (eller spring ), hvori asfalten hældes ud af blanderen i partier eller kontinuerligt ved hjælp af passende bælter.
• Lastning: Den lagrede belagte lastes derefter i lastbiler, som placeres under tragtene, som er en flip-flop .

Den varme asfalt transporteres i lastbiler med en tipvogn udstyret med luger bagpå. Lovgivningen i et stort antal vestlige lande kræver, at springene dækkes under transport af varm asfalt. Asfalt opbevaret i karrosseriet på en presenningsbil kan forblive ved temperatur i flere timer, men det er vigtigt at påføre den hurtigt, før den køler ned (under 130  ° C , en asfalt er meget vanskelig at arbejde med, og applikationens kvalitet kan blive afhørt).

For delvis at reducere køleproblemet sikrer transport i runde spring med varmeisolering (f.eks. Stenuld) bedre temperaturvedligeholdelse.

Kolde blandinger eller svære emulsioner kan opbevares i flere uger beskyttet mod dårligt vejr.

Ansøgning

Asfaltpåføringen udføres afhængigt af overfladen, der skal dækkes:

• Manuelt ved hjælp af river efter teknikken kendt som "rive pulling" til små områder;
• Med tilbehør monteret på en minigravemaskine, når overfladen er mellemliggende;
• Brug af en efterbehandler (eller "  efterbehandler  ") til gader, veje og motorveje.

Påføringen skal udføres på en jord, der ikke er for kold 8  ° C , ellers foretages ikke komprimeringen korrekt med risiko for revner. Efter applikationen udføres komprimering ved hjælp af komprimeringsdæk eller vibrerende glat kant (små komprimatorer kaldes også "cylindre"). Den såkaldte “kolde” blanding kan anvendes alene.

I Frankrig er omkostningerne i 2018 40 euro pr. Meter spor eller 80.000 euro pr. Kilometer for en tofelts afdelingsvej.

Kvalitet

Både på produktionsniveau og på applikationsniveau udfører virksomheder og kunder, især samfund , kvalitetskontrol. De vigtigste tests, der udføres, er som følger:

• Modstands- og adfærdstest i laboratoriet under udviklingen af ​​nye formler for asfaltblanding (sporkoefficient osv.)
• Kontrol af bitumenprøver taget fra kraftværksforsyningen ( viskositet ).
• Partikelstørrelsesanalyse , hygrometri , fladningskoefficient, lerindhold i finstoffer ( methylenblå værdi ) på materialeprøver taget fra kraftværkerne.
• Bitumenindhold og partikelstørrelsesanalyse på asfaltprøver taget under påføring (ved bitumenekstraktionsproces og vask af materialer med perchlorethylen ).
• Ruhed og kompakthed analyse udført på fortovet efter påføringen af et lag af asfalt.

Asfalt, støj og mikroklima

Våde eller tørre blandinger bidrager stærkt til vejstøj såvel som byens varmebobler .

• Såkaldte “foniske” asfaltblandinger udsender mindre støj (3 til 5 decibel), undertiden næsten lige så effektivt som støjbarrierer .
  Det er planlagt at lægge den på ringvejen i Paris (marked til en værdi af 2,9 til 7 millioner euro afhængigt af den valgte type asfalt) for at reducere den støjforurening, der opfattes af omkring 500.000 indbyggere i Paris, og den lille krone udsat for lydniveauer, der overstiger 70  dB . Ifølge den imidlertid Bruitparif observatorium , "lydniveauet på den enhed spænder fra 68 til 72 decibel ved nat og fra 75 til 79 decibel i løbet af dagen" , men Europa bør pålægge en tærskel på 62 decibel som ikke må overskrides. Nat og 68 decibel i løbet af dagen. I 2011 var der atten typer anti-støj bitumen, nogle var mindre effektive, men mere modstandsdygtige, andre bedre drænet regn osv. I gennemsnit varer denne type asfalt cirka ti år sammenlignet med femten år for en konventionel asfalt, før den skal fornyes. En test blev udført i 2012 på ringvejen.
• Innovative blandinger søger også at reducere deres bidrag til varmeøerne. I 2018 behandles tre sektioner på 400 m med 2 komprimeret asfalt og 1 varmhældet asfalt i Paris i samarbejde med Bruitparif og Colas og Eurovia-virksomhederne som en del af et projekt på 2,9 mio. €: "C-LOW -N Asphalt" ("Cool & Low Noise"); Asfaltens struktur skal favorisere tilbageholdelse og forfriskende fordampning af en film af vand (med behovet for at vande asfalten i varme og tørre perioder). Mindre absorberende farver testes også.

Sundheds- og miljørisici og udvikling

Produktion og anvendelse af bituminøse blandinger er forurenende aktiviteter, som kan udsætte operatører for farlige kemiske agenser, især kræftfremkaldende forbindelser. Nogle bestræbelser gøres for at reducere:

• sundhedsrisici for arbejdstagere, der arbejder på belægningsstationer eller på applikationssteder
• den genererede forurening
• produktions- og implementeringsomkostninger.

I flere årtier (fra 1975 til 1995 i Frankrig) blev asbest almindeligt tilsat til asfalt (op til 1% af dens vægt), og det bemærkes, at visse grusarter (fra amfibolitiske klipper ) også frigøres (under l (effekt af mekaniske påvirkninger) af de fibrøse fragmenter kendt som "spaltningsfragmenter" med de samme egenskaber som asbest, og som ifølge ANSES (1995) kunne udgøre problemer. Disse fibre kan bidrage til vejforurening og udgøre et problem under vejrenovering.

Disse væsentligste forbedringer er:

• Den (stadig marginale) anvendelse af plantebaserede bindemidler erstattet af bitumen;
• Forbedringen af ​​bindemidler, især takket være udseendet af biobindemidler, for at reducere fremstillings- og applikationstemperaturen, hvilket har den effekt, at der frigøres mindre skadelige dampe, og reducerer energiforbruget til belægningens kraftværker;
• Den stadig mere udbredte genanvendelse af stiv asfalt som følge af vejplanning og postaffald;
• Forbedring af kraftværks produktivitet med det formål at optimere deres energiforbrug og reducere affaldsmængden i starten og slutningen af ​​produktionscyklussen.

Mod mangel på bitumen?

Den konstruktion sektor i hele verden kunne i stigende grad konfronteret med spændinger eller mangel på bitumen marked. Det var i Europa i flere måneder som sommeren 2018, derefter i løbet af sommeren 2019 på trods af de foranstaltninger, der blev taget det foregående år for at undgå dette, især gennem genanvendelse af asfaltblandinger, fremkomsten af ​​bitumen baseret på planter og implementering i Frankrig med interessenter såsom Routes de France, Frankrig Bitume, Ufip ( French Union of Petroleum Industries ), FNTR ( National Federation of Road Transport ), TLF (Transport and Logistics of France) og ATMD (Association of Transporters of Dangerous Goods) af "en koordineringsenhed ”Beregnet til at“ forbedre forudsigelsen af ​​behov ”i landet. Antallet af raffinaderier er faldende: de er faldet i Frankrig fra 12 i 2007 til 6 i 2019 . I Belgien gik de fra tre raffinaderier i 2016 til et i 2019, og i 2019 ophørte Tyskland med sin eneste produktion af bitumen (Gelsenkirchen-raffinaderiet). Derudover ældes raffinaderier og kræver hyppigere reparationer (med produktionsnedlukning).

Desuden skal olieressourcerne i fremtiden bruges mindre af klimatiske årsager, men i nogle lande (især i Asien) fortsætter anlæggelsen af ​​veje, parkeringspladser, terrasser og andre vandtætte overflader ved at absorbere en stor del af den globale bitumenproduktion.

Noter og referencer

1. DIN EN 13108-9 december 2016 Bituminøse blandinger - Materialespecifikationer - Del 9: Bituminøs beton til ultratynde lag (BBUM)
2. NF EN 13108-2 december 2006 Bituminøse blandinger - Materialespecifikationer - Del 2: meget tynd bituminøs beton
3. NF EN 13108-7 december 2006 Bituminøse blandinger - Materialespecifikation - Del 7: dræning af bituminøse betoner
4. Asfaltblanding produceret med et bituminøst bindemiddel, der er fattigt i asfaltener  ( ca. 5% i stedet for 15% for en "klassisk" bitumen), der gennemgår et trin i bitumenproduktionsprocessen, kaldet deasphalténage  (en)  ; med et klart pigmenterbart syntetisk bindemiddel (eventuelt polymermodificeret ); med et vegetabilsk bindemiddel (organisk). Flere pigmenter bruges til at opnå den tilsvarende farve: jernoxider til rød, brun, orange eller gul; titaniumoxid til hvidt; den chromoxid for grøn; den kobolt-oxid til blå. Jf "  Farvede bituminøse blandinger  " , på brrc.be ,2013
5. Nicolas Bueche, Evaluering af forestillingerne og virkningerne af varme bituminøse blandinger , Speciale nr .  5169 præsenteret på Federal Polytechnic School of Lausanne , 4. november 2011 [ læs online ] [PDF]
6. En lydløs bitumen til en mindre støjende periferi - Batiactu.com, 21. juni 2011
7. Vej: anti-støj-eksperiment på ringvejen i Paris - Nathalie Moutarde, Le Moniteur , 19. juli 2012
8. CLowN, en asfalt, der leger med støj og varme øer BatiActu (GN), 06/06/2017
9. Lægning af vejoverflader: Hjælpeark til lokalisering af kræftfremkaldende produkter - INRS , april 2015
10. ANSES (2015) " Sundhedsmæssige virkninger og identifikation af amfibolspaltningsfragmenter fra stenbrudsmaterialer ", december 2015, videnskabelig udgave af ANSES
11. AFP & Le Moniteur (2018) https://www.lemoniteur.fr/article/penurie-de-bitume-une-cellule-de-coordination-mise-en-place. 1984454 Bitumenmangel: implementering af en "koordineringsenhed" ] den 25/07/2018
12. Emmanuelle Picaud (2019) Bitumenmangel : Routes de France-alarm | avisartikel The Monitor | 06/24/2019
13. baunetzwerk.de (2019) Ophør af salgsaktiviteter i bitumen | på tysk

Bibliografi

• Termomekanisk opførsel af bituminøse blandinger ved lave temperaturer. Forholdet mellem bindemiddelets egenskaber og blandingen af François Olard, ingeniør fra National School of Public Works of the State
• CDC-ENR 16: Specifikationer for bituminøse blandinger . * Del 1: Materialespecifikation; * Del 2: Certificering, fremstilling, implementering, inspektioner og accept

Tillæg

Relaterede artikler

• Vej
• Fortov
• Parkeringsplads
• Offentlige arbejder
• Asfalt
• Vejbitumen
• Macadam (vej)
• Belægning (vej)
• Væddeløbsbane
• Vand og frost i fortovene

eksterne links

• Asfalt: Design og ledelsesstandarder for offentlige rum
• De bituminøse blandingsfamilier: * De forskellige lags rolle; * Fundament og base * Tilslutning og leje
• Miljø- og sundhedserklæringsskema , fra Unionen af ​​franske vejindustrielle fagforeninger [USIRF] Miljø- og sundhedserklæring (FDES): Varm asfaltbelægning repræsentant for det franske marked