Schémas de compactage de l'asphalte pour aider à atteindre la densité et la production ciblées



Les entrepreneurs en pose d'enrobé connaissent bien le mélange qu'ils utiliseront sur leurs chantiers. La plupart savent exactement combien de tonnes de mélange la centrale d'enrobage peut produire à l'heure. Ils connaissent la capacité de stockage des silos et déterminent si l'usine fournira du mélange pour un seul projet ou pour plusieurs projets en même temps. Lorsqu'un entrepreneur doit acheter du mélange auprès d'un producteur, le tonnage à acheter est généralement stipulé au contrat et l'approvisionnement est prévisible.

Les entrepreneurs connaissent également la taille et la capacité des camions de transport utilisés pour livrer l'enrobé bitumineux à chaud (HMA) sur le chantier. Grâce à leur expérience, les entrepreneurs estiment le temps de transport aller-retour entre l'usine et le chantier et déterminent le nombre de chargements que chaque camion peut livrer par unité de temps.

Mais lorsqu'il s'agit de la pose et du compactage de l'asphalte, les prévisions de productivité sont moins certaines. Pour le compactage en particulier, la quantité d'enrobé à chaud produite et le moment de sa livraison influencent la température de l'enrobé lors du compactage. La température du mélange est l'élément le plus critique du compactage. Pour maintenir les compacteurs dans la zone de roulement appropriée afin d'atteindre la densité cible, il faut adopter les bons schémas de compactage.

MEILLEURES PRATIQUES DE COMPACTAGE DE L'ENROBÉ

Les fabricants de compacteurs enseignent plusieurs méthodes de travail aux opérateurs afin d'accroître la productivité. Comme presque tout le compactage initial s'effectue aujourd'hui à l'aide de compacteurs vibrants à double cylindre, les meilleures pratiques suivantes portent sur l'utilisation de ce type de machine.

Effectuez la première passe vers la finisseuse avec la vibration activée.

La première passe permet de réduire le plus grand volume de vides d'air, car la viscosité du mélange est faible et la capacité de réorganiser les particules de granulat pour les rapprocher est élevée. Si le bord du revêtement est soutenu contre les mouvements latéraux, l'opérateur doit chevaucher légèrement le joint entre les bandes froides et chaudes. Plus l'opérateur est qualifié, plus le chevauchement du joint peut être étroit. La plupart des opérateurs n'ont besoin que de 3 à 4 pouces (75 à 100 millimètres) de chevauchement. Si le bord du revêtement n'est pas soutenu, l'opérateur doit effectuer cette première passe à une distance de 6 à 8 pouces (150 à 200 millimètres) du bord afin de réduire le fluage latéral du tapis d'enrobé. Les mélanges plus rigides ne nécessitent pas forcément cette précaution. La figure 1 montre l'orientation appropriée du cylindre par rapport au revêtement lors de la première passe.

Arrêtez la marche avant du compacteur en roulant selon un léger arc vers le centre de la bande, à une distance sécuritaire derrière la finisseuse et l'équipe.

L'arrêt en angle permet de faciliter l'élimination des marques de cylindre lors de la passe suivante. Cela contribue à éviter la formation de bosses sur la chaussée. La figure 2 illustre cette technique. La passe du côté gauche de la bande s'arrête en arc de cercle et le compacteur revient sur la même trajectoire. La passe avant suivante s'effectue sur le côté droit de la bande, en dépassant la passe avant précédente, avec un arc vers le centre de la bande. Cette technique permet au compacteur d'obtenir une densité plus uniforme en restant dans la même plage de température à chaque passe côte à côte.

Prolongez l'extrémité de chaque passe subséquente au-delà de l'extrémité de la passe adjacente et précédente.

Ceci est également illustré à la figure 2. Le fait de suivre la progression de la finisseuse permet de maintenir le compacteur initial dans la même plage de température relative du tapis que la finisseuse. Limiter la longueur de la zone de compactage initial aide le premier compacteur à suivre le rythme de la finisseuse. Il n'existe pas de technique plus importante en matière de compactage, en particulier pour les mélanges SMA (Stone Matrix Asphalt) et Superpave.

ATTEINDRE UNE DENSITÉ OPTIMALE DE L'ENROBÉ

Effectuez le compactage initial complet avant que le mélange ne refroidisse sous une température permettant d'atteindre la densité cible. Cette technique remplit deux objectifs. Pour la plupart des mélanges, elle permet d'atteindre la productivité la plus élevée. Pour les mélanges qui présentent une sensibilité au cisaillement, elle permet d'atteindre la densité requise avant que le mélange ne commence à devenir instable.

 Compactez le joint pour obtenir une densité uniforme. L'une des défaillances les plus courantes des revêtements d'enrobé à chaud est la faible densité au niveau des joints. Cette faible densité aux joints est causée par une mauvaise technique de pose, un ratissage excessif, de mauvaises méthodes de compactage ou une combinaison de ces facteurs. Une mauvaise méthode de compactage peut être corrigée grâce à une formation adéquate des opérateurs de compacteur et à l'expérience.

SÉLECTIONNER UN COMPACTEUR SELON LA LARGEUR DE COMPACTAGE EFFECTIVE

La largeur du cylindre du compacteur ne constitue pas la véritable mesure de la capacité productive de la machine. C'est plutôt la largeur effective du cylindre (EDW) qui est la mesure importante. La différence entre l'EDW et la largeur du cylindre peut être significative. En règle générale, ces deux dimensions se situent dans une marge de 10 %. Plusieurs exemples à la figure 3 illustrent cette relation.

La largeur de la bande posée à la figure 3 nécessite trois passes côte à côte du compacteur pour assurer une couverture complète. Malheureusement, même le meilleur opérateur ne parviendra pas à obtenir une densité uniforme du revêtement en adoptant un schéma de compactage comme celui illustré, car les forces de compactage ne sont pas appliquées uniformément sur toute la largeur de la bande. La cinquième passe chevauche les surfaces de revêtement compactées lors des quatre premières passes, mais n'effectue qu'une seule passe sur les 18 pouces (457 millimètres) centraux de la bande. Cela signifie que la densité sera la plus faible au centre, légèrement plus élevée dans les quarts extérieurs de la bande et maximale dans les sections où trois passes de cylindre ont été effectuées. Cela ne répond pas aux exigences requises. La faible largeur de compactage nuit également à la capacité de l'opérateur à suivre la finisseuse.

Remarquez à la figure 4 que seulement deux passes côte à côte sont nécessaires pour couvrir complètement la même largeur de bande qu'à la figure 3. Cela est rendu possible grâce à un compacteur doté d'une EDW plus large. Un opérateur bien formé sur un compacteur équipé de cylindres de 78 pouces (1980 millimètres) peut compacter la bande avec une couverture uniforme, sauf exactement au centre où les passes côte à côte se chevauchent légèrement. L'utilisation de cette technique de compactage initial permettra d'obtenir une densité uniforme sur toute la bande et d'atteindre les exigences requises.

Il est également possible d'avoir des cylindres trop larges pour la bande. À la figure 5, les cylindres du compacteur mesurent 84 pouces (2135 millimètres) de largeur.

Le centre de la bande reçoit deux fois plus de force de compactage que les sections extérieures. Comme un compacteur doté de cylindres trop larges pour le revêtement a été utilisé, les résultats du compactage initial ne répondront pas aux exigences. De plus, le compacteur de plus grande taille entraîne des coûts de possession et d'exploitation plus élevés, ce qui réduit le rendement du capital investi pour l'entrepreneur.

C'est la raison pour laquelle presque tous les fabricants produisent des compacteurs pour travaux routiers dotés de cylindres déclinés en trois largeurs principales : 66, 78 et 84 pouces (1675, 1980 et 2135 millimètres).

La contribution majeure du compacteur au train de pose est la capacité d'atteindre la densité visée. Le choix de la taille du compacteur est parfois basé sur les machines disponibles dans le parc de l'entrepreneur. Comme suivre la finisseuse est tout aussi important que d'obtenir une densité uniforme, accorder une attention particulière au choix du compacteur et aux schémas de compactage porte ses fruits, notamment pour respecter les devis et exigences techniques.

Apprenez-en davantage sur les bases du compactage de l'asphalte.