MATERIAUX POUR CORPS DE CHAUSSEE

Construction Materials, Engineering · notes

ANNEXE VI

MATERIAUX POUR CORPS DE CHAUSSEE

56

MATERIAUX POUR CORPS DE CHAUSSEE

Les fiches ci-après indiquant les caractéristiques essentielles de chacun des matériaux utilisés dans le corps de chaussée. On utilise les abréviations et définitions suivantes.

Pour chacune des techniques particulières, on se référera aux documents techniques (instruction, directive, etc….) appropriés :

a) Agrégats :

L.A M.D.E F.S E.S 10 % E.S.V W.L I.P P C.A C.P.A I.C R.C V.B

: Dureté Los Angeles ; : coefficient Micro Deval en présence d’eau ; : coefficient de Friabilité du Sable ; : Equivalent de Sable (fraction 0/2) à 10% de fines ; : Equivalent de Sable Visuel (fraction 0/5) ; : limite de liquidité ; : Indice de Plasticité ; : Pourcentage de passant à 1 mm par lavage ; : Coefficient d’Aplatissement ; : Coefficient de Polissage Accéléré ; : Indice de Concassage ; : Rapport de Concassage ; : Valeur au Bleu.

b) Mélanges :

R.S R.H K P S Rc Rci R.T E.T C.B.R Rf

: Résistance à Sec à 18°C (L.C.P.C) : Résistance après immersion à 18°C (L.C.P.C) ; : module de richesse P/S ; : Pourcentage de bitume ; : Surface spécifique du granulat en m²/Kg ; : Résistance à la compression simple 14 jours (étanche) ; : Résistance à la compression simple 10 jours étanche + 4 jours eau ; : Résistance à la Traction directe ; : Module Elastique à la traction directe ; : indice portant obtenu à l’essai C.B.R ; : Résistance par flexion sur prisme.

c) Définitions :

I.C

: Indice de Concassage.

L’indice de concassage d’un tout-venant est de x si ce tout-venant 0/d est obtenu par concassage d’un matériau ayant x% de refus à la maille d.

57

RC

: Rapport de concassage.

Le rapport de concassage d’un tout-venant ou agrégat de grosseur maximale D est de R.C si ce tout-venant (ou cet agrégat) est obtenu par concassage d’un tout-venant de grosseur minimale d. On a lors :

R.C

=

d D

Concassage pur :

Un tout-venant ou agrégat est qualité de concassé pur quand :

R.C

=

d D

> 4

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Fiche n°

Matériaux

Page

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Béton de ciment

Bc – Bm

Enrobé bitumineux

Enrobé bitumineux mince

Enrobé coulé à froid

Enduit superficiel

Enrobé à froid

Grave bitume

Grave émulsion

EB

mB

ECF

RS

EF

GBB / GBF

GE

Grave améliorée au ciment

GAC 1 – 2

Grave non traitée recomposée

GNR

Grave non traitée type A/B

GNA / GNB

Grave non traitée type C/D

GNC / GND

Grave valorisée au ciment

Pierre cassée

Blocage

GVC

PC

BL

Grave non traitée pour fondation

GNf 1 – 2 – 3

Matériau pour accotement

Matériau drainant sous chaussée Béton (g – géotextile)

MS1–MS2–MS3 Sc – AC – D

61

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

80

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FICHE N°1

BETON DE CIMENT (Bc – Bm)

A) GRANULATS

Granularité :

- Dmax < 40 - Fabriqué par classe d/D

Dureté :

- LA < 40 et MDE < 35 pour TPL6 à TPL4 - LA < 45 et MDE < 40 pour TPL3 à TPL1

avec règle de compensation de 5 points en respectant LA + MDE < 75

Propreté des granulats :

- P < 2 % - Pour les concassés P < 5% si VB < 1g pour 100g

B) SABLES

Granularité :

- Tolérance sur le module de finesse ± 0.3 %

Propreté :

- E.S.V > 65 - Si ESV < 65 alors il faut VB < 1g pour 100g de fines.

Dureté :

C) CIMENT

- de même origine que granulats - sinon FS < 40 - teneur en éléments coquilliers – fragments de coquillages < 30%

- CPJ 45 avec d’autre ajouts

Bc

Bm

300 à 330 kg/m3

130 kg/m3

Pour 160 l d’eau

Pour 160 l d’eau

60

D) PERFORMANCES

Résistance (Rf à 28 j) :

TPL5 à TPL6

TPL1 à TPL4

Bc

Bm

> 5,0 MPa

> 3,5 Mpa

2,5 MPa

Sans objet

Essai par flexion Sur prisme

Consistance, maniabilité :

- Affaissement au cône entre 2,5 et 5 cm.

61

FICHE N° 2

ENROBES BITUMINEUX (EB)

A) GRANULATS

Classe du fuseau

0/10

Granularité - % passant au tamis de

Dureté

Propreté

10 100

6 65 à 80

2 30 à 45

0.08 MDE

LA

ES

5 à 9

< 20

< 25

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> 40

Angularité

Concassé pur

Les granularités 0/12 ou même 0/14 peuvent être utilisées pour des raisons de rugosité, les autres caractéristiques restant identiques.

B) PERFORMANCES DE L’ENROBE

Module de richesse

Résistance compression simple à 18°C en bars (RS)

Stabilité marshall en Kg

Compacité%

LCPC Marshall

Fluage Marshall

3,45 à 3,90

Bitume 60/70>55 Bitume 40/50>60

RH RS

> 0,75

> 1000

90 à 95

93 à 97

< 4 mm

Essai de compactage à la presse à cisaillement giratoire :

- Compacité à 10 girations C10 < 89 % ; - Compacité à 60 girations C 60 : 92 à 95 % pour 5 et 6 cm d’épaisseur.

62

FICHE N°3

ENROBES BITUMUNEUX MINCES (mB)

A) GRANULATS : 0/10 – DISCONTINU 3 FORMULES

Formule

%passant au tamis de (mm)

10

6

4

2

0.08

Particularité

Dureté

LA MDE

Propreté ES

Angularité

100

35

35

35

8

0/2 + 6/10 + fines

100

53

53

38

11

3

100

53

53

38

8

0/2 + 6/4 + 6/10 ou 0/4 + 6/10 + fines

< 25

< 20

Même fractions avec fines

Avec compensat. de 5 points

> 40

Concassé pur

1

2

B) PERFORMANCES DE L’ENROBE

- Teneur en liant de 5,6 à 6,1 %

Résistance à la compression simple

Compacité

RS à 18°C en bars

Bitume 60/70 > 60 Bitume 40/50 > 65

RH RS

LCPC

Marshall (*)

Compacité à la P.C.G.

> 0.8

91 à 95%

< 97%

C10 < 91% Formule 1 - 91< C40< 96% Formule 2 et 3 - 93 < C40< 96%

(*) Essai Marshall pour compacité en l’absence d’essai PCG.

63

FICHE N° 4

ENROBE COULE A FROID E.C.F

A) GRANULOMETRIE

% des passants

ECF1

ECF2

ECF3

ECF4

100 85-95 70-90 60-85 40-60 28-45 18-33 11-25 6-15 4-8

100 80-95 70-90 45-70 28-50 18-33 12-25 7-17 5-10

100 85-95 65-90 45-70 30-50 18-35 10-25 7-15

100 85-95 60-85 40-60 25-45 15-30 12-20

Type Tamis

12,5 mm 10 6,3 5 2,5 1,25 630 µm 320 160 80

B) PROPRETE

ES (0/5)

VB

> 35 ou > 50 (1)

< 1g/100g

(1) selon le type d’émulsion.

C) COEFFICIENT D’APLATISSEMENT

CA < 20

D) ANGULARITE

Concassé pur (Rc > 4)

E) RESISTANCE MECANIQUE

- L.A < 20 pour TPL6- TPL5 ; - L.A < 25 pour TPL4 – TPL3 – TPL2 ; - CPA > 50 pour TPL6 - TPL5 ; - CPA > 45 pour TPL4 – TPL3 – TPL2.

64

FICHE N°5

ENDUIT SUPERFICIEL (RS)

A) GRANULATS

- Classes granulaires : 10/14 – 6,3/10 – 4/6,3 et 14/20

Trafic

LA MDE(1)

Forme

TPL5

TPL4

TPL3 TPL2 et TPL1

Observation

< 20 < 15

< 20

< 25 < 20

< 25

< 30 < 25

< 25

< 35 < 30

< 30

Avec compensation de 5 points Voir le pouvoir couvrant

Polissage

> 0,5

> 0,5

> 0,45

> 0,45

Facultatif

Propreté

< 1

< 1

< 1

< 1

Impératif

Adhésivité à l’impression après séchage

6h

24h

24 h

(1) En zone d le MDE est remplacé par le MD.

B) LIANTS

Les liants à utiliser sont des cut-backs 800/1400 et des émulsions à 65% de

bitume (éventuellement des liants modifiés au polymère).

C) FORMULATION

- Enduit bicouche discontinu 10/14 – 4/6 ,3 pour TPL4 – TPL5 ; - Enduit bicouche continu 10/14 – 6,3/10 pour TPL1 ou 10/14, 6/10 ; - Enduit monocouche double gravillonnage 10/14 – 4/6,3 pour TPL1 à TPL3 ; - Enduit monocouche (10/14 ou 6/10) sur GBB et GE pour TPL2 à TPL4 ; - Zone de montage utilisation possible de 14/20 – 6,3/10 ou monocouche double

gravillonnage ;

- Zone urbaine bicouche continu 6,3/10 – 4/6,3

Les dosages en liant pour l’imprégnation et pour les différentes couches sont à étudier cas par cas sur chantier en fonction de la surface à revêtir et des gravillons utilisés.

Les dosages en gravillons sont à ajuster en fonction du pouvoir couvrant.

65

FICHE N°6

ENROBES OUVERTS A FROID – EF

A) GRANULATS

< 25 LA IC > 75% CPA > 0,45

Coefficient d’aplatissement < 35.

Propreté ES

< 50 (ES 0/2 à 10% de fines).

B) GRANULOMETRIE :

Pourcentage de passant au tamis de (mm)

Advertisement

EF 0/10

20

12,5

100

10

5

70-90

15-40

EF 0/12

100

60-80

45-65

10-35

2,5

0-5

0-5

0,08

0-2

0-2

C) EPAISSEUR

EF 10 < 4 cm EF 12 : 4 à 6 cm

D) DOSAGE EN LIANT

- teneur en émulsion 6 à 8 % - module de richesse K = 4,25

E) TYPE DE LIANT

Emulsion anionique ou cationique à 69% de liant

F) CARACTREISTIQUES DU MELANGE

- Aucune spécification de caractéristique mécanique ; - Surface couverte par du bitume > 90 % - Epaisseur du liant : épais - Ressuage très faible < 0,5 % - Bonne maniabilité.

66

FICHE N°7

GRAVE BITUME

GBB pour couche de base GBF pour fondation

A) GRANULATS

a.1

Classe du fuseau

0/25

GBB

0/20

0/14

GBF

0/31,5

Granularité passant au tamis de (mm)

25 100

6 20 37 74 à à 100 60 100 44 à 65

2 24 à 40 25 à 42

45 à 60

20 à 35

0,08 6 à 10 6 à 10 6 à 10 3 à 7

Dureté

TPL 5

6

Propreté

Angularité

TPL

4

IP ES

6

5

4

LA<30 MDE<25

LA<35 MDE<30

Avec compensation de 5 points

NP

>30

>100

>50

LA<40, MDE<35 avec compensation de 5 points LA+MDE<75

>30 roulés admissibl es

a.2 Sable si sable de nature différente FS 40.

B) PERFORMANCES

Module de richesse

Résistance compression LCPC 18°C en bars

Stabilité Marshall en Kg

Compacité %

LCPC Marshall

Fluage Marshall (mm)

Stabilité à l’eau RH/RS (LCPC)

2 à 2,5

Bitume 60/70 > 45 Bitume 40/50 > 50

Bitume 60/70 > 700 Bitume 40/50 > 800

88 à 95

91 à 97

< 4

> 0,65

1,5 à 2,2

Bitume 60/70 > 30 Bitume 40/50 > 40

Bitume 60/70 > 500 Bitume 40/50 > 600

85 à 96

88 à 97

< 4

> 0,65

67

FICHE N°8

GRAVE EMULSION – GE

A) GRANULATS

Trafic

LA

MDE

Indice de concassage

Propreté

ES (à 10%)

TPL2-TPL3

< 40

< 35

Non précisé

TPL4-TPL5-TPL6

< 30

< 25

> 60

! 50

! 60

V.B

1

1

B) SABLE

Si le sable est d’origine différente, on exige : FS 40

C) GRANULOMETRIE DU MELANGE

Dmax = 14 ou 20 mm

Pourcentage passant au tamis de (mm)

6

2

0,5

0,08

61-48

44-31

26-17

8-4

GE 0/14 ou GE 0/20

D) CARACTERISTIQUE DU MELANGE

- Teneur en bitume d’origine 80/100 résiduel entre 3 et 4 % ; - Essais Duriez à 18°C et 15 jours d’âge dont 7 jours d’immersion pour une série

d’éprouvettes.

Compacité

> 85 %

R 15j sec bars

> 30

R8 + 7 immersion R 15j sec

> 0,55

68

FICHE N°9

GRAVE AMELIOREE AU CIMENT (GAC)

A) MATERIAUX

- Deux types de granulats

Dureté

LA

30

35

MDE

25

30

Forme

20

20

P

2

Propreté

VB

<1,5

< 2

ES 10%

> 45

> 40

IC

> 30

Advertisement

> 30

Pour TPL

5 et 6

3 et 4

M1

M2

Avec règle de compensation entre LA et MDE dans la limite de 5 points.

B) GRANULARITE DES MATERIAUX M1 ET M2

Origine

40

Ballastière

100

Roche massive

100

-

31,5 85 100 85 100 100

Granularité passant au tamis de mm 10 43 78 35 62 47 77

20 68 100 62 90 85 100

6,3 35 64 25 50 35 60

2 22 43 14 34 18 38

0,08 4 11 2 10 2 10

0/31,5

0/31,5

0/20

C) CARACTERISTIQUES MECANIQUES

Deux types de grave ciment définis selon la position du couple Et-Rt (à 90 jours)

dans le diagramme suivant : - GAC1 : domaine 1 - GAC2 : domaine 2 Et et Rt déterminés sur éprouvettes moulées à 98% OPM à la teneur en eau

WOPM ou WOPM-1 (selon étude).

69

FICHE N° 10

GRAVE NON TRAITEE RECOMPOSEE (GNR)

A) GRANULARITE 0/20

Granularité passant au tamis de (mm)

%

Mini

Maxi

31,5

100

-

30

85

100

10

56

84

5

38

66

2

23

46

1

16

34

0,5

11

24

0,2

7

14

0,08

4

8

B) PROPRETE

- Indice de plasticité : IP non mesurable ; - Equivalent de sable sur la fraction 0/2 ramenée à 10% de fines : sup. à 50 ; - Sinon V.B < 1

C) RESISTANCE MECANIQUE

- Dureté Los Angelès (LA) inférieur à 25 ;

- Micro Deval en présence d’eau (MDE) inférieur à 20.

Un écart maximum de 5 points sur l’une ou l’autre de ces valeurs de base est toléré s’il est compensé par une réduction correspondante de l’autre valeur.

Exemple : LA < 30 et MDE < 15 ou LA < 25 et MDE < 20.

D) FROTTEMENT INTERNE

- Indice de concassage (IC) – 100% ; - Coefficient d’aplatissement (CA) inférieur à 30

70

FICHE N° 11

GRAVE NON TRAITEE TYPE A ET B : GNA – GNB

A) GRANULARITE

Granularité passant au tamis de mm

Origine

Ballastière

Roche massive

40 100

100

-

31,5 85 à 100 85 à 100 100

20 68 à 100 62 à 90 85 à 100

10 43 à 78 35 à 62 47 à 77

6,3 35 à 64 25 à 50 35 à 60

2 22 à 43 14 à 34 18 à 38

0,08 4 à 11 2 à 10 2 à 10

0/31,5

0/31,5

0/20

B) RESISTANCE MECANIQUE

- L.A < 30

- MDE < 20 (non applicable en zone d).

C) AUTRES CARACTERISTIQUES

Angularité

GNA GNB

IC > 100 % IC > 35 %

Propreté

ES (0/5) > 30 ou ES (0/2) > 45 sinon VB < 1,5

71

FICHE N°12

GRAVE NON TRAITE TYPE C ET D : GNC – GND

A) GRANULARITE

60 -

100

0/31,5

0/40

Granularité passant au tamis de (mm) 10 35 à 70 30 à 65

20 52 à 87 57 à 82

6,3 25 à 60

2 13 à 38 10 à 32

40 100

80 à 100

0,08 2 à 10 2 à 10

B) RESISTANCE MECANIQUE

GNC GND

LA < 35 < 40

MDE(1) < 30 < 35

LA + MDE < 65 < 75

(1) en zone d le critère MDE n’est pas pris en compte.

C) AUTRES CARACTERISTIQUES

Angularité

GNC

IC > 30, GND roulé admissible

Propreté

IP < 6 IP < 12

zone H, h sinon VB < 1,5 zone a, d

72

FICHE N° 13

GRAVE VALORISEE AU CIMENT GVC

1/ GRANULATS

a) Granularité

- 0/31,5 et 0/40 type GNC – GND ou

- matériaux graveleux de Dmax = 40 avec coefficient d’uniformité Cu =

D60 D10

> 10

b) Propreté

- 6 < IP < 12

c) Résistance mécanique

- LA < 40 – MDE < 35

Avec règle de compensation de 5 points en respectant LA+MDE < 75.

2/ MELANGE

a) Caractéristiques mécaniques

Une étude de laboratoire doit permettre de vérifier qu’avec des dosages de 2 à 4%

de ciment, on obtient :

a) Un indice C.B.R à 7 jours (3 jours à l’air + 4 jours immergé) > 100% et / ou

b) . Une Rci à 14 jours (10 + 4) > 20 bars et < 50 bars et

.

Rci Rc

> 0,5

Rc conservation 14 jours à l’air.

b) Réalisation

En raison des méthodes de réalisation, il convient de prévoir les dosages minima

suivants :

- mélange sur chantier : - mélange en centrale :

3 % de ciment ; 2 %

et aussi 1 % de plus en chantier que sur le dosage déterminé en laboratoire.

73

FICHE N°14

PIERRE CASSEE

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A) GRANULARITE

- d/D : 40/60 et 50/70 avec retenus à D et passants à d < 10% et passant

à 0,63 d < 3 %

B) FORME

- Moins de 10 % d’éléments avec L + G > 6 E - Moins de 3 % d’éléments ne passant pas à D + 30 mm.

C) PROPRETE

- Moins de 3 % d’éléments inférieurs à 1 mm

D) RESISTANCE MECANIQUE

- LA < 40

D) MATIERE D’AGREGATION (macadam à l’eau)

- Sable aussi propre que possible ; ex : 0/10 mm avec ES > 40 %

F) LIANT ET GRANULAT POUR PENETRATION

- Gravillon 15/25 – 5/15 et 0/5 (successivement) ou 10/14 – 6/10 – 4/6 et 2/4 (successivement)

- Liant : émulsion ou cut-back très visqueux.

74

FICHE N° 15

BLOCAGE (BL)

A) GRANULARITE d/D

- 100/200 ou 100/250

B) RESISTANCE MECANIQUE

- LA < 40

C) PRODUIT DE CLAVETAGE

- Déchets de pierre cassée.

75

FICHE N° 16

GRAVE NON TRAITEE POUR COUCHE DE FONDATION GNF 1-2-3

Trois catégories de graves non traitées pour couche de fondation sont prévues : GNf1 – GNf2 – GNf3 en 0/40 ou 0/60

A) GRANULARITE

Les fuseaux de spécification sont les suivants :

Matériau Classe

GNf1

GNF2 et GNF3

0/60

0/40

0/60

0/40

80 100

60 100

100

100

100

-

100 80 100

B) PROPRETE

40 89 58 100

% passant au tamis de (mm) 6,3 53 26 64 33 53 17 64 20

10 59 31 70 40 59 25 70 30

20 69 40 90 60 69 32 90 47

89 55 100 80

2 40 18 48 20 40 7 48 10

0,08 10 2 14 2 10 2 14 2

d

IP < 8

IP < 12

d

LA < 30

LA < 40

LA < 50

Zone

GNf1

GNf2-3

H, h, a

ES>30 ou IP <6 sinon VB <1,5

IP < 8

C) DURETE

Zone

GNf1

GNf2

GNf3

D) ANGULARITE

- GNf1 - GNf2 - GNf3

IC > 60 IC > 30 IC sans condition

H, h, a

LA < 30 MDE < 25 LA < 40 MDE < 35 LA < 50 MDE < 45

76

FICHE N° 17

MATERIAU POUR ACCOTEMENT

La note technique de la DRCR/DT intitulée « spécification pour matériau d’accotement » de 1990 définit :

- 3 types de matériau pour couche supérieure d’accotement MS1 –

MS2 – MS3 ;

- Les caractéristiques des matériaux pour sous couche (Sc) ; - Les caractéristiques des couches anticontaminantes (AC) ; - Et celles des matériaux drainants (D).

1/ Matériau pour couche supérieure MS1 – MS2 – MS3

- Granulométrie - dureté

% passant au tamis de (mm) 10

40 50 à 100 50 à 100 -

-

35 à 100 -

5 15 à 70 15 à 75 -

0,08 4(2) à 20 2 à 50 -

Dureté LA

< 50

< 60

-

50

100

100

100

MS1

MS2

MS3

- Propreté :

Critères

6<IP <20 et fx IP <

Roulé IC > 30 IC > 100

IP <

IP <

MS1

MS2

MS3

Zone climatique a 250 225 200

15

20

H, h 225 200 175

12

15

d 300 275 250

20

25

f : pourcentage d’éléments inférieurs à 0,08 mm

Matériaux carbonatés :

Si Ca C03 > 70 % pas de critère de dureté et propreté pour MS1 et MS2.

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2/ Matériau pour sous-couche (Sc)

On adopte les critères de matériaux pour couche de forme (cf. CPC fascicule n°5).

3/ Couche anticonatminante (AC)

On respecte dans la mesure du possible la règle de non contamination :

- d15 du matériau filtrant 4,5 d85 du sol de plate-forme ;

- avec Dmax inférieur au 1/3 de l’épaisseur de la couche ; - I.P < 20

4/ Matériau drainant (D)

Granulométrie 0/D

- On respecte la règle : d15 du matériau drainant ! 4.5 d15 du matériau à drainer ;

- Ou une grave avec passant à 0.08 mm < 5% et passant à 2 mm < 10%.

Granulométrie d/D

- avec d > 5 mm - On protège le matériau dans un géotextile de poids minimum 200 g/m².

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FICHE N° 18

MATERIAU DRAINANT SOUS CHAUSSEE EN BETON

A) COUCHE GRANULAIRE (g)

Granularité

- 4/20 ou 6/20

Dureté

Trafic TPL

6 - 5

Autres

LA

< 25

< 30

MDE

< 20

< 25

B) GEOTEXTILE

- Ame drainante en textile épais entre deux textiles filtrés.

Caractéristiques

Ame drainante :

- RT < 3 KN/m - Allongement à la rupture entre 60 et 100 % ; - Transmissivité 5,10 m²/s sous 200 kPa ; - Porométrie comprise entre 200 et 300 µ ; - Résistance à la déchirure 1 KN dans les deux sens ; - Compressibilité : déformation < 2/100 mm sous 100.000 chargements de 0,1 à

0,4 bars.

Filtres :

- Porométrie coté sol coté béton - Résistance à la traction > 16 KN dans les deux sens ; - Allongement à la rupture compris entre 30 et 50 % ; - Résistance à la déchirure > 1 KN dans les deux sens.

< 100 µ < 250 µ ;

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