Améliorer les caractéristiques en service des chaussées en enrobé sur les routes et les ouvrages d'art de l'infrastructure de transport, par la « méthode sèche » de modification aux polymères.
Introduction
Ces dernières années, la qualité des matériaux et des travaux de structure de chaussée dans les pays d'Europe, d'Asie, de la CEI, d'Amérique et d'Afrique s'est sensiblement améliorée. Cela tient dans une large mesure à l'introduction de nouvelles technologies, de nouvelles normes et à l'emploi de matériaux de construction modernes assurant la durabilité et la fiabilité de la chaussée. Cependant, compte tenu des changements climatiques et de l'intensité croissante du trafic, la question de la stabilité et de la tenue en température des chaussées en enrobé devient de plus en plus actuelle.
Les problèmes liés aux propriétés physiques et chimiques des bitumes utilisés comme liant dans les enrobés bitumineux appellent des recherches approfondies et de nouvelles approches technologiques. La modification du bitume par des polymères et d'autres additifs peut sensiblement accroître la tenue de la chaussée en enrobé aux agressions extérieures telles que les variations de température, l'action de l'humidité et les sollicitations mécaniques. Cette question a été soulevée à plusieurs reprises dans diverses publications scientifiques, telles que « Bitumen and Bitumen Modification: A Review on Latest Advances » (Applied Sciences) et « Исследование особенностей взаимодействия битумов с полимерами » (D. A. Ayupov, L. I. Potapova) et bien d'autres. Cependant, comme le montrent les recherches scientifiques, les particularités des bitumes produits par distillation, soit compliquent considérablement leur modification, soit la rendent pratiquement impossible. De même, l'inconstance des indicateurs des bitumes et leur écart par rapport aux caractéristiques déclarées exigent la recherche de solutions alternatives pour obtenir une chaussée en enrobé de qualité.
Objet du travail
L'objet de ce travail est d'attirer l'attention des experts et des spécialistes du secteur de la construction routière sur une technologie alternative de modification des enrobés bitumineux, qui permet d'atteindre des caractéristiques en service stables de la chaussée indépendamment de l'instabilité des propriétés du bitume d'origine. Une attention particulière est portée à l'emploi d'additifs polymères capables de compenser les défauts des bitumes actuels, en particulier ceux obtenus par la méthode de distillation, et notamment leur faible aptitude à la modification par des polymères. Cette technologie est destinée à assurer la stabilité et la durée d'exploitation des chaussées dans des conditions de fortes variations de température et de sollicitations accrues du trafic.
Les recherches visent à trouver un procédé optimal de modification aux polymères, qui assurera les caractéristiques physiques et mécaniques nécessaires de l'enrobé bitumineux, la résistance à l'usure et une longue durée d'exploitation de la structure de chaussée. Au-delà de cela, un objectif de principe est la simplification du procédé de modification et la réduction des coûts de production de chaussées de qualité.
Exposé du matériau principal des recherches
Le développement actif du secteur de la construction routière dans les pays en développement comme dans les pays développés, et l'augmentation des volumes de construction routière, exigent une amélioration significative de la qualité des matériaux employés lors de la mise en œuvre des chaussées en enrobé. Parmi les principaux composants qui déterminent la durabilité de la chaussée, l'enrobé bitumineux joue un rôle non négligeable. Il doit non seulement supporter les sollicitations dynamiques du trafic, mais aussi faire preuve de tenue aux changements brusques de température, à l'action des précipitations et aux autres facteurs agressifs du milieu extérieur.
L'élément clé qui détermine les propriétés des enrobés bitumineux est le bitume, qui remplit la fonction de liant en assurant l'adhérence entre les particules des composants minéraux. Cependant, à mesure que les recherches scientifiques se sont approfondies dans ce domaine, il a été constaté que la qualité du bitume d'origine ne répond pas toujours aux normes nécessaires. Cela tient non seulement aux caractéristiques de la matière première elle-même, mais aux particularités de sa production, en particulier lors de l'emploi de bitumes obtenus par distillation en raffinerie.
En tant que système colloïdal, le bitume est constitué de composés chimiques variés qui possèdent des propriétés déterminées et forment sa structure. Selon le rapport quantitatif de ces composants, le bitume peut présenter une structure physique différente. Le modèle du bitume le plus communément admis le décrit comme une solution colloïdale dans laquelle de grandes structures moléculaires (micelles) sont liées entre elles par de faibles liaisons hydrogène. Les micelles se forment à partir des molécules d'asphaltènes, qui constituent la partie la plus dure du bitume, tandis que leur surface extérieure est stabilisée par les résines. Cela assure la tenue structurale du bitume en phase colloïdale.
Sur la base de ce modèle, on distingue trois types structuraux principaux de bitume : « sol », « sol-gel » et « gel ». Chacun de ces types possède ses caractéristiques physico-chimiques particulières. Par exemple, les bitumes de type « sol » se caractérisent par une teneur élevée en asphaltènes, qui rend la structure du bitume plus rigide et plus cassante. En revanche, les bitumes de structure « gel » présentent une consistance plus fluide, car ils ont une teneur élevée en huiles et en résines. Les plus adaptés à la production de bitume modifié aux polymères (BMP) sont les bitumes de type « sol-gel », car ils réunissent les meilleures propriétés des deux types et possèdent des caractéristiques physiques et mécaniques équilibrées.
Malgré cela, le procédé de modification des bitumes par des polymères se heurte souvent à une série de difficultés. L'un des principaux problèmes est la concurrence entre les asphaltènes et les polymères pour la fraction maltène du bitume, qui constitue le milieu de dispersion principal de la modification. Au cours de ce procédé, les polymères introduits dans le bitume doivent acquérir une phase dispersée stable dans un milieu déjà occupé par les molécules d'asphaltènes. Cela complique sensiblement le gonflement du polymère et réduit l'efficacité de la modification. Cela se manifeste particulièrement dans le cas des bitumes obtenus par la méthode de distillation, dont la teneur en asphaltènes est plus faible, ce qui les rend moins aptes à la modification.
Pour que les bitumes soient modifiés avec succès par des polymères, il faut que le bitume d'origine possède des propriétés optimales. Il importe en particulier, à titre d'exemple, que la profondeur de pénétration de l'aiguille à une température de 25 °C soit comprise entre 60 et 90 mm⁻¹ pour le climat de l'Europe de l'Est. Cependant, les réalités de l'industrie du raffinage conduisent les producteurs à extraire au maximum les fractions légères du pétrole, laissant le bitume comme produit résiduel, ce qui entraîne souvent une dégradation de sa qualité.
Les technologies de raffinage du pétrole se perfectionnent constamment, permettant d'extraire au maximum de la matière première les produits pétroliers légers de valeur — essence, gazole, kérosène aviation — bien plus coûteux que le bitume. Les méthodes modernes, telles que le raffinage profond, l'hydrocraquage et le craquage thermique, augmentent considérablement le rendement en carburants. Cependant, un effet secondaire de ce procédé est la dégradation de la qualité du bitume, puisqu'il reste un produit résiduel aux caractéristiques structurales modifiées.
Autrefois, le bitume était obtenu principalement par distillation directe, ce qui lui assurait une composition équilibrée et des propriétés en service stables. Aujourd'hui, ce sont les procédés destructifs qui prédominent dans la production, au cours desquels les composants les plus précieux sont retirés du pétrole, et le bitume restant se caractérise par une faible teneur en composés de haut poids moléculaire, une structure instable et une propension accrue au vieillissement. En outre, les raffineries emploient de plus en plus une matière première à forte teneur en paraffine, ce qui réduit encore l'élasticité du bitume et dégrade ses propriétés d'adhésivité. Les bitumes obtenus par la méthode de distillation sans oxydation ultérieure sont particulièrement problématiques. Ils interagissent mal avec les polymères tels que le SBS, car ils contiennent une quantité insuffisante d'asphaltènes, nécessaires à la formation d'une structure en réseau stable. Il en résulte que la modification aux polymères exige des plastifiants et des stabilisants supplémentaires, une consommation accrue de polymères ou des solutions combinées et coûteuses pour atteindre les caractéristiques en service requises. En substance, cela rend la modification du bitume extrêmement complexe et économiquement injustifiée, car les dépenses financières et les risques techniques ne sont pas couverts par le résultat possible.
Dans ces conditions, les services routiers et les producteurs d'enrobés bitumineux sont contraints de chercher des additifs et des technologies efficaces compensant les défauts du bitume actuel et assurant la durabilité de la chaussée.
Le marché et les résultats des recherches
Ces dernières années, la demande de bitume routier dans les pays d'Europe, de la CEI et d'Asie centrale a fortement augmenté, en particulier du fait de la réalisation de projets d'infrastructure de grande ampleur, tels que la construction de routes nouvelles et la reconstruction d'artères de transport existantes. Si en 2017 le besoin total du secteur routier en bitumes dans un seul pays – l'Ukraine – s'établissait autour de 350-400 mille tonnes par an, en 2021 cet indicateur était déjà monté à 1,2-1,4 million de tonnes. La croissance de la demande de bitume a entraîné des importations actives de bitumes de distillation en provenance des pays d'Europe du Sud et d'Asie. Ces bitumes possèdent cependant souvent des propriétés qui s'écartent sensiblement des exigences des normes, en particulier lors de la modification aux polymères.
Au cours des années 2021-2024, un groupe d'experts compétents a réalisé plus de 90 essais de différents échantillons de bitume produits en Italie, en Espagne, en Grèce, en Pologne, en Azerbaïdjan, en Iran et dans d'autres pays. Les résultats généralisés de ces recherches ont mis en évidence de sérieux problèmes de conformité entre les caractéristiques déclarées du bitume et les indicateurs réels, en particulier pour la température de ramollissement et la pénétration. De plus, aucune dépendance claire n'a été établie entre les caractéristiques initiales du bitume et les résultats de la modification. Fait important, certains échantillons n'ont pas du tout subi de modification, même en augmentant la quantité de polymère et la durée du procédé de modification. En outre, l'enrobé bitumineux fini présentait parfois des propriétés physiques et mécaniques imprévisibles, ce qui exigeait une correction constante du procédé de modification.
Un autre problème apparaissant lors de la production de bitume modifié aux polymères est la séparation du bitume au stockage et au transport. Il en résulte que, lors de l'emploi du bitume pour la mise en œuvre de la chaussée, ses propriétés peuvent s'écarter sensiblement des propriétés initiales, ce qui se répercute négativement sur la qualité de l'enrobé bitumineux. Le pire est que le personnel des centrales d'enrobage et des laboratoires doit très souvent prendre des décisions difficiles rapidement, sans disposer d'assez de temps pour les tests et les essais de laboratoire.
Une alternative à la modification du bitume est la technologie de modification de l'enrobé bitumineux, en tant que produit fini, par la méthode « à sec », avec l'ajout d'un additif polymère, par exemple « MPC » VELETON™, directement dans le malaxeur, conforme aux exigences des normes ДСТУ 8959-2019, ГОСТ Р 58406.2-2020, СТ РК 2373-2019 et d'autres.
Cette technologie est répandue de longue date et activement employée par le secteur de la construction routière des pays avancés d'Europe et d'Asie, ainsi que des États-Unis, et présente certains avantages par rapport à la modification classique du bitume, à savoir :
- La qualité et les propriétés physiques et mécaniques du produit fini – l'enrobé bitumineux – ne dépendent pas de manière significative de la qualité du bitume ni de son aptitude à être modifié par des polymères. La raison en est qu'un additif polymère « à sec » agit sur les composants de l'enrobé, en particulier sur les gravillons, de sorte que l'enrobé acquiert entre ses composants de solides liaisons polymères, que l'on peut représenter comme un réseau polymère en 3D.
- Le procédé de fabrication de l'enrobé bitumineux s'en trouve nettement simplifié, car aucun équipement complexe et coûteux de modification du bitume par des polymères n'est nécessaire, tel qu'un moulin colloïdal et des malaxeurs à grande vitesse. Le producteur gagne également un temps considérable, car le bitume peut être utilisé immédiatement, sans les 8-12 heures de modification habituelles (comme avec des additifs de type SBS).
- Il n'est pas nécessaire de chauffer fortement le bitume (au-delà de températures de 165-170 °C), ce qui n'entraîne pas son oxydation et son vieillissement rapides.
- Les résultats de l'utilisation de l'additif MPC « à sec » sont toujours prévisibles et calculés mathématiquement, en fonction du type d'enrobé et de la quantité de polymère qu'il contient.
Tableau 1 — l'analyse de l'utilisation de l'additif « à sec » sur l'exemple de l'Ukraine sur la période 2020-2024 donne les résultats suivants :
| Désignation de l'indicateur | Enrobé bitumineux sans polymère | Dosage de l'additif 2,2 kg par tonne d'enrobé | Dosage de l'additif 2,5 kg par tonne d'enrobé |
|---|---|---|---|
| Résistance à la compression R20 | 2,6 MPa | 5,2 MPa | 6,1 MPa |
| Résistance à la compression R50 | 1,24 MPa | 2,05 MPa | 2,4 MPa |
| Ornière après 20 000 passages, méthode de la roue de Hambourg | 7,5-8 mm | 2-2,5 mm | 1,2-1,5 mm |
Tableau 2 — résultats de la comparaison des données expérimentales et théoriques, détermination du nombre de cycles de charge jusqu'à la rupture des éprouvettes d'enrobés étudiés avec l'additif. Température : T = +20 °C.
| Désignation de l'enrobé | Nombre de cycles jusqu'à la rupture Nт (théorique) | Nombre de cycles jusqu'à la rupture N (expérimental) | Δ, % |
|---|---|---|---|
| B-20-6,0% | 413 | 478 | 13,7 |
| Dosage de l'additif 2,2 kg/tonne d'enrobé | 3843 | 4438 | 15,4 |
| Dosage de l'additif 2,5 kg/tonne d'enrobé | 6379 | 7368 | 15,5 |
Les données obtenues (tableau 2) indiquent que les calculs théoriques concordent avec les données expérimentales. Cela montre que ces dépendances peuvent être utilisées dans des calculs pratiques pour assurer ou prévoir la durabilité de la chaussée en enrobé sur les routes et les ouvrages d'art sous l'effet de la température et des sollicitations des véhicules, ainsi que pour prévoir ses évolutions en service sur une période donnée.
L'expérience des grandes entreprises de construction routière des pays d'Europe, de la CEI et d'Asie centrale a montré des résultats élevés et, surtout, reproductibles, une grande résistance aux sollicitations, une résistance au gel et une résistance au cisaillement des chaussées en enrobé. Les résultats des essais montrent que l'enrobé bitumineux répond sur tous les indicateurs aux exigences des normes ДСТУ 8959-2019, ГОСТ Р 58406.2-2020, СТ РК 2373-2019 et d'autres.
Exemples d'emploi actif des additifs à sec
Turquie, autoroute D-100, section Istanbul — Izmit
Sur cette section a été employée la technologie d'introduction directe (à sec) de l'additif polymère dans le malaxeur sans modification préalable du bitume. Cela a permis de :
- Réduire la formation d'ornières à une température de l'air de +45 °C à moins de 2 mm (d'après les résultats d'essais dynamiques) ;
- Augmenter la résistance au cisaillement de la chaussée de 60–70% par rapport aux sections où était employée la modification classique du bitume ;
- Économiser 7000–9000 euros par semaine grâce à la réduction de la consommation d'énergie et à la suppression de l'étape d'homogénéisation du bitume.
La technologie a été mise en œuvre par l'une des principales entreprises de Turquie et approuvée par le laboratoire routier national. L'expérience a confirmé son applicabilité dans les régions à forte sollicitation thermique et à trafic intense.
Géorgie, sections de routes à Tbilissi, place « Avlabari »
A été employée la technologie « à sec » de l'additif polymère « MPC » VELETON™ dans le malaxeur sans modification préalable du bitume, sur la base de la centrale JEO GROUP. Cela a permis de :
- Réduire la formation d'ornières à une température de surface allant jusqu'à +65 °C à 1,5 mm ;
- Augmenter la résistance au cisaillement de la chaussée de 60–70% par rapport aux sections où était employée la modification classique du bitume ;
Cette section, avec l'additif polymère appliqué par la méthode « à sec », est sous l'observation des spécialistes du laboratoire municipal depuis plus de 3 ans, sans aucune remarque sur la chaussée.
« Overall, the test results complied with the specifications, and no distress or failure was recorded after 7 years of being under service. This could indicate that plastomers and the dry method can be considered as reliable alternatives for high quality asphalt pavement production. »
« Dans l'ensemble, les résultats des essais étaient conformes aux spécifications, et aucune dégradation ni aucun défaut n'a été relevé après 7 ans d'exploitation. Cela peut signifier que les polymères et la méthode “à sec” peuvent être considérés comme des alternatives fiables pour la production d'une chaussée en enrobé de haute qualité. »
(source researchgate.net)
Kazakhstan, Astana, rue Tlendieva
Sur cette section de route, les services routiers effectuaient une réparation moyenne avec fraisage au moins 2 fois par an, du fait que la voie de gauche est une section de freinage des poids lourds avant le feu et que les charges de calcul dépassent les charges admissibles de plus de 2 fois. A été employée la technologie « à sec » de l'additif polymère dans le malaxeur sans modification préalable du bitume pour la couche inférieure (dense, à gros grains, A-40) et la couche supérieure (dense, SMA-20). Cela a permis de :
- Ne pas effectuer de réparation moyenne de cette section depuis plus de deux ans ;
- Augmenter la résistance au cisaillement de la chaussée de 70–90% par rapport aux sections où était employée la modification classique du bitume ;
Ukraine, Kyiv, pont « Severny »
Auparavant, sur ce chantier, les services routiers effectuaient au moins une fois par an un entretien courant des couches supérieures. Cela tient aux charges élevées sur le corps de chaussée et à la température accrue de la couche supérieure (en période estivale).
A été employée la technologie « à sec » de l'additif polymère dans le malaxeur sans modification préalable du bitume pour la couche supérieure (dense, à grains fins A-20).
À ce jour, le chantier est en service depuis plus de trois ans sans aucun défaut visible et se trouve sous observation trimestrielle des services routiers de la ville.
Coûts économiques et coûts de temps
Dans la construction routière moderne, les coûts économiques et les coûts de temps jouent un rôle clé, en particulier dans le fonctionnement d'une centrale d'enrobage. Le coût des matériaux, de l'énergie et de la logistique influe directement sur la rentabilité du projet, et les retards de production peuvent entraîner des dépassements de planning de mise en œuvre et une hausse des coûts de matériel et de main-d'œuvre.
L'optimisation des procédés de production, le choix de modificateurs économiquement efficaces et la gestion rationnelle des ressources permettent de réduire le prix de revient de l'enrobé sans perte de qualité. Dans des délais de construction serrés, il est important de réduire au minimum le temps de chauffage du bitume, de dosage des composants et de transport de l'enrobé, afin d'assurer sa mise en œuvre dans le régime de température optimal et d'éviter une surconsommation de matériaux.
1. Consommation d'énergie et technologie de modification
Modification du bitume par un polymère SBS ou analogue. Lors de l'emploi d'un polymère SBS (ou analogue), le bitume est préalablement chauffé à 180–190 °C (parfois davantage) et le polymère est introduit dans des installations de mélange. Cela exige une consommation d'énergie importante pour chauffer les équipements (réacteur, malaxeurs, stockage de bitume) et maintenir la température élevée pendant toute la durée du procédé de modification. Du temps et de l'énergie supplémentaires sont également souvent nécessaires pour la réticulation (homogénéisation) du SBS avec le bitume. Le bitume modifié aux polymères (BMP) ainsi obtenu doit ensuite être stocké à température élevée, ce qui continue de « consommer » de l'énergie et crée un risque de dégradation thermo-oxydative du polymère lors d'un maintien prolongé.
Modification « à sec » de l'enrobé bitumineux. Avec l'introduction « à sec », le polymère (sous forme de granulés) est ajouté directement dans le malaxeur lors de la production de l'enrobé bitumineux, en même temps que les matériaux minéraux. La température du bitume ne change pas par rapport à l'enrobé ordinaire (sans polymères) et s'établit autour de 155–160 °C, et aucun procédé séparé d'homogénéisation du bitume avec le polymère n'est nécessaire, car l'additif polymère « à sec » se répartit uniformément dans l'enrobé bitumineux, fond au contact des matériaux pierreux chauffés, puis lie entre eux tous les composants de l'enrobé bitumineux.
Cela influe très positivement sur les propriétés du bitume, car les procédés oxydatifs et thermo-destructifs n'ont pas lieu, et les hydrocarbures aromatiques restent dans la composition du bitume au lieu de « brûler », comme lors de la modification par des additifs de type SBS. Cela permet de conserver la ductilité et la plasticité du bitume.
Du point de vue énergétique, il n'y a pas de cycle supplémentaire de mélange à haute température du bitume avec le polymère. Les dépenses totales de maintien des températures et de malaxage sont donc sensiblement inférieures à celles de la variante classique du BMP.
2. Coûts de temps
Modification du bitume par un polymère SBS ou analogue. Une étape distincte est nécessaire à la centrale (ou dans le cadre d'une installation externe) pour la préparation du BMP : chauffage du bitume (4-5 heures), dosage, homogénéisation (6-8 heures), maintien/thermostabilisation (4-6 heures), analyse de la qualité. Toutes ces opérations allongent le cycle technologique d'au moins 8-12 heures et exigent un personnel exceptionnellement qualifié. En cas de stockage défaillant du BMP (non-respect du régime de température), une séparation et une perte de propriétés sont possibles.
Modification « à sec » de l'enrobé bitumineux. Dans cette technologie, l'étape de modification est intégrée directement au procédé de production de l'enrobé. Le polymère est introduit dans l'enrobé en même temps que les composants minéraux (gravillons et filler) au moyen d'un doseur spécial de haute précision. Cela permet de renoncer à une étape distincte de prémélange du polymère avec le bitume. Cette approche répond aux exigences actuelles du secteur de la construction routière, s'appuie sur des solutions technologiques modernes, exclut l'influence du facteur humain et réduit le risque d'erreurs lors de la modification. Il en résulte que le procédé devient plus efficace, que les coûts de temps et les coûts financiers de la modification sont supprimés, et que le contrôle de la qualité devient plus stable et plus prévisible.
Conclusion
En production de grande ampleur (plusieurs centaines ou milliers de tonnes d'enrobé par jour), l'écart de consommation d'énergie entre la modification du bitume (par des additifs de type SBS ou d'autres) et l'introduction « à sec » du polymère sur une même centrale peut atteindre 9 000 - 11 000 dollars par mois, ce qui, sur une saison de construction, se transforme en une somme considérable.
En outre, la modification « à sec » de l'enrobé bitumineux, dans laquelle les additifs granulés sont introduits directement dans le malaxeur avec les matériaux minéraux et le bitume, permet de simplifier considérablement le procédé de production dans les centrales d'enrobage. Cette approche supprime la nécessité d'une étape distincte de préparation du bitume modifié, ce qui dispense à son tour des coûts d'équipements supplémentaires d'introduction, de dosage et d'homogénéisation du polymère dans le bitume. Le besoin d'un malaxage et d'un maintien prolongés du bitume à haute température pour dissoudre l'additif disparaît.
Cela permet d'économiser un temps considérable et de réduire les coûts opérationnels. La centrale n'a pas besoin de conserver en réserve des cuves à bitume distinctes pour différents types de liant (ordinaire et modifié), ce qui est particulièrement pertinent pour les unités de production petites et mobiles. La consommation d'énergie diminue, les pertes de matériaux lors des changements d'une gâchée à l'autre se réduisent.
L'application de la « méthode sèche » de modification se répercute également positivement sur les propriétés de mise en œuvre de l'enrobé bitumineux. Un tel matériau se compacte plus facilement dans les régimes technologiques standard grâce à la répartition uniforme du modificateur dans le corps même de l'enrobé. Cela réduit le risque de formation de vides, de déchirures et de zones non compactées dans la chaussée finie, ce qui influe directement sur la durabilité et la résistance de la route.
En outre, la modification « à sec » réduit la probabilité d'erreurs technologiques qui apparaissent souvent lors de la préparation du bitume modifié à la centrale. Dans la technologie classique, des problèmes tels que ceux-ci sont possibles :
- dissolution incomplète ou irrégulière du polymère dans le bitume ;
- surchauffe et destruction thermique de la structure polymère ;
- séparation et instabilité du liant obtenu lors du stockage ;
- confusion lors du travail avec plusieurs types de bitume.
Avec la « méthode sèche », ces risques sont réduits au minimum, car la modification se produit directement au cours du procédé de production de l'enrobé bitumineux, sans opérations complexes sur le poste à bitume. Cela rend la technologie plus stable, plus reproductible et plus commode pour les centrales.
Bilan
La question de la modification des bitumes et des enrobés bitumineux devient de plus en plus actuelle, puisque tous les bitumes ne possèdent pas une aptitude suffisante à la modification par des polymères ni la qualité nécessaire. Cela pousse les producteurs à chercher des méthodes alternatives d'amélioration substantielle des propriétés de l'enrobé bitumineux, en tenant compte des particularités des composants de l'enrobé. L'une des solutions éprouvées et efficaces est l'ajout d'additifs polymères directement dans le malaxeur.
Cette méthode possède une série d'avantages substantiels par rapport à la modification classique du bitume par des polymères. Premièrement, la qualité de la modification devient indépendante de la technologie de production du bitume, ce qui importe particulièrement lorsqu'on travaille avec des bitumes de distillation qui interagissent mal avec les polymères. Deuxièmement, du temps et des ressources énergétiques sont économisés, car la nécessité d'un réchauffage et d'une homogénéisation prolongés du bitume modifié aux polymères est supprimée. Troisièmement, le risque de vieillissement thermique du bitume diminue, car la température à laquelle il est chauffé ne dépasse pas les valeurs de travail dans le malaxeur. Il en résulte que les producteurs obtiennent des propriétés plus prévisibles et plus stables de l'enrobé bitumineux, ce qui simplifie le contrôle de la qualité en production et réduit le risque d'apparition de défauts de chaussée.
Avec le soutien actif des principaux producteurs d'enrobés bitumineux, des instituts de recherche spécialisés et de la communauté des ingénieurs, la technologie d'introduction « à sec » des additifs polymères ne s'est pas seulement imposée, elle s'est établie comme une méthode de modification du bitume à part entière et hautement efficace — qui ne cède en rien à la technologie classique de modification du bitume et la dépasse sur plusieurs paramètres clés. C'est pourquoi elle est employée toujours plus largement comme la solution optimale, répondant aux exigences actuelles du secteur en matière de qualité, de technologicité et d'efficacité économique.
« The dry process modification is characterized by simplicity, flexibility, low energy consumption, and low pollution, making it an ideal choice in pavement repair engineering. »
« La méthode “à sec” se caractérise par sa simplicité, sa souplesse, une faible consommation d'énergie et un faible niveau de pollution de l'environnement, ce qui en fait un choix idéal pour la réparation des chaussées. »
(source sciencedirect.com)
Coauteurs du travail scientifique et pratique : Sergueï Parfenov, expert praticien dans le domaine de la modification aux polymères, et Levan Gvelesiani, responsable du laboratoire routier central (Tbilissi, Géorgie).
Le travail a été préparé avec la participation de KazDorNII, de l'Université Nationale des Transports, de l'Association Nationale des Routiers d'Ukraine, de l'entreprise d'État « Dortsentr » (Kyiv), de Veleton et d'AYITI.UZ (Ouzbékistan).