Päällystetty

Päällystetty (tai päällystetty bitumista tai asfalttibetonia ) on seos on soraa , on hiekkaa ja bitumisen sideaineen kuten bitumi (terva, joita ei enää käytetä Ranskassa lähtien 60) levitetään yksi tai useampi kerros, jolloin muodostuu lattia ja teiden , seurata ja lentokenttien ja muiden liikennealueiden.

Yleiskuvaus (niin sanotulle "perus" asfalttiseokselle)

Bitumiseos koostuu eri materiaaleista:

• Ja aggregaattien  : kivi halkaisija on suurempi kuin 63  mikrometriä  ;
• ”Sakot” (tai ”  täyteaineet  ”): hiekka ja pöly, joiden poikkileikkaus on alle 63 mikrometriä. Nämä elementit, joita on luonnollisesti pieninä määrinä kiviaineksissa, ovat välttämättömiä sideaineen (bitumin) päällystämiseksi kiviaineksilla, koska hienoainekset yhdistävät bitumin;
• Hiilivety sideaine koostuu pääasiassa bitumin tänään.

Perheet bitumiseoksia

Eri sekoituskaavoille on tunnusomaista:

• Niiden hiukkaskoko  ;
• Sideaineen tyyppi ja sideaineen sisältö;
• Valmistusprosessi (kuuma tai kylmä);
• Tiettyjen materiaalien mahdollinen lisääminen.

Kuumat tuotteet

Nämä ovat seoksia, jotka on valmistettu kuumana (noin 100  ° C ) ja levitetty kuumana (noin 150  ° C ).

• Bitumibetoni: runsaasti bitumia sisältävä seos, jota käytetään pääasiassa pintakerroksiin eli tien ylempiin kerroksiin. Bitumibetonit luokitellaan niiden hiukkaskoon mukaan. Ne asetetaan aina hiilivetyjen peruskerrokselle Tai käsitellään hydraulisella sideaineella Tai ohuiden kerrosten asfalttisidoskerrokselle.
  • Erittäin ohut bitumibetoni (BBUM): kerroksen paksuus 2  cm , jota käytetään erityisissä kulutustavoissa, joissa tarvitaan merkittävää makrotekstiikkaa, tai pintojen kunnossapitotöissä. Aina sidottu kerrokselle.
  • Erittäin ohut bitumibetoni (BBTM): kerroksen paksuus 2,5  cm . Ranskassa käytetään laajalti pukeutumiskursseja varten, mikä antaa mahdollisuuden valmistaa pukeutumiskurssi, joka muutaman vuoden kuluttua voidaan höylätä ja tehdä uudelleen, tai tietyissä kohdissa, joissa halutaan voimakasta makrotekstuuria. Aina sidottu kerrokselle.
  • Ohut bitumibetoni (BBM): kerroksen paksuus 3-5  cm .
  • Puolirakeinen bitumibetoni (BBSG): käytetään laajalti Ranskassa yllään. Kerroksen paksuus noin 6  cm .
• Hautabitumi: päällystetty alemmalla sideainepitoisuudella (bitumi), joka on tarkoitettu perustuksille tai pohjakerroksille, välillä 8 ja 14  cm (pohjakerrokset).

On myös muita kaavoja:

• Korkean moduulin asfaltti (EME), jota käytetään vuodevaatteissa;
• Bitumibetonin tyhjennys  ;
• Bitumipinnoitettu värillinen  ;
• Päällystetty lisäämällä polyetyleeniä  ;
• Päällystetty lisäämällä lasia tai murskattua peiliä ;
• Asfaltti paikallisen materiaalin lisäyksellä.
• Phonic asfaltti

Kylmät tuotteet

Nämä ovat seoksia, jotka on valmistettu ja levitetty kylmänä lisäämällä bitumiemulsiota materiaalin muovattavuuden takaamiseksi.

• Kylmäsekoitus: vähärakeinen seos (periaatteessa 0/4 tai 0/6), jossa on paljon sideainetta ja sakkoja, käytetään yleensä väliaikaisesti ajoneuvojen liikkumisen sallimiseen raiteilla rakentamisen aikana tai pienten kaivojen, reikien ja kuopat epämuodostuneilla jalkakäytävillä. Tätä asfalttia käytetään laajalti keväällä sulan aikana korjaamaan pakkasen aiheuttamaa päällysteen pilaantumista;
• Hautaemulsio: soran ja pienen osan bitumiemulsion seos;
• On myös kylmiä bitumisekoituksia, jotka on tarkoitettu kulutuskerrosten tuotantoon. Nämä ovat kylmiä hiilivetyseoksia (ei varastoitavia), joissa kaikki aggregaatit on peitetty sideaineella.

Lukewarm tuotteet

Nämä ovat seoksia, jotka on valmistettu 100  ° C: n ja 150  ° C: n välillä ja levitetään kuumina (noin 150  ° C ). Voidaan edelleen erottaa lämmin seos (valmistettu yli 100  ° C ) ja puolilämmin asfaltti seos, valmistettu alle 100  ° C: n lämpötilassa .

Ne mahdollistavat energiankulutuksen vähentämisen ja edistävät siten kestävän kehityksen politiikkaa . Verrattuna kuumamassojen vievää 7 ja 8  litraa kohden, lämmin seokset on mahdollista saada vahvistus litra polttoöljyä per tonni, 1,5 ja 3  litraa osittain lämmin sekoituksia.

• Lämmin päällystetty Sasobit- vahalla ;
• Lämmin asfaltti kemiallisella lisäaineella Cecabase RT 945;
• LEA puolilämmin seos.

Historiallinen

Jotkut tekniikat, joita käytetään lämpimien seosten kehittämiseen, ovat peräisin vuodelta 1957: vaahdotetun bitumin käyttö. Ensimmäiset merkittävät kehityskulut näkyivät Euroopassa 1990-luvulla, kun energian hinnan nousulla ja Kioton pöytäkirjan allekirjoittamisella oli tärkeä rooli niiden kehityksessä. Ensimmäinen haalea asfalttipäällyste rakennettiin vuonna 1997 Hampuriin. Julkaisut ja kokeet seuraavat sitten toisiaan. Yhdysvallat on alkanut puuttua päällystettyyn lämpimään vähän myöhemmin, vuonna 2002. Tämän tekniikan tutkimus on erittäin aktiivista XXI -  vuosisadan ensimmäisen vuosikymmenen aikana .

Tekninen

Design

Valmistus

Seokset valmistetaan päällystyslaitoksessa (tai päällystysasemalla) kylmänä tai kuumana. On paikallaan pysyviä kasveja, yleensä louhoksen lähellä , tai liikkuvia laitoksia , joita käytetään pääasiassa suurten töiden, kuten moottoritien rakentamisen, aikana.

Asfaltin valmistusprosessi seuraa seuraavia vaiheita:

• Ruokinta: täyttösuppiloiden ("esiannostelijoiden") täyttö erilaisilla kiviaineksen leikkeillä kuormaajaa käyttäen .
• Siiloon sisältyvien täyteaineiden mahdollinen lisääminen.
• Kuljetukset: esiasteet purkavat sisällönsä eri nopeuksilla, jotka vastaavat haluttua osuutta leikkaamalla materiaalia (riippuen tuotettavasta seoskaavasta) kuljetushihnalle.
• Kuivaus: materiaalit sijoitetaan laitoksen sekoitustynnyriin, joka on sylinteri, jonka pituus voi olla yli 10 metriä ja halkaisija 2  metriä . Anturina ovat pyörät, jotka aiheuttavat sen pyörimisen ja jolla on polttimen toisessa päässä ( poltetaan yleensä raskasöljyllä tai maakaasulla , jonka liekki voi olla useita metrejä. Rummun sisäänkäynnillä ja koko niiden etenemisen ajan materiaalit kuivataan liekin lämpötilassa.
• Sekoittaminen: Materiaalit sekoittuvat koko kehityksen ajan rummun ja sisätilaan asetettujen terien pyörimisen ansiosta.
• Kierrätyshienojen lisääminen: Kuivaushöyryt suodatetaan ja näihin höyryihin sisältyvät hienoainekset työnnetään takaisin rumpuun alkuperäisen raekoon huomioon ottamiseksi.
• Bitumin lisäys: sekoittimen toiseen päähän saapuvat materiaalit "päällystetään" bitumilla, joka ruiskutetaan pumpun avulla halutun sisällön mukaan, ja suoritetaan lopullinen sekoitus.
• Varastointi: Tuotettu asfaltti varastoidaan sitten suppiloihin joko käyttämällä vaunua (tai ohutta ), jossa asfaltti kaadetaan sekoittimesta erissä , tai jatkuvasti sopivilla hihnoilla.
• Lastaus: päällystetty varastoitu lastataan sitten kuorma-autoihin, jotka sijoitetaan suppiloiden alle, mikä on kiikku .

Kuuma asfaltti kuljetetaan kuorma-autoissa, joiden takana on luukkuilla varustettu kippiauto . Useiden länsimaiden lainsäädäntö edellyttää, että kuormat on peitettävä kuuman asfaltin kuljetuksen aikana. Pressuauton runkoon varastoitu asfaltti voi pysyä lämpötilassa useita tunteja, mutta se on välttämätöntä levittää nopeasti ennen kuin se jäähtyy (alle 130  ° C: ssa , asfaltin kanssa on erittäin vaikea työskennellä, ja levityksen laatu voi kyseenalaistaa).

Jäähdytysongelman vähentämiseksi osittain kuljetus lämpöeristetyillä pyöreillä alustoilla (esim. Kivivilla) varmistaa paremman lämpötilan ylläpidon.

Kylmiä seoksia tai vakavia emulsioita voidaan säilyttää useita viikkoja suojattuna huonolta säältä.

Sovellus

Asfaltin levitys suoritetaan peitettävän pinnan mukaan:

• Manuaalisesti haravat käyttäen tekniikkaa, joka tunnetaan nimellä "haravanveto" pienille alueille;
• Minikaivinkoneeseen asennettu lisävaruste, kun pinta on välituote;
• Käyttämällä viimeistelijä (tai "  viimeistelijä  ") katujen, teiden ja valtateiden.

Maalaus on suoritettava maaperällä, joka ei ole liian kylmä 8  ° C , muuten tiivistystä ei tehdä oikein ja siinä voi olla halkeamia. Levityksen jälkeen tiivistys suoritetaan käyttämällä tiivistysrenkaita tai tärisevää sileää vanteen (pieniä tiivistimiä kutsutaan myös "sylintereiksi"). Niin kutsuttu "kylmä" seos voidaan levittää yksin.

Ranskassa vuonna 2018 hinta on 40 euroa radan metriltä tai 80 000 euroa kilometriltä kaksikaistaisen osastotien varrella.

Laatu

Sekä valmistus- että sovellustasolla yritykset ja asiakkaat, erityisesti yhteisöt , valvovat laadunvalvontaa. Tärkeimmät suoritetut testit ovat seuraavat:

• Resistenssi- ja käyttäytymistestit laboratoriossa uusien asfalttiseoskaavojen (urautumiskerroin jne.) Kehittämisen aikana
• Voimalaitosten syöttöstä otettujen bituminäytteiden hallinta ( viskositeetti ).
• Hiukkaskokoanalyysi , hygrometria , litistyskerroin, savipitoisuus hienojakoisina ( metyleenisinisellä arvolla ) voimalaitoksilta otetuista materiaalinäytteistä.
• Bitumipitoisuus ja partikkelikokoanalyysi levityksen aikana otetuilla asfaltinäytteillä (bitumiuutolla ja materiaalien pesulla perkloorietyleenillä ).
• Karheus ja tiiviyttä analyysi suoritettiin jalkakäytävällä soveltamisen jälkeen kerroksella asfalttia.

Asfaltti, melu ja mikroklimaatit

Märkä tai kuivaseokset panostetaan vahvasti melua sekä kaupunkien lämpöä kuplia .

• Niin sanotut "foniset" asfalttiyhdisteet tuottavat vähemmän melua (3-5 desibeliä), toisinaan melkein yhtä tehokkaasti kuin melunesteet .
  Se on tarkoitus asentaa Pariisin kehätielle (markkina-arvo 2,9 - 7 miljoonaa euroa valitun asfaltin tyypistä riippuen), jotta voidaan vähentää melupäästöjä, joita noin 500 000 Pariisin asukasta havaitsee, ja pientä kruunua, jonka melutaso ylittää 70  dB . Bruitparif- observatorion mukaan "laitteen äänitaso vaihtelee 68: sta 72 desibeliin yöllä ja 75 - 79 desibeliin päivällä" , mutta Euroopan tulisi asettaa 62 desibelin kynnysarvo, jota ei pidä ylittää. 68 desibeliä päivällä. Vuonna 2011 oli 18 tyyppistä melua estävää bitumia, joista jotkut olivat vähemmän tehokkaita, mutta kestävämpiä, toiset paremmin tyhjentäviä sateita jne. Tämän tyyppinen asfaltti kestää keskimäärin noin kymmenen vuotta, kun perinteinen asfaltti viidentoista vuoden ajan, ennen kuin se on uusittava. Testi tehtiin vuonna 2012 kehätiellä.
• Innovatiivisilla seoksilla pyritään myös vähentämään niiden osuutta lämpösaarissa. Vuonna 2018 kolme 400 m: n osaa käsitellään Pariisissa kahdella tiivistetyllä asfaltilla ja yhdellä kuumavalulla asfaltilla yhdessä Bruitparifin sekä Colas- ja Eurovia-yhtiöiden kanssa osana 2,9 miljoonan euron hanketta: "C-LOW -N Asphalt" ("Viileä ja hiljainen"); asfaltin tekstuurin tulisi suosia vesikalvon pidättymistä ja virkistävää haihtumista (asfaltin kastelun tarve kuumina ja kuivina aikoina). Testataan myös vähemmän imukykyisiä värejä.

Terveys- ja ympäristöriskit sekä kehitys

Bitumiseosten tuotanto ja käyttö ovat saastuttavia toimintoja, jotka voivat altistaa toimijat vaarallisille kemiallisille tekijöille, erityisesti syöpää aiheuttaville yhdisteille. Joitakin pyrkimyksiä vähentää:

• pinnoitusasemilla tai levityspaikoilla työskentelevien työntekijöiden terveysriskit;
• syntyvä pilaantuminen;
• valmistus- ja käyttöönottokustannukset.

Useiden vuosikymmenien ajan ( Ranskassa vuodesta 1975 vuoteen 1995 ) asbestia lisättiin yleisesti asfalttiin (enintään 1% painosta), ja havaitaan, että tietyt sorat ( amfiboliittisista kivistä ) vapauttavat (l: ssä (mekaanisten jännitysten vaikutus)) kuitupalat, jotka tunnetaan nimellä "pilkkoutumisfragmentit" ja joilla on samat ominaisuudet kuin asbestilla ja jotka ANSESin (1995) mukaan voivat aiheuttaa ongelmia. Nämä kuidut voivat myötävaikuttaa tien pilaantumiseen ja aiheuttaa ongelmia tien kunnostamisen yhteydessä.

Nämä tärkeimmät parannukset ovat:

• Bitumilla korvattujen kasvipohjaisten sideaineiden (vielä marginaalinen) käyttö;
• Sideaineiden parantaminen erityisesti bi sideaineiden ulkonäön ansiosta valmistus- ja levityslämpötilan alentamiseksi, mikä vapauttaa vähemmän haitallisia höyryjä ja vähentää päällystyslaitosten energiankulutusta;
• Jäykistyneen asfaltin yhä laajempi kierrätys, joka on seurausta tien suunnittelusta ja jätteistä;
• Parannetaan voimalaitosten tuottavuutta niiden energiankulutuksen optimoimiseksi ja jätemäärän vähentämiseksi valmistussyklin alussa ja lopussa.

Kohti bitumipulaa?

Rakentamisen sektori ympäri maailmaa voitaisiin yhä useammin kohtaamaan jännitteitä tai pulaa bitumimarkkinoilla. Sitä käytettiin Euroopassa useita kuukausia, kuten kesällä 2018, sitten kesällä 2019 huolimatta edellisenä vuonna tämän estämiseksi toteutetuista toimenpiteistä, erityisesti kierrättämällä asfalttiseoksia, kasveihin perustuvien bitumien ulkonäköä ja toteuttamalla Ranskassa. sidosryhmät, kuten Routes de France, France Bitume, Ufip ( Ranskan öljyteollisuusliitto ), FNTR ( kansallinen tieliikenneliitto ), TLF (Ranskan kuljetus ja logistiikka) ja ATMD (vaarallisten aineiden kuljetusyritysten liitto) . yksikkö ”, jonka tarkoituksena on parantaa tarpeiden ennustamista maassa. Jalostamojen määrä vähenee: ne ovat laskeneet Ranskassa 12: sta vuonna 2007 6: een vuonna 2019 . Belgiassa he siirtyivät kolmesta jalostamosta vuonna 2016 yhdeksi vuonna 2019 ja vuonna 2019 Saksa vain lopetti ainoan bitumin tuotannon (Gelsenkirchenin jalostamo). Lisäksi jalostamot vanhenevat ja vaativat useammin korjauksia (tuotannon lopettamisen yhteydessä).

Lisäksi tulevaisuudessa öljyvaroja tulisi käyttää vähemmän ilmastollisista syistä, mutta joissakin maissa (erityisesti Aasiassa) teiden, pysäköintialueiden, terassien ja muiden vedeneristettyjen pintojen rakentaminen etenee edelleen absorboimalla suuren osan maailmanlaajuisista bitumin tuotanto.

Huomautuksia ja viitteitä

1. DIN EN 13108-9. Joulukuuta 2016 Bitumiseokset - Materiaalitiedot - Osa 9: Bitumibetoni erittäin ohuille kerroksille (BBUM)
2. NF EN 13108 - 2. joulukuuta 2006 Bitumiseokset - Materiaalitiedot - Osa 2: erittäin ohut bitumibetoni
3. NF EN 13108-7 Joulukuu 2006 Bitumiseokset - Materiaalimäärittely - Osa 7: Bitumibetonien tyhjentäminen
4. asfalttiseoksen tuotettu bitumisideainekerrokseen alhainen asfalteeneja  ( noin 5% sijasta 15% ”klassinen” bitumi), joille askel bitumin tuotantoprosessissa, jota kutsutaan deasphalténage  (en)  ; kirkkaalla pigmentoituvalla synteettisellä sideaineella (valinnaisesti polymeerimodifioitu ); kasvisideaineella (orgaaninen). Vastaavan värin saamiseksi käytetään useita pigmenttejä: rautaoksidit punaiselle, ruskealle, oranssille tai keltaiselle; titaanioksidi valkoista varten; kromioksidin vihreää; kobolttioksidia varten sininen. Vrt. "  Värilliset bitumisekoitukset  " , brrc.be ,2013
5. Nicolas Bueche, arviointi esityksiä ja vaikutukset lämmin bitumista sekoituksia , Thesis n o  5169 esiteltiin liittovaltion ammattikorkeakoulu Lausannen 4. marraskuuta 2011 [ lukea verkossa ] [PDF]
6. Hiljainen bitumi vähemmän meluisalle alueelle - Batiactu.com, 21. kesäkuuta 2011
7. Tie: melunvaimennus Pariisin kehätiellä - Nathalie Moutarde, Le Moniteur , 19. heinäkuuta 2012
8. CLowN, asfaltti, joka pelaa melua ja lämpöä käyttävillä saarilla BatiActu (GN), 6.6.2017
9. Tienpinnan asettaminen: Ohjeita syöpää aiheuttavien tuotteiden löytämiseen - INRS , huhtikuu 2015
10. ANSES (2015) " Terveysvaikutukset ja louhosmateriaalien amfibolihajoamisfragmenttien tunnistaminen ", joulukuu 2015, Scientific ed.
11. AFP & Le Moniteur (2018) https://www.lemoniteur.fr/article/penurie-de-bitume-une-cellule-de-coordination-mise-en-place. 1984454 Bitumipula: "koordinointiyksikön" toteutus ] 25.7.2018
12. Emmanuelle Picaud (2019) Bitumipula : Routes de France -hälytys | sanomalehtiartikkeli Monitori 24.6.2019
13. baunetzwerk.de (2019) lopettaminen bitumin myyntitoimintaa | saksaksi

Bibliografia

• Bitumiseosten termomekaaninen käyttäytyminen matalissa lämpötiloissa. Sideaineen ja seoksen ominaisuuksien väliset suhteet , kirjoittanut François Olard, valtion kansallisen julkisten töiden koulun insinööri
• CDC-ENR 16: Bitumiseosten tekniset tiedot . * Osa 1: Materiaalimäärittely; * Osa 2: Sertifiointi, valmistus, toteutus, tarkastukset ja hyväksyminen

Liitteet

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Tie
• Jalkakäytävä
• Parkkipaikka
• Julkiset työt
• Asfaltti
• Tien bitumi
• Macadam (tie)
• Pinnoite (tie)
• Ravirata
• Vesi ja halla jalkakäytävissä

Ulkoiset linkit

• Asfaltti: Julkisten tilojen suunnittelu- ja hallintastandardit
• Bitumiseosperheet: * Eri kerrosten rooli; * Säätiö ja pohja; * Vivusto ja laakeri
• Ympäristö- ja terveysilmoituslomake , Ranskan tieliikenneliittojen liitto [USIRF] Ympäristö- ja terveysilmoituslomake (FDES): Ranskan markkinoita edustava kuuma asfalttipäällyste