LA CHAUX HYDRATEE

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  • EuLA - European Lime AssociationRue des Deux Eglises 26, B-1000 Brussels, BelgiqueTel. +32 2 210 44 10, Fax +32 2 210 44 29info@eula.eu, www.eula.eu

    LA CHAUX HYDRATEEUN ADDITIF RECONNU POUR DES ENROBES BITUMINEUX PLUS DURABLES

    revue critique de la littrature

  • Lincorporation de chaux hydrate dans les enrobs bitumineux remonte la fin du XIXme sicle. Cite ensuite par Duriez au milieu du sicle dernier comme un remde aux problmes dadhsivit bitume/granulats, la chaux hydrate a depuis montr un vritable rle dagent multifonctionnel. En effet, en ragissant la fois avec le bitume et les granulats, par des interactions chimiques (caractre basique de la chaux hydrate et source de calcium) ou physiques (porosit leve), la chaux hydrate : Amlioreladhsivitbitume/granulatRalentitloxydationdubitumeRigidifielemasticbitumineuxhautetempraturesanslefragiliserbasse

    temprature (effet rigidifiant dpendant de la temprature).

    Aujourdhui,environ10%desmlangesbitumineuxproduitsauxEtats-Unis(soitenviron50Mtdenrobs)contiennentdelachauxhydrate.Selonlesmatresdouvragespublics,lesgainsestimsendurabilitdescouchesderoulementvontde20%50%.Pourlesmmesraisons,ladministrationdesroutesduPays-Basexigelutilisationdechaux hydrate dans leurs enrobs drainants pour autoroute. Dautres pays europens commelaSuisse,leRoyaume-UnioulAutrichesontgalementfamiliersaveclatechnique.

    EnFrance,laSANEFexigelajoutde1,5%dechauxhydratedanslescouchesderoulement de son rseau, ayant observ que les mlanges bitumineux contenant delachauxhydrateavaientunedurabilitsuprieuredenviron25%.Lutilisationsystmatiquedechauxhydratedatede2005maislespremiresincorporationssontbienplusanciennesetremontentauxpremiersenrobsdrainants,danslesannes80.

    Ainsi,lachauxhydratebnficiedunelargeexpriencepratiquelaquellesajoutentde nombreuses tudes menes dans le monde entier. La prsente revue critique intitule:LaChauxHydrate:Unadditifreconnupourdesenrobsbitumineuxplus durables vise rendre compte de cette exprience accumule au travers des conclusions dune centaine dtudes relatives lemploi de chaux hydrate dans les enrobs. Le lecteur pourra ainsi mieux apprhender les mcanismes dactions, les avantages et les conditions dutilisation de cet additif insuffisamment connu de la profession routire.

    Loriginal de ce document a t rdig en anglais dans le cadre dun groupe de travail surlesenrobs,auseindelassociationeuropennedelachaux(EULA).

    Lhoist, leader industriel de la chaux et partenaire historique des acteurs du gnie civil, est heureux de vous offrir la version franaise ralise par ses soins.

    lhoist.fr@lhoist.com+33 (0) 1 53 45 53 00

    La solution Lhoist pour des chausses plus durables

    EUL 1203 Lhoist prface.indd 1 6/06/12 14:11

  • LA CHAUX HYDRATEEUN ADDITIF RECONNU

    POUR DES ENROBES BITUMINEUX PLUS DURABLES

    REVUE CRITIQUE DE LA LITTRATURE

    European Lime Association Association Europenne de la Chaux Europejskie Stowarzyszenie Wapna Europischer Kalkverband

    Rapport pour lAssociation Europenne de la Chaux / Groupe de travail sur les enrobs bitumineux

    Mai 2012

  • www.eula.eu 4

    Il est scientifi quement prouv que la chaux hydrate a des effets bnfi ques sur les mlanges bitumineux utiliss pour la construction des routes. Ce fait a t trs largement tudi aux tats-Unis, o la chaux hydrate est ajoute 10% des enrobs chaud (HMA) produits chaque anne. Malheureusement, en Europe, les proprits de la chaux hydrate restent encore peu connues et lutilisation de celle-ci est donc moins rpandue.

    Au cours des dernires annes, lEurope a repens la conception et la gestion dinfrastructures routires afi n de mieux rpondre aux besoins dun trafic routier lourd en croissance et aux proccupations dordre cologique. En outre, des budgets limits ncessitent une utilisation plus optimale de toutes les ressources disponibles (fi nances, matriaux, etc.)

    Aussi lAssociation Europenne de la Chaux (EuLA - European Lime Association) a dcid de promouvoir en Europe les bienfaits de la chaux hydrate dans les mlanges bitumineux, le dfi tant de convaincre la profession routire dutiliser la chaux hydrate de faon plus systmatique. Pour remplir cette mission, tout en tenant compte de la complexit de ce march, les producteurs de chaux doivent disposer dun message crdible et cohrent.

    En 2008, EuLA avait produit un livret intitul Lime in asphalt paving , disponible sur le site Web de EuLA (www.eula.eu).

    En 2009, EuLA a dcid daller plus loin et de crer, au sein du comit pour les applications de la chaux, un groupe de travail sur les enrobs bitumineux (ATF) avec les objectifs suivants :1. tablir une stratgie europenne long terme (5 10 ans)

    pour promouvoir lutilisation de la chaux hydrate dans les mlanges bitumineux,

    2. rationaliser et coordonner les approches rgionales et nationales,

    3. rassembler les ressources des producteurs de chaux pour inciter ou engager des recherches scientifi ques,

    4. dvelopper des outils et des actions de promotion.

    LATF (Asphalt Task Force) a commenc par rassembler les donnes europennes, pays par pays, sur le niveau dutilisation de la chaux hydrate dans les mlanges bitumineux, essen-tiellement les enrobs chaud. Le Tableauau 1 suivant rsume la situation actuelle.

    LATF a galement reu la mission de rsumer les connaissances existantes sur la modifi cation des enrobs chaud par de la chaux hydrate. Partant de cela, une meilleure comprhension du fonctionnement de la chaux hydrate pour cette application fut recherche. En outre des lacunes dans les connaissances ont pu tre identifi es, permettant dengager des nouveaux projets de recherche.

    Tous les membres de lATF ont collabor en partageant les informations dont ils disposaient dj ce sujet. Ces nombreux travaux publis ont t rassembls et tudis. Par la suite, D. Lesueur a prpar une premire version du prsent rapport qui a t revue attentivement par J. Petit, D. Puiatti et H.-J Ritter.

    Une deuxime version a t rdige sur la base des rvisions prcdentes, et tous les membres de lATF y ont contribu en soumettant leurs commentaires. Cette troisime et dernire version du rapport tient compte de toutes ces contributions.

    Remerciements : lauteur souhaite remercier tous les membres de lATF pour leurs aides prcieuses dans le cadre de la prpa-ration de ce rapport.

    Toutes les questions concernant ce rapport ou lATF devront tre envoyes secretariat@ima-europe.eu

    La composition de lATF, la date de la rdaction de ce rapport tait : prsident : Daniel Puiatti (Lhoist Europe), secrtaire : Bert DHooghe (IMA-Europe/EuLA), experts techniques : Didier Lesueur (Lhoist R&D), Jelle Petit

    (Carmeuse Benelux), Hans-Josef Ritter (Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie e.V.),

    membres actifs de lATF : Gorka Argaiz (Calcinor), Hans--Gnther Brendl (Schaefer Kalk), Larry Byrne (Clogrennane Lime), Angelo Canziani (Unicalce), Joe Connolly (Clogrennane Lime), Christophe Denayer (Carmeuse), Steve Foster (Singleton Birch), Christoph Kunesch (Wopfi nger Baumit), Emma Lopez (Ancade), Alan Lowe (Roadstone), Siegmund Luger (Schaefer Kalk), Stefan Neumann (Wopfi nger Baumit), Rafal Pozyczka (Lhoist Poland), Martin Sarobe (Calcinor), Tom Zaremba (Lhoist North America).

    Avant-propos

    Avant-propos

  • www.eula.eu 5

    Pays

    Niveau dexprience

    Dbut [Enrobs chaud traits

    la chaux] / [total enrobs

    chaud] (approx en %)

    % de chaux hydrate dans

    les enrobs chaud

    Forme Objectif Applications

    Allemagne volontaire 2000 < 1 1 3 pure ou fi ller additiv

    dsenrobage, vieillissement

    AC, SMA

    Autriche volontaire 2003 1 1.5 3.5 pure dsenrobage, ornirage

    AC, SMA, PA

    Belgique de obligatoire volontaire

    annes 80 < 1 1.5 fi ller additiv dsenrobage SMA, PA (bitume-

    -caoutchouc)

    Danemark volontaire annes 90 < 1 1 1.5 pure dsenrobage AC

    Espagne volontaire 2004 < 1 1 2 pure dsenrobage SMA

    Finlande volontaire ? < 1 1 2 pure ou fi ller additiv

    dsenrobage, vieillissement,

    autre

    AC, SMA, CMA

    France volontaire ? (> 1945)

    1 1 1.5 pure ou fi ller additiv

    dsenrobage, vieillissement,

    autre

    AC, CMA, PA, PA (bitume-

    -caoutchouc), BBTM

    Hongrie tests 2009 < 1 2 a dfi nir dsenrobage, ornirage

    AC

    Irlande volontaire 2001 < 1 2 pure dsenrobage, ornirage

    PA

    Italie volontaire annes 90 < 1 1 2 fi ller additiv dsenrobage SMA, PA

    Pays-Bas obligatoire annes 90 7 2 fi ller additiv dsenrobage, vieillissement,

    durabilit

    PA

    Pologne volontaire 1998 < 1 1 3 fi ller additiv dsenrobage AC

    Portugal volontaire dbut 2000 < 1 1 2 pure dsenrobage PA (bitume--caoutchouc)

    Rpublique Tchque

    tests 1996 < 1 1.5 pure dsenrobage, ornirage

    AC, PA (bitume-

    -caoutchouc)

    Roumanie tests 2007 < 1 2 fi ller additiv dsenrobage, ornirage

    AC, SMA

    Slovaquie tests 2009 < 1 2 pure ou fi ller additiv

    dsenrobage

    Sude volontaire / obligatoire

    1998 < 1 1 pure dsenrobage, vieillissement

    AC

    Suisse prfr 2006 1 1.5 pure dsenrobage, vieillissement,

    durabilit

    PA, AC, SMA,

    Royaume-Uni volontaire dbut 2000 1 1 2 pure dsenrobage AC

    Avant-propos

    Tableau 1. Utilisation actuelle de la chaux hydrate dans les mlanges bitumineux en Europe. Toutes les donnes ont t runies par le groupe de travail ATF. Noter que les valeurs pour le pourcentage des enrobs chaud qui contiennent de la chaux hydrate par rapport la production totale des enrobs chaud est une valuation approximative utilise pour quantifi er le niveau de maturit dans lutilisation de la chaux dans chaque pays. Couleur orange : plus de 5% de la production des enrobs chaud contiennent de la chaux hydra