Asphalte (Matériau)

Asphalte (matériau)

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Asphalte sur une route en construction

L’asphalte est un mélange de bitume et de granulats. C'est un matériau « fermé », c'est-à-dire qu'il n'y a aucun vide.

À l'état naturel, c'est un mélange de bitume et de roche calcaire. Sous l'effet de la compression de ces deux matériaux au cours du temps par les couches supérieures, le calcaire est imprégné à cœur par le bitume (environ 12% de bitume). Cette roche est actuellement exploitée sous forme de poudre que l'on incorpore à d'autres formules. On le trouve dans des mines ou même affleurant à la surface. En France, il n'existe qu'un gisement utilisé actuellement, près de Nîmes dans le Gard. Les ressources disponibles y sont très importantes.

Sommaire

Historique

L'asphalte est un matériau connu depuis l'antiquité. Il a été utilisé très tôt pour étancher les jardins suspendus de Babylone, et la bible raconte que Noé en aurait fait usage pour assurer l'étanchéité de son arche (Gn 6, 14).

Le mot asphalte, qui a son origine dans le terme akkadien asphaltu, fut adopté par les Grecs sous la forme de l'adjectif aspales qui signifie durable.

Dans l'antiquité on extrayait de la Mer Morte, appelée alors lac Asphaltite, du bitume acheminé en Égypte pour l'embaumement des morts.

Camion de transport d'asphalte, qui doit être transporté à chaud, pour rester liquide et pouvoir être utilisé

En France, les gisements d'asphalte furent exploités en Alsace (Merkwiller-Pechelbronn) et à Seyssel (Ain) et, dès la fin du XVIIIe siècle, pour l'étanchéité des fortifications et le graissage des essieux de canon. Au début des années 1820, l'asphalte servit de revêtement pour les trottoirs de Paris et de Londres. Mais son emploi s'est surtout répandu avec le développement de l'automobile (les premiers essais ont eu lieu en Californie et à Monaco vers 1900). L'asphalte permet de réduire considérablement l'usure des chaussées et par conséquent la poussière due à la circulation. Un gisement important, la gilsonite, se trouve dans l'Utah, au sud-ouest des États-Unis. On utilise cet asphalte dans la fabrication de peintures et de laques.

L'asphalte d'étanchéité

Les propriétés de l'asphalte sont utilisées dans le domaine de l'étanchéité dans le bâtiment et le génie civil. Le complexe d'étanchéité classique en génie civil se compose d'une couche de 8 mm d'asphalte pur (poudre d'asphalte) et de bitume appelée « chape » et généralement posée sur du papier perforé sur 15% de sa surface, puis de 22 mm d'asphalte porphyré (Filler + sable + graviers fins + bitume). Ce complexe est utilisé pour l'étanchéité des ponts et terrasses d'ouvrages publics ou constructions de belle qualité. Le papier permet à la chape d'étanchéité de ne pas faire corps avec le support et donc de ne pas se fendre avec lui.

Elle se composait auparavant d'une couche de 5 mm d'asphalte pur et de 15 mm d'asphalte gravilloné, qui a été transformé en monocouche d'environ 20 mm, pour l'étanchéité des toitures ou loggias. Les matériaux sont chauffés et malaxés puis répandus à température, à l'aide d'une raclette en bois pour la chape à 160-180°C, puis avec une palette (genre de taloche) en bois pour le sablé à 220°C. Une fois refroidi, le revêtement est lisse au toucher, et dur, totalement hermétique à l'air et à l'eau. On le recouvre d'une couche de gravillons de 5 à 8 mm dans les régions sujettes à de grandes variations climatiques. Dans le midi, les terrasses accessibles sont carrelées par dessus l'asphalte.Cependant l'asphalte est rarement utilisé sur les terrasses accessibles et sur les terrasses d'immeubles du fait de son prix élévé ainsi que de l'importance des moyens matériels à mettre en place. Il est plus adapté aux parkings et aux ouvrages de grande surface

L'asphalte porphyré

On appelle asphalte porphyré un mélange de :

  • bitume (environ 6%)
  • filler (calcaire broyé finement, environ 25%),
  • sable (environ 40%)
  • gravillons (encore appelé porphyre, environ 27%).

Cet asphalte, qui est très différent de l'asphalte d'étanchéité, est utilisé sur certains trottoirs (notamment à Paris) ou en tant qu'asphalte de chaussée, particulièrement dans les couloirs de bus.L'asphalte porphyré peut être coloré dans la masse pour des raisons esthétiques. C'est notamment le cas pour les trottoirs de la ville de Montpellier (coloré en rouge avec de l'oxyde de fer), dans le sud de la France.L'asphalte porphyré est aussi utilisé comme dallage industriel. Dans ce cas on diminue la proportion de bitume en augmentant la température d'application, ou on ajoute des durcisseurs permettant d'améliorer sa résistance au poinçonnement.

La mise en œuvre

Avant d'appliquer l'asphalte en génie civil, il faut constituer une assise en béton, suffisamment rigide pour éviter des fluages ou déformations dues au tassement du sous-sol. La chape en béton de portland est épaisse de 10 à 15 cm sur les trottoirs et jusqu'à 25-30 cm en chaussée. L'asphalte (porphyré ou sablé) est fabriqué dans des centrales d'asphalte. Les composants sont mélangés dans un pétrin fixe, le bitume provenant d'une citerne où il est constamment maintenu en fusion ( 90°C à 110°C). Les autres composants (sable, filler calcaire, poudre d'asphalte) sont pesés et introduits progressivement dans le pétrin. Ensuite l'asphalte est transporté sur le chantier dans des pétrins mobiles installés sur des camions qui maintiennent sa température entre 180°C et 220°C, puis étalé manuellement à l'aide d'une palette en bois en une épaisseur de 2 à 3 cm. Il est transporté du camion jusqu'au poste de travail de l'applicateur dans des brouettes prévues à cet effet, ou dans des seaux en bois. Dans certains cas, l'application est suivie d'un sablage avec un sable très fin que l'on fait adhérer à l'asphalte encore chaud à l'aide d'une marijeanne (sorte de taloche articulée montée au bout d'un manche). L'asphalte ainsi fini est moins glissant en hiver. A Paris, les bateaux d'entrée de garage sont marqués avec des fers imitant un dallage en losange appelé boucharde, pour faciliter l'adhérence des véhicules. Certains asphaltes de dallages industriels ou de chaussées parcourues par des camions sont renforcés par un filet textile pris dans la masse lors de l'application.

Ne pas confondre

On confond souvent l'asphalte avec :

  • le bitume : d'origine naturelle ou plus récemment pétrolière, il est un composant de l'asphalte et de l'enrobé,
  • le goudron : d'origine houillère, il était utilisé en lieu et place du bitume, avant que l'on ne prenne conscience qu'il était cancérigène. En anglais, le goudron se dit tar.
  • l'enrobé, aussi appelé béton bitumineux : c'est ce qui constitue le plus souvent la (ou les) couche(s) supérieure(s) d'une chaussée, (la couche de roulement, la couche de base, et parfois la couche de fondation). La majeure partie des routes et des rues, en France, sont revêtues d'enrobés.
  • le macadam: contrairement aux idées reçues, ce revêtement routier composé de pierres cassées liées à la glaise et au sable puis compactés au rouleau compresseur, ne contient aucun liant à base de goudron ou d'asphalte.
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