Bitume 60/70 et PMB pour les projets routiers : grades, essais, logistique

Le bitume est un résidu de raffinerie vendu comme matériau d'ingénierie. Les entreprises routières le spécifient par un grade, la raffinerie le produit selon une norme, et entre les deux se trouvent des essais, des températures et une chaîne logistique plus exigeante que pour toute autre matière première liquide, car le produit est solide à température ambiante. Cet article couvre les grades routiers qui dominent les projets routiers EPC, les liants modifiés aux polymères utilisés pour le trafic lourd, et les points pratiques de leur achat et de leur expédition.

Grades de pénétration

Le bitume routier est classé par pénétration : la profondeur, en dixièmes de millimètre, à laquelle une aiguille normalisée s'enfonce dans l'échantillon à 25 °C sous 100 g pendant 5 secondes (EN 1426, ASTM D5). Plus le chiffre est bas, plus le liant est dur. Deux systèmes de dénomination coexistent :

• EN 12591, la norme européenne, définit des grades tels que 20/30, 35/50, 50/70, 70/100 et 160/220. Chaque grade est assorti d'exigences relatives au point de ramollissement, au point d'éclair, à la solubilité, à la résistance au durcissement (RTFOT) et à des propriétés optionnelles telles que la viscosité cinématique et le point de fragilité Fraass.
• ASTM D946 et les normes nationales qui en dérivent définissent les grades 40/50, 60/70, 85/100, 120/150 et 200/300. Le grade 60/70 est le cheval de bataille des projets routiers au Moyen-Orient, en Asie du Sud et du Sud-Est et dans une grande partie de l'Afrique.

L'Inde utilise des grades de viscosité (VG-10 à VG-40 selon IS 73) et l'Amérique du Nord des grades de performance (PG 64-22 et similaires). Un appel d'offres dans un système et une offre dans un autre nécessitent une équivalence documentée, approuvée par l'ingénieur, avant qu'une cargaison ne soit fixée.

Spécification du 60/70 et du 50/70

Les lignes RTFOT (rolling thin film oven test) simulent le vieillissement pendant le malaxage à chaud et montrent si le liant conserve ses performances après la centrale d'enrobage. Un certificat sans résultats RTFOT est incomplet.

Bitume modifié aux polymères

Pour le trafic lourd, les températures ambiantes élevées ou les couches de roulement minces, la conception routière prévoit souvent un bitume modifié aux polymères (PMB), généralement modifié au SBS (styrène-butadiène-styrène). L'EN 14023 désigne le PMB par sa plage de pénétration et son point de ramollissement minimal, par exemple PMB 45/80-65 : pénétration de 45 à 80 dmm, point de ramollissement d'au moins 65 °C. Les exigences supplémentaires comprennent le retour élastique à 25 °C (EN 13398), la cohésion par ductilité sous force (EN 13589), la stabilité au stockage mesurée comme la différence de point de ramollissement entre le haut et le bas d'un échantillon stocké (EN 13399) et le point de fragilité Fraass pour les climats froids (EN 12593).

Le PMB est produit dans une unité de modification, et non à la raffinerie, doit être maintenu sous agitation à la température spécifiée et a une durée de stockage limitée avant séparation. Il est donc produit à proximité du projet ou à la centrale d'enrobage à partir de bitume de base et de polymère.

Règle : le bitume s'achète contre un grade de pénétration et une norme nommée, est inspecté au chargement sur un échantillon représentatif et expédié avec un relevé de température. Un certificat sans résultats RTFOT, un grade sans norme ou une cargaison sans historique de température ne sont pas livrables à un projet routier.

Conditionnement et transport

Vrac

Les bitumiers chargent à 150 à 170 °C et maintiennent la cargaison en température grâce à des serpentins de chauffage. Le vrac est la voie la moins coûteuse pour des lots de plusieurs milliers de tonnes vers des ports disposant d'un stockage chauffé ; l'acheteur a besoin de bacs de réception isolés ou de camions-citernes chauffés pour enlever la cargaison du navire dans le délai de planche.

Fûts

Des fûts en acier neufs d'environ 180 kg net (200 litres nominaux) constituent le standard pour les destinations sans stockage chauffé. Avantages : tout port, tout camion, stockage pendant des mois. Inconvénients : le fût est découpé et le bitume fondu à la centrale, l'élimination des fûts, et le risque de fûts sous-remplis ou recyclés. Une spécification doit indiquer des fûts neufs, le poids net par fût, l'arrimage sur palettes ou en vrac et un comptage des fûts vérifié par l'inspecteur. Un conteneur de 20 pieds contient environ 80 fûts.

Bitutainers et jumbo bags

Les conteneurs-citernes isolés et chauffés permettent une livraison multimodale en vrac de 20 à 24 tonnes par unité. Les jumbo bags à doublure fusible (300 à 1 000 kg) sont moins chers que les fûts mais nécessitent une unité de fusion adaptée à la centrale.

Inspection et documents

1. Échantillonnage au chargement par un inspecteur indépendant (SGS, Intertek, Bureau Veritas) selon l'EN 58 ou l'ASTM D140, à partir des bacs de vrac ou d'une sélection statistique de fûts.
2. Certificat de qualité énumérant tous les paramètres de la norme convenue, y compris le RTFOT, avec les méthodes d'essai.
3. Certificat de quantité : poids par bac à terre ou débitmètre pour le vrac, comptage des fûts et poids net moyen pour la cargaison conditionnée.
4. Certificat d'origine, connaissement, liste de colisage et, pour les fûts, un rapport d'empotage du conteneur.
5. Relevé de température du chargement au déchargement pour la cargaison en vrac.

Le bitume ne peut pas être retourné. Une erreur de grade, une cargaison oxydée ou des fûts en sous-poids deviennent un problème pour le calendrier du projet. Spécifiez avec précision, inspectez à l'origine et planifiez la chaîne de chauffage avant de fixer le navire.