Matériaux de construction routière : granulats de couche de base, bitume 60/70 et PMB, quantités au kilomètre

Avant qu'un appel d'offres routier ne soit chiffré, quelqu'un doit convertir les plans en tonnes : combien de granulats pour la base, combien d'enrobé, combien de tonnes de bitume 60/70 ou de liant modifié aux polymères. Il n'existe pas de chiffre universel, car chaque route a sa propre largeur, sa propre structure de chaussée et sa propre densité locale. Ce qui suit est une estimation chiffrée transparente pour un kilomètre, avec chaque hypothèse écrite, de sorte qu'un acheteur puisse modifier les données d'entrée et obtenir un chiffre défendable pour son propre projet.

Matériaux de construction routière au km : l'exemple chiffré

Supposons une route à deux voies d'une largeur revêtue de 7.0 m, de sorte qu'un kilomètre couvre 7 000 m². Supposons une chaussée souple composée d'une couche de roulement en enrobé de 4 cm, d'une couche de liaison en enrobé de 8 cm, d'une couche de base en enrobé de 14 cm et d'une couche de fondation en granulats concassés non liés de 20 cm sur un sol support préparé ou une couche anti-gel. Ces épaisseurs se situent dans la plage utilisée par les catalogues nationaux de dimensionnement des chaussées pour un trafic moyen ; une autoroute ou une aire d'aéronefs est plus épaisse, une route d'accès rurale plus mince. Supposons une densité d'enrobé compacté de 2.4 t/m³ et une densité de granulats non liés compactés de 2.2 t/m³, toutes deux typiques et toutes deux à remplacer par les valeurs de la formule de l'enrobé et de la planche d'essai de compactage.

Les couches d'enrobé représentent ensemble environ 4 360 t au kilomètre. Avec une teneur en liant de 4 à 6 % en masse, ce mélange contient de l'ordre de 175 à 260 t de bitume. Les couches de roulement portent généralement la teneur en liant la plus élevée et les couches de base la plus basse, de sorte qu'un chiffre de planification raisonnable pour cette coupe est d'environ 200 à 220 t de bitume au kilomètre, dont seules les couches de roulement et de liaison, soit environ 2 000 t de mélange, recevraient normalement un liant modifié aux polymères si du PMB est spécifié. Les accotements, carrefours, pertes et la couche anti-gel sont en sus.

Règle : une quantité au kilomètre ne vaut que par les trois chiffres qui la sous-tendent : largeur, épaisseur de couche et densité compactée. Écrivez-les à côté de chaque valeur et l'estimation survit à la première visite de chantier.

Granulats de couche de base

Les couches de base et de fondation non liées utilisent de la roche concassée ou du gravier à granulométrie continue, par exemple 0/32 ou 0/45 mm, spécifiés en Europe selon l'EN 13242 et aux États-Unis par les granulométries des DOT d'État dérivées de l'AASHTO M147. Les propriétés qu'un acheteur doit voir sur le rapport d'essai sont le coefficient Los Angeles (EN 1097-2 ou ASTM C131) comme mesure de dureté, le coefficient d'aplatissement ou indice de forme (EN 933-3), la teneur en fines et la plasticité, l'absorption d'eau et, dans les régions de gel, la résistance au sulfate de magnésium. Les granulats d'enrobé relèvent de l'EN 13043 et exigent en outre le coefficient de polissage accéléré pour la couche de roulement et l'affinité avec le bitume. Une carrière incapable de produire une déclaration des performances à jour selon le Règlement sur les produits de construction n'est pas un fournisseur pour une route publique dans l'UE.

Bitume 60/70 et grades européens

Le bitume de grade de pénétration est classé selon la pénétration d'une aiguille à 25 °C en dixièmes de millimètre. Le grade 60/70, avec une pénétration comprise entre 60 et 70, est le liant routier standard dans une grande partie du Moyen-Orient, de l'Afrique et de l'Asie du Sud et se vend selon l'ASTM D946 ou des normes nationales. L'Europe utilise les grades EN 12591 tels que 50/70 et 70/100, avec le point de ramollissement (bille et anneau, EN 1427), la pénétration (EN 1426), le point d'éclair, la solubilité et la résistance au durcissement (RTFOT, EN 12607-1) comme propriétés spécifiées. Les deux systèmes se recoupent mais les limites ne sont pas identiques, de sorte qu'un contrat doit nommer une norme et un grade et joindre les méthodes d'essai. Le bitume est expédié en bitumiers chauffés, en fûts ou en jumbo bags ; la forme de livraison modifie le prix et le point Incoterms 2020 auquel le risque est transféré.

Bitume modifié aux polymères

Le PMB est un bitume de grade de pénétration modifié par des élastomères (généralement du SBS) ou des plastomères pour améliorer la résistance à l'orniérage à haute température et la résistance à la fissuration à basse température. En Europe, il est spécifié selon l'EN 14023 par un code tel que PMB 45/80-65, qui indique la plage de pénétration et le point de ramollissement minimal, ainsi que le retour élastique et la stabilité au stockage. Aux États-Unis, c'est le système de grades de performance Superpave (PG 76-22 et similaires, AASHTO M320) qui est utilisé. Le PMB coûte plus cher à la tonne, nécessite un stockage chauffé et agité, et doit être réservé aux couches qui en bénéficient : couches de roulement et de liaison sur les voies à fort trafic, tabliers de ponts, carrefours et voies pour véhicules lents.

Transformer l'estimation en achat

1. Obtenez le dimensionnement de la chaussée et les coupes types auprès de l'ingénieur ; ne déduisez pas les épaisseurs de ce tableau ni d'aucun autre tableau générique.
2. Remplacez les densités supposées par la formule de l'enrobé et les résultats de la planche d'essai.
3. Ajoutez les accotements, carrefours, quais de bus et une marge pour pertes ; quelques pour cent sur l'enrobé et davantage sur les couches non liées sont normaux.
4. Spécifiez granulats, bitume et PMB par norme, grade et méthode d'essai, et exigez un certificat d'analyse pour chaque livraison de bitume.
5. Échelonnez les livraisons selon le programme de pose ; le bitume stocké à chaud vieillit et les stocks de granulats ségrègent.

L'arithmétique prend dix minutes. La valeur tient à l'écriture des hypothèses, car ce sont elles que le fournisseur, l'ingénieur et la banque contesteront.