Etude numérique de la fissuration d'un milieu viscoélastique - Pastel

1.3 Caractéristiques générales des liants bitumineux
1.3.1 Définition et origine des bitumes
1.3. Caractéristiques générales des liants bitumineux
Les liants bitumineux, qui jouent un rôle important dans la technique routière moderne, sont
connus et utilisés depuis longtemps. Les bitumes étaient déjà utilisés en 3800 avant J.C. dans la vallée
de l’Euphrate en Mésopotamie (actuellement Irak). Le nom « liant »peut être défini comme une substance
qui sert à rassembler de façon durable, des particules généralement solides. La substance, qui,
additionnée de particules solides (granulats), développe au sein d’un mélange des forces de cohésion
assurant une rigidité, une résistance à la déformation en traction, une résistance à la compression et
une résistance au cisaillement est appelée liant bitumineux.
En Amérique du Nord, le mot « asphalt »désigne le bitume, tandis que le mot « bitumen »désigne
la fraction du bitume et du goudron soluble dans le tétrachlorure de carbone. Le goudron ayant une
constitution chimique également hydrocarbonée est obtenu a partir de la houille d’origine végétale.
Les bitumes sont extraits des gisements naturels ou du pétrole. Le bitume se trouve dans les gisements
sous forme de mélange avec des fines d’origine minérale. Le bitume pétrolier est obtenu par raffinage
à partir des pétroles bruts. Il existe trois types de liants :
– Les liants naturels, qui sont utilisés depuis des temps très anciens. C’est la roche asphaltique
présente dans le gisement et qui, après broyage est dénommée asphalte ;
– Les bitumes de raffinage, qui sont obtenus par raffinage des pétroles bruts et des résidus pétroliers
;
– Les goudrons, qui proviennent de la pyrogénation à l’abri de l’air, de la lignite, de la tourbe et
du bois.
Ayant des origines et des constitutions chimiques différentes, les bitumes et les goudrons sont des
liants de base utilisés séparément ou en mélange dans la technique routière. Les bitumes purs, tels
que produits, sont trop visqueux pour être manipulés et mélangés avec des granulats. Pour réduire
leur viscosité, on procède généralement de deux manières :
– La mise en émulsion : Cette opération vise à réaliser une dispersion fine de bitume dans l’eau à
l’aide d’un émulsifiant et d’un appareil développant une énergie mécanique importante. Après
rupture de cette émulsion au contact des granulats ou de la chaussée, le liant résiduel est très
voisin du liant d’origine ;
– La fluidification : Ce processus consiste à ajouter des diluants ou des produits appropriés provenant
de la distillation du pétrole ou de la houille.
L’Association française de normalisation (AFNOR) distingue :
– Les bitumes fluidifiés : Bitumes mélangés avec un diluant plus ou moins volatil en vue d’abaisser
leur viscosité ;
– Les bitumes fluxés : Bitumes ramollis par addition d’une huile de fluxage de faible volatilité ;
– Les liants modifiés : Mélanges de liants de base et de polymère. L’addition de polymère est destinée
à modifier en particulier les propriétés rhéologiques des liants de base.
1.3.2 Caractéristiques générales des liants bitumineux
Le bitume est un produit du raffinage du pétrole et constitue la fraction de distillation la plus
lourde du pétrole brut. Il possède des propriétés d’une grande complexité à la fois sur le plan de sa
composition chimique et de sa réponse aux sollicitations mécanique et thermique.
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