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Les termes bitume et asphalte sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ce sont deux matériaux complètement différents, ce qui crée une certaine confusion au sein et en dehors de l'industrie. Ajoutez à cela les différences régionales de signification et de langage, et il est temps de remettre les pendules à l'heure, ainsi que de donner quelques conseils sur le choix des pompes à bitume.
Qu'est-ce que le bitume ?
Le bitume est une forme de pétrole qui se présente sous la forme d'un liquide collant, noir et très visqueux, généralement produit comme résidu du raffinage du pétrole, mais que l'on trouve également dans des gisements naturels dans plusieurs régions du monde. Le bitume est le premier matériau organique d'ingénierie créé par l'homme, et ses propriétés adhésives en font un matériau idéal pour les applications d'adhésif et d'imperméabilisation, et ce depuis l'aube de la civilisation.
Il existe plusieurs types de bitume et d'utilisations. Le bitume est utilisé dans un large éventail de marchés, notamment la construction de routes, la toiture et l'imperméabilisation dans le secteur de la construction, ainsi que dans les composés de caoutchouc et d'adhésifs. Dans certaines régions du monde, il est connu sous le nom de ciment bitumineux ou de liant bitumineux, ou encore de ciment de bitume ou de liant de bitume. Lorsqu'il est chauffé à l'état liquide, le bitume peut être pompé à l'aide d'une pompe volumétrique, généralement une pompe à engrenages internes.
Qu'est-ce que l'asphalte ?
L'asphalte est un mélange de bitume et de granulats secs (roche) fabriqué dans une usine de mélange d'asphalte pour être utilisé dans le revêtement des routes. Il est fabriqué en combinant du bitume liquide chaud et des granulats dans un tambour rotatif. Une fois mélangé, l'asphalte ne peut pas être pompé de manière fiable en raison de l'usure excessive causée par les granulats. Il est donc transporté dans des camions-bennes, puis acheminé sur le chantier où il est posé sur la plate-forme, compacté pour obtenir une surface lisse, puis laissé refroidir, ce qui permet de reprendre la circulation beaucoup plus rapidement qu'avec son principal concurrent, le béton.
L'asphalte est recyclable à l'infini, les anciennes routes en asphalte étant enlevées et broyées en petits morceaux afin de pouvoir être mélangées à du bitume frais et à des granulats pour fabriquer du nouvel asphalte. Le bitume doit être chauffé à une température suffisamment élevée pour pouvoir être mélangé aux granulats, puis transporté par camion sur le chantier et posé avant qu'il ne refroidisse et ne durcisse. Il peut être traité sous forme d'enrobé à chaud, d'enrobé tiède ou d'enrobé à froid.
Enrobé tiède
L'enrobé tiède est produit à des températures inférieures d'environ 20 à 40 °C à celles d'un enrobé à chaud équivalent.
Enrobé à froid
L'enrobé à froid est un mélange de bitume émulsionné et de granulats à température ambiante.
GRADATION DU BITUME
Le bitume de ciment est un bitume raffiné qui répond aux normes de qualité et de consistance pour une utilisation directe dans la construction de mélanges de revêtement bitumineux. Dans l'UE, le bitume est classé selon des tests de pénétration conformément à la norme EN 12591:2009. L'hypothèse de base de la classification de pénétration est que moins le bitume est visqueux, plus une aiguille pénètrera profondément sous une charge de 100 grammes à 25 °C pendant 5 secondes.
Les indices de pénétration sont indiqués sous la forme d'une plage d'unités de pénétration (une unité de pénétration = 0,1 mm), par exemple 70/100. Les différents indices de pénétration sont indiqués ci-dessous. Le bitume le plus dur (pénétration la plus faible) est de 35/50 et est utilisé dans les régions chaudes, le plus souple est de 100/150, utilisé pour les climats froids.
|
|
Units |
Bitumen 35/50 |
Bitumen 40/60 |
Bitumen 50/70 |
Bitumen 70/100 |
Bitumen 100/150 |
Test Methods |
|
Penetration @25°C, 100gm, 5sec |
0.1MM |
35-50 |
40-60 |
50-70 |
70-100 |
100-150 |
EN 1426 |
|
Softening Point, Ring & Ball |
°C |
50-58 |
48-56 |
46-54 |
43-51 |
39-47 |
EN 1427 |
|
Flash Point Cleveland open cup, Min |
°C |
240 |
230 |
230 |
230 |
230 |
EN ISO 2592 |
|
Kinematic Viscosity @135°C, Min |
mm2/S |
370 |
325 |
295 |
230 |
175 |
EN 12595 |
BITUME MODIFIÉ PAR DES POLYMÈRES
Le bitume peut être mélangé à des polymères solides ou liquides vierges ou à du caoutchouc broyé provenant de pneus mis au rebut dont la carcasse en acier a été retirée. Pour mélanger complètement ces polymères, il faut des températures plus élevées que pour les bitumes standard, parfois jusqu'à 260 °C.
Les bitumes modifiés par des polymères utilisés dans la construction routière offrent une plus grande résistance à la fatigue, un risque réduit de fissuration, des surfaces plus durables, une meilleure résistance aux intempéries, une plus grande adhérence aux granulats et une plus grande résistance à la déformation et à l'orniérage. Ils doivent être conformes à la norme EN 14023:2010.
ÉMULSIONS
Les bitumes émulsifiés sont des mélanges de bitume ou de bitume modifié par des polymères avec un agent tensioactif et de l'eau. Ils sont utilisés dans la préparation des couches de base des surfaces asphaltées, dans les mélanges à froid, les mélanges en place et les traitements de surface. Ils ont tendance à être sensibles aux conditions météorologiques ; la plupart des émulsions ne doivent pas être soumises à des conditions climatiques inférieures à 0 °C car le gel de la solution aqueuse coagulerait les particules de bitume. Les températures supérieures à 100 °C doivent également être évitées, car l'eau peut se vaporiser et créer des pressions dangereuses à l'intérieur des canalisations. Les émulsions ont largement remplacé les bitumes fluidifiés, qui utilisent des solvants qui s'évaporent, laissant la couche de finition de bitume durcie sur les routes asphaltées.
Le bitume émulsionné est produit à la fois dans les raffineries où le bitume est produit et dans des installations construites uniquement pour produire du bitume émulsionné. Des pompes volumétriques sont utilisées pour doser le bitume et les solutions aqueuses dans le mélangeur ou le broyeur colloïdal. Les émulsions doivent être conformes à la norme EN 13808:2013.
SÉLECTION DES POMPES À ENGRENAGES POUR BITUME
Pour le pompage du bitume, nous vous recommandons de prendre en compte les éléments suivants lors de la sélection d'une pompe volumétrique à engrenages internes pour diverses applications liées au bitume :
- Une construction en acier et des jeux supplémentaires peuvent être nécessaires, en fonction de la gamme de viscosités possibles.
- Des bagues en bronze peuvent être utilisées pour des conditions allant jusqu'à 232 °C. Le graphite de carbone est nécessaire pour les températures supérieures à 232 °C. Du graphite haute température peut être nécessaire en fonction de la taille de la pompe.
Les joints d'arbre acceptables comprennent :
- Garniture
- Joint de cartouche O-Pro® breveté par Viking avec joints toriques haute température
- Joint à lèvre de cartouche avec trempe
- Joint mécanique à soufflet métallique simple avec faces dures et trempe
- Joint mécanique à soufflet métallique double avec faces dures (intérieures) et fluide barrière sous pression
- Les pompes résistantes à la température doivent être chauffées électriquement ou à double enveloppe pour accepter un fluide caloporteur tel que la vapeur ou l'huile caloporteuse. Assurez-vous que le bitume dans la pompe et les conduites est fondu avant le démarrage. Évitez le chauffage électrique sur les émulsions, car les températures momentanées peuvent dépasser 100 °C même si le contrôleur est réglé pour moins que cela.
Pour obtenir de l'aide dans le choix de la pompe adaptée à vos besoins en bitume, contactez un représentant Viking Pump à l'adresse vikingpump.com/contact.
About the Author
John Hall a occupé des postes de direction dans les domaines du marketing, des ventes et de la technique pour plusieurs fabricants de pompes, dont 23 ans chez Viking Pump avant de prendre sa retraite en 2023. Il est titulaire d'une licence en communication technique et d'un MBA en gestion du marketing de l'université du Minnesota.