Liant hydrocarboné - Définition

Introduction

Un liant hydrocarboné est d’une manière générale un matériau adhésif contenant du bitume, du goudron, ou les deux. Cet élément agrégé avec des granulats fournit des « matériaux enrobés ».

À défaut d'autre donnée, la masse volumique du bitume est prise égale à 1,03 t/m³.

Histoire

On distinguera, très schématiquement, les périodes suivantes :

• De 1900 à 1930 : Goudron de houille
• De 1930 à 1950 : Emulsions de bitumes
• Jusqu’en 1970 : les bitumes purs
• Les années 70 : les bitumes polymères
• Les années 80 : les liants modifiés et les additifs
• Les années 90 : les bitumes spéciaux

Classification des liants hydrocarbonés

Une classification des liants est donnée dans la norme euroépenne EN 12-597. On différencie d'abord les liants bitumineux, qui regroupent des liants ou mélanges de liants et de granulats qui contiennent du bitume, et les liants à base de goudron. Les liants bitumineux sont ensuite classés l'origine du bitume : naturelle ou dérivée du pétrole. Les liants bitumineux issus du pétrole sont quant à eux différenciés selon leur structure :

• bitume pur,
• bitume fluidifié, bitume additionné d'un diluant
• bitume fluxé, bitume additionné d'une huile de fluxage
• bitume modifié : bitume dont les propriétés rhéologiques ont été modifiées pendant la fabrication par l'emploi d'un ou plusieurs agents chimiques
• émulsionde bitume

et selon leur usage :

• bitume routier : bitume utilisé pour l’enrobage des granulats destinés à la construction et l'entretien des routes et des structures assimilées;
• bitume industriel: par opposition au précédent, bitume servant à d'autres usages que la construction et l'entretien des routes et des structures assimilées.

Bitumes fluidifiés et fluxés

Bitume fluidifié

Un bitume fluidifié, ou cut back, est un bitume dont on a réduit la viscosité en lui ajoutant un diluant assez volatil (du pétrole ou du kérosène par exemple).

Bitume fluxé

Un bitume fluxé est un bitume dont la viscosité a été réduite par l'ajout d'une huile de fluxage.

Types de bitumes

Bitume naturel

Le bitume existe à l’état naturel sous forme de résidu d’anciens gisements de pétrole dont les éléments les plus légers ont été éliminés au cours du temps par une sorte de distillation naturelle. Extraits soit à ciel ouvert, les gisements se présentent alors comme de véritables lacs. Le bitume peut aussi se présenter sous forme de filons en sous-sol. Le plus connu de ces bitumes naturels est le bitume de Trinidad qui relève du premier type de gisement.

La production mondiale est très faible puisqu’elle ne dépasse pas 200 000 t.

Les bitumes naturels ne sont guère utilisés que comme ajouts pour certaines utilisations particulières, compte tenu de leurs caractéristiques spécifiques (aptitude à être colorés, effet stabilisateur pour les asphaltes coulés...).

Le bitume de Trinidad épuré est extrait par raffinage, il contient une partie minérale, sa masse volumique est voisine de 1,40 g·cm^-3, la pénétration à 25 °C est comprise entre 1 1/10 mm et 4 1/10 mm, et la température bille-anneau supérieure à 90 °C. (Le bitume « soluble » a une pénétration standard de 3 à 12 1/10 mm et une température bille-anneau comprise entre 68 °C et 78 °C).

Poudre de Trinidad 50/50
C'est un mélange composé de 50 % de bitume de Trinidad épuré et de 50 % de filler calcaire.

Gilsonite® :
La Gilsonite est un hydrocarbure naturel, qui se présente sous forme de 0/2. La masse volumique est de 1,05 g·cm^-3, la pénétration standard est voisine de 0 (1/10 mm) et la température bille-anneau supérieure à 150 °C. Le dosage va de quelques pour-cent à 10 % des granulats secs.

Asphalte naturel

L’asphalte naturel est constitué par une roche calcaire imprégnée d’hydrocarbures lourds (jusqu’à 20 %).

L’asphalte naturel entre traditionnellement dans la composition de l’asphalte coulé. Il peut également être utilisé comme appoint dans les enrobés auxquels il apporte du liant et des fines.

Bitumes de pétrole

Ils comprennent les bitumes purs normalisés (norme NF EN 12591) et les bitumes spéciaux divisés en bitumes de grade « dur » (NF EN 13924) et en bitumes à susceptibilité améliorée.

Les bitumes routiers sont répartis en trois groupes de classes au sein de la présente norme européenne: NF EN 12591

• Classes définies par une pénétrabilité nominale à 25 °C de 20x 0,1 mm à 330 x 0,1 mm, spécifiées par la pénétrabilité à 25 °C et le point de ramollissement.
• Classes définies par une pénétrabilité nominale à 25 °C de 250x 0,1 mm à 900 x 0,1 mm, spécifiées par la pénétrabilité à 15 °C et la viscosité dynamique à 60 °C.
• Classes définies et spécifiées par la viscosité cinématique à 60 °C pour les bitumes mous.