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RÉSUMÉ
Le terme liant signifie « colle » et l’adjectif « hydrocarboné » indique un produit renfermant des atomes de carbone et d’hydorgène. Un liant hydrocarboné est ainsi un liant organique. Cet article propose de passer en revue les liants plus communément appelés bitumes : bitume naturel, asphalte naturel et bitume de pétrole. La constitution du bitume et les principales caractéristiques des bitumes routiers sont passées en revue : pénétrabilité, point de ramolissement bille et anneau, exigences essentielles, classification et spécifications. Les bitumes fluidifiés et fluxés, les émulsions de bitume, les bitumes modifiés et les bitumes spéciaux sont également présentés.
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Bernard LOMBARDI : Ingénieur ENSCL, Directeur général du GPB - Président de la Commission de normalisation des liants hydrocarbonés du BNPé
INTRODUCTION
Un ouvrage, daté de juin 1866 de Léon Malo, apporte la preuve que l'asphalte et les bitumes naturels jouaient un rôle important dans les travaux publics, sans pour autant faire l'objet d'articles de référence, à l'exception de quelques communications dans les annales des Ponts et Chaussées ou dans celles des Mines.
L'auteur affirme que, depuis trente ans, l'asphalte a pris sa place immédiatement à côté des chaux et ciments. La voirie des villes ne saurait plus s'en passer !
Cette plaidoirie en faveur de l'asphalte coulé est très séduisante mais renforce ce que toute bibliographie met en évidence, à savoir que ce matériau hydrocarboné, connu depuis la plus haute antiquité, était utilisé en quantité limitée et, essentiellement, pour réaliser l'étanchéité de bâtiments de qualité et de réservoir d'eau destinée à la consommation humaine.
Les chapitres qui suivent doivent aider le lecteur à replacer les liants hydrocarbonés dans le temps et dans l'espace. Ces produits organiques accompagnent certainement le développement des hommes depuis la nuit des temps et, dans l'état actuel des connaissances, les réserves de « bitume » sont suffisantes pour les cent prochaines années.
Afin de repousser cette limite, il faudra systématiquement recycler les matériaux bitumineux. L'aptitude au recyclage est une des grandes qualités du bitume.
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2. Goudron de houille
Le goudron n'existe pas à l'état naturel. Il résulte de la pyrolyse de matières organiques, à l'abri de l'oxygène (voir encadré 1).
Le charbon d'origine végétale est placé dans un four, à l'abri de l'air, pendant près de 20 h. La température, au cœur du coke ainsi préparé, atteint alors 900 à 1 000 oC et conduit à synthétiser d'innombrables substances chimiques évacuées sous forme gazeuse.
Après refroidissement, les matières volatiles sont séparées en produits gazeux et produits liquides, ces derniers étant, à leur tour, séparés entre les substances solubles dans les eaux ammoniacales et le goudron total.
La distillation fractionnée du goudron total donne plusieurs coupes, depuis les hydrocarbures les plus légers (benzol, toluol…), en passant par les huiles anthracéniques, jusqu'au fond de colonne qui peut être un goudron ou un brai, suivant sa viscosité.
En technique routière, les huiles légères, les huiles anthracéniques et les goudrons reconstitués en mélangeant du brai, des huiles légères et anthracéniques, furent principalement utilisés. Tous ces produits sont qualifiés de « carbochimiques » car issus de la carbochimie.
La pyrolyse de matières organiques crée des hydrocarbures aromatiques en très grande quantité.
Depuis une vingtaine d'année, les applicateurs de liants routiers ont progressivement abandonné l'emploi des liants à base de goudron ou d'huiles carbochimiques. Cet abandon est lié, d'une part, à la disparition des usines à gaz et à la très forte réduction du nombre des cokeries métallurgiques et, d'autre part, à la volonté de ne plus utiliser des liants renfermant un très fort pourcentage d'hydrocarbures aromatiques dont certaines espèces sont classées comme cancérogène par le CIRC (Centre international de recherche sur le cancer installé en France, à Lyon).
Aujourd'hui, presque tous les liants hydrocarbonés routiers sont à base de bitume. Le lecteur peut consulter la norme « terminologie » (EN 12597) qui définit, en particulier, les produits hydrocarbonés, d'origine pétrolière, utilisés dans la profession ...
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