Surface de test de l'aéroport de Göteborg
A l'aéroport de Landvetter à Göteborg en Suède, deux structures différentes ont été testées avec le renforcement de chaussées S&P en carbone. Les résultats montrent qu'il est ainsi possible d'augmenter considérablement la capacité portante des surfaces d'exploitation des aéroports. L'une des deux configurations d'essai permet même une économie massive de matériaux.
Descriptions de projets
Situation de départ
Pour les surfaces d'exploitation aérienne, le Pavement Classification Number (PCN; indice de classification de la portance) est d'une importance capitale. Le PCN indique la capacité de charge des pistes de décollage, d'atterrissage et de roulement. Le numéro de classification de l'avion (ACN), qui représente la charge de l'avion, lui est opposé.
Si l'ACN est supérieur au PCN, le niveau de service de vol est trop chargé, la structure risque d'être détruite, ce qui peut entraîner un assainissement coûteux.. C'est pourquoi l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) a introduit en 1981 la méthode ACN-PCN pour comparer la charge des opérations aériennes avec la capacité de charge de toutes les surfaces d'exploitation aérienne.
Solution
En juillet 2016, une surface d'essai a été réalisée à l'aéroport de Landvetter à Göteborg, en Suède, pour étudier et évaluer la chaussée renforcée. Le groupe SWECO a accompagné cette mesure. L'objectif de la surface d'essai était d'étudier l'influence des couches d'enrobé composées de fibres à haute résistance sur les PCN. La surface a été renforcée avec du S&P Carbophalt® G 200/200 et les mesures ont été effectuées par les experts à l'aide du Falling Weight Deflectometer (FWD). L'objectif était d'augmenter le PCN à 70 F/A/W/T pour 100'000 passages de charge annuels, le PCN précédent étant en partie inférieur à 60 dans les zones d'essai.
Deux structures différentes ont été étudiées sur la base de calculs: une partie de la surface d'essai a été armée de deux couches de S&P Carbophalt® G 200/200, 50mm et 150mm sous la surface. La structure totale en enrobé était de 324mm d'épaisseur. Une autre partie a été renforcée avec une couche d'armature d'asphalte à 50mm sous la surface, pour une structure totale en enrobé était de 441mm d'épaisseur. Pour les deux structures, les mesures FWD ont montré les mêmes résultats, à savoir que le PCN 70 F/A/W/T peut être atteint avec 100'000 passages de charge annuels.
Structure globale réduite à deux couches
Le grand avantage de la structure à deux couches est la réduction de la structure globale. En raison de nombreuses conditions telles que les installations existantes, les lumières, etc. sur les terrains d'aviation, une pose en hauteur n'est pas possible dans la plupart des cas. Ainsi, lors de l'agrandissement de la structure de la chaussée, il faut "construire vers le bas", c'est-à-dire réduire et démonter par exemple la couche de base en gravier et reconstruire un paquet d'enrobé plus épais.
Pour une surface de seulement 1000m², cela signifie dans le cas présent une économie d'environ 270t d'enrobé et d'environ 199t de mouvement de ballast. L'énorme potentiel d'économie est encore plus évident si l'on considère que les surfaces à rénover dans les aéroports représentent généralement plusieurs dizaines ou centaines de milliers de mètres carrés.
Moins de fissures et de déformations
Les autres avantages de l'armature à deux couches sont la prévention de la réflexion des fissures dans les couches d'asphalte au-dessus de la couche inférieure de l'armature, en agissant comme une armature de traction, similaire à l'acier dans le béton, ainsi que la réduction des déformations dans d'enrobé, en raison de la couche supérieure de l'armature.
Les déformations telles que l'orniérage se produisent principalement à des températures élevées dans l'enrobé ou sous l'effet d'une sollicitation thermique, qui se produit par exemple aussi par frottement. D'autres calculs et mesures effectués sur les surfaces d'essai montrent l'influence du S&P Carbophalt® G 200/200 sur la rigidité de l'enrobé: Plus la température dans la chaussée est élevée, plus le module d'élasticité est faible et plus l'influence de l'armature sur le module d'élasticité de l'asphalte est importante (voir graphique).
Le S&P Carbophalt® G 200/200 permet donc non seulement de réduire la formation de fissures issues de la réflexion des fissures dans de nouvelles couches d'enrobé et la formation d'ornières, mais aussi d'augmenter simultanément la capacité portante des surfaces d'exploitation aérienne.
