Les tensioactifs ont de nombreuses applications dans la construction de chaussées en asphalte, notamment dans les domaines suivants :
1. En tant qu'additifs pour mélanges chauds
(1) Mécanisme d'action
Les additifs pour enrobés tièdes sont un type de tensioactif (par exemple, les additifs de type APTL) dont la structure moléculaire comprend des groupes lipophiles et hydrophiles. Lors du malaxage des enrobés bitumineux, ces additifs sont pulvérisés simultanément avec le bitume dans la cuve de malaxage. Sous agitation mécanique, les groupes lipophiles se lient au bitume, tandis que les molécules d'eau résiduelles se combinent aux groupes hydrophiles pour former un film d'eau structurel entre les granulats enrobés. Ce film d'eau agit comme un lubrifiant, améliorant la maniabilité du mélange pendant le malaxage. Lors de la mise en œuvre et du compactage, le film d'eau structurel continue de lubrifier, augmentant la vitesse de mise en œuvre et facilitant le compactage du mélange. Une fois le compactage terminé, les molécules d'eau s'évaporent progressivement et le tensioactif migre à l'interface entre le bitume et les granulats, renforçant ainsi l'adhérence entre les granulats et le liant bitumineux.
(2) Avantages
Les additifs pour enrobés tièdes permettent de réduire les températures de malaxage, de pose et de compactage de 30 à 60 °C, prolongeant ainsi la saison de construction jusqu'à des températures supérieures à 0 °C. Ils réduisent les émissions de CO₂ d'environ 50 % et les émissions de gaz toxiques (par exemple, les fumées d'asphalte) de plus de 80 %. De plus, ils préviennent le vieillissement de l'asphalte, garantissent la qualité du compactage et la performance de la construction, et prolongent la durée de vie des chaussées. Enfin, leur utilisation peut augmenter le rendement des centrales d'enrobage de 20 à 25 % et la vitesse de pose/compactage de 10 à 20 %, améliorant ainsi l'efficacité des chantiers et réduisant les délais de construction.
2. En tant qu'émulsifiants pour asphalte
(1) Classification et caractéristiques
Les émulsifiants pour asphalte sont des tensioactifs classés selon leurs propriétés ioniques en quatre types : cationiques, anioniques, non ioniques et amphotères. Les émulsifiants cationiques s’adsorbent sur les granulats chargés négativement grâce à leurs charges positives, offrant une forte adhésion et les rendant particulièrement adaptés aux régions humides et pluvieuses. Les émulsifiants anioniques, bien que peu coûteux, présentent une faible résistance à l’eau et sont progressivement remplacés. Les émulsifiants non ioniques et amphotères répondent aux exigences de conditions environnementales spécifiques. Classés selon leur vitesse de désémulsification, ils comprennent les émulsifiants à prise lente (utilisés pour les enduits superficiels et le recyclage à froid), à prise moyenne (qui offrent un bon compromis entre temps d’ouverture et vitesse de durcissement) et à prise rapide (utilisés pour le traitement de surface afin de permettre un durcissement rapide et une ouverture à la circulation).
(2) Scénarios d'application
Les émulsifiants pour asphalte permettent des procédés de mélange et de pose à froid qui éliminent le besoin de chauffer l'asphalte, réduisant ainsi la consommation d'énergie de plus de 30 % – un avantage considérable dans les zones montagneuses isolées ou pour la réparation rapide des routes urbaines. Ils sont également utilisés pour la maintenance préventive (par exemple, l'application d'un enduit superficiel) afin de réparer les chaussées vieillissantes et d'en prolonger la durée de vie de 5 à 8 ans. De plus, ils permettent le recyclage à froid in situ, assurant un recyclage à 100 % des matériaux d'enrobés bitumineux usagés et une réduction des coûts de 20 %.
3. Amélioration de la maniabilité de l'asphalte fluidifié et de ses mélanges
(1) Effet
L'ajout de tensioactifs, obtenus par mélange de réducteurs de viscosité à base d'huiles lourdes (AMS) et de Span80 à l'enrobé bitumineux fluidifié, réduit significativement la tension superficielle à l'interface bitume-granulats et abaisse la viscosité de ce dernier. Ceci garantit un mélange optimal tout en réduisant la quantité de gazole. L'incorporation de ces tensioactifs améliore l'épandage de l'enrobé sur les granulats, diminue la résistance à la mise en œuvre et augmente le degré de compactage final des enrobés bitumineux fluidifiés, optimisant ainsi l'homogénéité du mélange et les performances de mise en œuvre et de compactage.
(2) Mécanisme
Les tensioactifs composés modifient la tension interfaciale liquide-solide entre le bitume et les granulats, permettant ainsi aux enrobés bitumineux de conserver des performances optimales même avec un dosage de diluant réduit. À un dosage de tensioactif de 1,0 à 1,5 %, l'amélioration des caractéristiques de mise en œuvre et de compactage des enrobés bitumineux fluidifiés est équivalente à l'ajout de 4 à 6 % de diluant diesel, permettant d'obtenir une homogénéité de mélange et une maniabilité au compactage identiques.
4. Pour le recyclage à froid des chaussées en asphalte
(1) Mécanisme de recyclage
Les émulsifiants pour asphalte recyclé à froid sont des tensioactifs qui dispersent l'asphalte en microparticules par action chimique et les stabilisent dans l'eau. Leur fonction principale permet la mise en œuvre de l'asphalte à température ambiante. Les molécules d'émulsifiant forment une couche d'adsorption orientée à l'interface asphalte-granulat, résistant à l'érosion hydrique – un effet particulièrement marqué pour les granulats acides. Par ailleurs, les composants huileux légers de l'asphalte émulsifié pénètrent dans l'asphalte vieilli, restaurant partiellement sa flexibilité et augmentant le taux de recyclage des matériaux régénérés.
(2) Avantages
La technologie de recyclage à froid permet un mélange et une construction à température ambiante, réduisant ainsi la consommation d'énergie de 50 à 70 % par rapport au recyclage à chaud et diminuant les émissions de gaz à effet de serre. Elle répond aux exigences du recyclage des ressources et du développement durable.
Date de publication : 9 décembre 2025