Qu’est-ce que la fissuration longitudinale d’une chaussée ?

Fissuration longitudinale

Définition

Une fissure longitudinale est une fissure parallèle à l’axe de la chaussée ou au sens de mise en œuvre. Une fissure transversale traverse la chaussée à peu près à angle droit par rapport à l’axe.

Le manuel FHWA sur le comportement à long terme des chaussées (LTPP) ajoute que la position de la fissure dans la voie est importante. Il distingue les fissures dans la trace de roue de celles qui se trouvent en dehors. Le TxDOT indique que, selon sa place dans la voie, une fissure longitudinale est liée à la charge ou liée à l’environnement.

Comment la distinguer des autres fissures

• Fissures transversales. La direction est la seule différence. Le manuel PAVER range les deux sous une même dégradation, la 48, et leur attribue les mêmes niveaux de gravité.
• Fissuration en blocs. La fissuration en blocs divise la chaussée en morceaux rectangulaires. Dans les chaussées en enrobé, hors enrobé sur PCC, si l’inspecteur consigne une fissuration en blocs, il ne consigne pas de fissuration longitudinale dans la même zone. Le manuel LTPP ne note pas séparément les fissures longitudinales de bordure dans une zone de fissuration en blocs.
• Peau de crocodile (fissuration par fatigue). Une fissure longitudinale dans la trace de roue peut en être le premier stade. L’AC 150/5380-6C indique que la fissuration en peau de crocodile atteint d’abord la surface sous forme d’une série de fissures parallèles. Le manuel LTPP classe une fissure longitudinale de trace de roue comme fissure de fatigue si elle est accompagnée de fissuration aléatoire ou si elle serpente et a une surface quantifiable.
• Fissuration par réflexion de joint. Dans PAVER, une fissure au-dessus d’un joint d’une dalle en PCC sous une surface en enrobé est une dégradation distincte, la 47. La réflexion venant d’autres couches de base est classée comme fissure longitudinale ou transversale. Le manuel LTPP enregistre une fissure de réflexion à un joint comme fissure longitudinale ou transversale. Il faut les dimensions de la dalle pour l’identifier.
• Fissuration de bord. Le manuel LTPP n’applique la fissuration de bord qu’aux chaussées dotées d’accotements non revêtus. Elle comprend les fissures longitudinales situées hors de la trace de roue et à moins de 0,6 m du bord de la chaussée.
• Fissures de retrait dans le béton. Le manuel PAVER pour le béton classe une fissure capillaire comme fissure de retrait. Elle ne mesure que quelques pieds de long et ne traverse pas la dalle.
• Un éclatement près d’un joint dans le béton. Le manuel LTPP enregistre la partie d’une fissure située à moins de 0,3 m d’un joint comme éclatement. Il enregistre le reste de la fissure comme fissure longitudinale.

Causes dans l’enrobé

Le manuel PAVER pour les aérodromes en enrobés donne trois causes :

• Un joint de voie de mise en œuvre mal exécuté.
• Le retrait de la surface en enrobé dû aux basses températures ou au durcissement du bitume.
• Une fissure de réflexion issue de fissures situées sous la couche de surface, y compris les fissures des dalles en béton de ciment (PCC), mais pas celles des joints PCC.

L’AC 150/5380-6C indique que l’oxydation et le durcissement par vieillissement font rétrécir la surface, et que les variations thermiques la font se contracter. Il ajoute que des joints de voie mal exécutés accélèrent la fissuration aux joints. Ces fissures ne sont pas liées à la charge.

Le TxDOT ajoute d’autres causes. Le mouvement différentiel sous la surface est la cause première de la fissuration longitudinale hors de la trace de roue. Ses origines sont les suivantes :

• Sols de support desséchés (séchage des bords).
• Consolidation des remblais ou ruptures de talus.
• Interfaces d’élargissement.
• Joints actifs de chaussée en PCC qui se réfléchissent jusqu’à la surface.

Une charge peut aussi provoquer des fissures parallèles dans la trace de roue. Pavement Interactive indique que les premiers signes de fissuration par fatigue sont souvent longitudinaux, dans la trace de roue ou près d’elle. Il indique aussi que des fissures peuvent partir de la surface dans une chaussée épaisse pour sa charge. La traction due aux charges de roues et une couche de surface vieillie et cassante provoquent ces fissures descendantes.

Le joint longitudinal

Pavement Interactive appelle le joint la partie la plus difficile d’une chaussée à compacter. Le rouleau repose en partie sur la chaussée voisine du joint, ou il manque le bord du nouveau joint. Il conseille de placer les joints longitudinaux hors de la trace de roue, pour qu’ils ne soient chargés que rarement.

L’article P-401 de la FAA fixe les règles suivantes pour l’asphalte d’aéroport :

• Un joint longitudinal décale le joint de la couche sous-jacente d’au moins 1 pied (30 cm). Le joint de la couche de surface se trouve sur l’axe d’une chaussée bombée.

• Reculez de 3 pouces (75 mm) au plus un joint longitudinal dans l’un des cas suivants :

  • Il est resté exposé plus de 4 heures.
  • Il a refroidi sous 175 °F (80 °C).
  • Il est irrégulier, endommagé ou non compacté.

  La coupe dégage une face verticale propre sur toute l’épaisseur de la couche. Une couche d’accrochage est appliquée sur le joint avant la pose de la voie suivante.

• Les essais de réception prélèvent une carotte centrée sur le joint longitudinal dans chaque sous-lot qui en comporte un. La limite inférieure de spécification de la densité du joint est de 90,5 %. Elle est de 92,8 % pour la densité d’une couche de surface.

Causes dans le béton

Une fissure longitudinale dans une dalle de béton divise la dalle en deux ou trois morceaux. Ce sont en général une combinaison de la répétition des charges, des contraintes de gauchissement et des contraintes de retrait qui la provoquent. L’AC 150/5380-6C indique qu’elle peut révéler une mauvaise construction, des couches sous-jacentes incapables de porter la charge, ou une surcharge.

Dans le manuel PAVER pour le béton, une fissure de faible gravité est en général liée au gauchissement ou au frottement. Elle n’est pas une dégradation structurelle majeure. Les fissures de gravité moyenne et forte sont en général des fissures de travail, et constituent des dégradations structurelles majeures. Une dalle divisée en quatre morceaux ou plus relève d’une dégradation différente, la dalle fracturée.

Gravité

PAVER (aérodromes), enrobé

Le manuel PAVER pour les aérodromes en enrobés classe une fissure longitudinale comme suit :

• Faible : pas d’éclatement, ou éclatement mineur avec peu ou pas de potentiel de corps étrangers (FOD). Une fissure non remplie a une largeur moyenne de 6 mm (1/4 po) ou moins. Une fissure remplie peut avoir n’importe quelle largeur si le remplissage est en bon état.
• Moyenne : l’une de ces quatre conditions.
  • Éclatement modéré avec un certain potentiel de corps étrangers.
  • Remplissage en mauvais état.
  • Une fissure non remplie plus large que 6 mm, avec un éclatement au plus léger.
  • Fissuration aléatoire légère à proximité de la fissure.
• Forte : éclatement sévère avec un potentiel de corps étrangers certain, remplie ou non, de toute largeur.

PAVER (aérodromes), béton

Pour une dalle de béton non armée, PAVER classe une fissure non remplie comme faible en dessous de 3 mm (1/8 po) de largeur, avec au plus un éclatement mineur. Elle est moyenne de 3 mm à 25 mm (1 po), ou si elle est modérément éclatée. Elle est forte si elle est sévèrement éclatée ou plus large qu’environ 25 mm, ce qui peut endommager les pneus. L’inspecteur ne compte la dalle qu’une fois.

Manuels routiers

Les manuels routiers utilisent d’autres seuils. Indiquez quelle échelle un rapport utilise.

• LTPP, enrobé. La faible gravité correspond à une largeur moyenne de 6 mm ou moins. La modérée va au-delà de 6 mm et jusqu’à 19 mm. La forte est au-delà de 19 mm. Une fissure de 19 mm ou moins est modérée si une fissuration aléatoire de faible gravité se trouve à moins de 0,3 m. Elle est forte si une fissuration aléatoire de gravité modérée ou forte se trouve à moins de 0,3 m.
• LTPP, béton à joints. La faible gravité correspond à une largeur inférieure à 3 mm, sans éclatement ni dénivelé mesurable. La modérée va de 3 mm à 13 mm, ou correspond à un éclatement de moins de 75 mm, ou à un dénivelé jusqu’à 13 mm. La forte correspond à 13 mm ou plus, ou à un éclatement de 75 mm ou plus, ou à un dénivelé de 13 mm ou plus.
• TxDOT, chaussée souple. Le TxDOT ne classe une fissure que si elle a au moins 1/8 po de large, si elle est éclatée ou présente du pompage, ou si elle est scellée. Il classe comme défaillance une fissure de plus de 2,0 po de large, ou dont le décalage vertical dépasse 2,0 po.

Mesure

Le manuel PAVER mesure les fissures longitudinales et transversales en pieds linéaires (mètres linéaires). L’inspecteur consigne la longueur et la gravité de chaque fissure. Si la gravité change le long de la fissure, l’inspecteur consigne chaque partie séparément.

Le manuel LTPP consigne la longueur en mètres à chaque niveau de gravité, dans la trace de roue et en dehors. Il consigne aussi la longueur de fissure avec un scellant en bon état. Il ne compte le scellant comme bon que si au moins 1 m de scellant continu en bon état est présent. Une fissure de moins de 1 m doit avoir un bon scellant sur toute sa longueur.

Le TxDOT mesure en pieds linéaires par station de 100 pieds. Il indique aussi que l’activité d’une fissure et son origine doivent faire partie de tout plan de réhabilitation. Pour observer l’activité, mesurez la largeur de la fissure à quelques endroits à différentes saisons.

Ce que cela signifie sur un aérodrome

Pavement Interactive énumère trois problèmes d’une fissure longitudinale. Elle laisse entrer l’humidité. Elle ajoute de la rugosité. Elle peut être le premier signe d’une fissuration en peau de crocodile et d’une défaillance structurelle.

Une fissure éclatée compte sur un aérodrome, car elle peut libérer des débris. L’AC 150/5380-6C indique qu’une dégradation qui produit des matériaux meubles peut heurter les hélices ou pénétrer dans les moteurs à réaction. PAVER utilise le potentiel de FOD de l’éclatement pour fixer la gravité.

L’AC 150/5380-6C range le remplissage et le scellement des fissures parmi l’entretien courant. Il indique qu’un entretien opportun préserve la capacité portante de la chaussée et réduit le risque de FOD.

Un relevé PCI selon l’ASTM D5340 consigne la fissure dans l’indice de l’état de la chaussée. TarmacView capture dès aujourd’hui les photos de relevé de chaussée. La détection des fissures et la notation sont en développement.

Réparation

Enrobé

L’AC 150/5380-6C indique que le simple remplissage de la fissure peut être la bonne réparation d’une fissure longitudinale ou transversale dans une chaussée souple. Les étapes sont : retirer l’ancien scellant, nettoyer et préparer la fissure, puis sceller ou resceller. Le chauffage du joint n’est une option pour les fissures longitudinales que sous la direction d’un ingénieur.

Pour une fissure de moins de 1 po (2,5 cm), l’appendice A1 donne la procédure suivante :

1. Ne réparez pas par mauvais temps. La température de la chaussée doit être d’au moins 50 °F (10 °C) et en hausse, ou respecter la limite du fabricant du scellant.
2. N’appliquez pas de scellant si la fissure est humide.
3. Nettoyez la fissure à l’air chaud comprimé. Si nécessaire, sciez-la ou fraisez-la à la largeur et à la profondeur indiquées par le fabricant du scellant.
4. Posez un cordon de fond de joint si le rapport largeur-profondeur l’exige.
5. Appliquez le scellant du fond vers le haut, sans vide. Le scellant appliqué à chaud respecte la norme ASTM D6690. Le scellant appliqué à froid respecte la norme ASTM D977.
6. Laissez la surface du scellant entre 1/4 po et 3/8 po (6 mm à 9 mm) sous la surface de la chaussée.
7. Interdisez la circulation jusqu’à ce que le scellant ait durci.

Certaines fissures demandent une réparation de profondeur partielle ou totale. La réparation de profondeur partielle peut convenir à une chaussée de plus de 5 po (13 cm) d’épaisseur. La réparation de pleine profondeur est typique d’une chaussée plus mince. Les deux procédures de l’appendice A s’appliquent aux fissures de plus de 1 po de large.

Pavement Interactive répartit la réparation selon la gravité. Pour une fissure de faible gravité (moins de 1/2 po de large et peu nombreuse), scellez-la. Le scellement empêche l’humidité de pénétrer dans le sol de support et empêche les bords de se désagréger. Pour une fissure de gravité élevée (plus de 1/2 po de large et nombreuse), retirez et remplacez la couche fissurée, ou posez un recouvrement.

Béton

Dans une chaussée en béton, le scellement d’une fissure empêche l’humidité de surface de pénétrer dans la structure. L’AC 150/5380-6C préfère une scie à béton à une défonceuse, car une défonceuse peut créer des microfissures dans le béton voisin.