Le béton bitumineux, communément appelé asphalte, tarmac, pavé ou toit noir, est un matériau composite utilisé dans la construction de chaussées et de stationnements. Ce composite est un mélange d’un sous-produit pétrolier, de bitume asphaltique et de granulats. Dans le béton bitumineux, le bitume bitumineux agit comme une sorte de colle qui lie les morceaux de granulats entre eux.
Bien que le processus de pavage des rues avec du goudron remonte au VIIIe siècle à Bagdad, aucun changement réel dans le processus n’a eu lieu jusqu’à ce que le 20e siècle ait mis les premières automobiles à l’usage du public. En 1901, Edgar Purnell Hooley a breveté un matériau appelé tarmacadam qui allait devenir le précurseur du béton bitumineux moderne. Le nom abrégé du matériau de Hooley, tarmac, est souvent utilisé pour désigner le béton bitumineux malgré le fait que le béton bitumineux moderne ne contient pas de goudron.
Historiquement, le béton bitumineux a été utilisé à diverses fins, y compris les navires de guerre britanniques à l’épreuve des balles au début des années 1940. Le béton bitumineux a été appliqué en couche épaisse sur une plaque d’appui en acier fixée à la coque extérieure du navire. Cette utilisation de béton bitumineux s’appelait armure plastique et était assez efficace pour arrêter les balles perforantes de l’époque.
Le béton bitumineux est mélangé selon six méthodes principales. Chacune de ces méthodes a ses propres avantages et inconvénients. Ces six méthodes sont : l’enrobé à chaud, l’enrobé tiède, l’enrobé à froid, le cut-back, le mastic et l’asphalte naturel.
L’asphalte chaud et tiède repose sur la chaleur pour ramollir le bitume asphaltique et le faire se lier à l’agrégat. Bien que ces deux processus produisent des routes lisses et durables, les températures requises pour travailler avec le matériau mélangé chaud peuvent être prohibitives pour la construction de routes en hiver et peuvent nécessiter l’utilisation de grandes quantités de combustibles fossiles pour générer la chaleur requise. Pour cette raison, les matériaux mélangés chauds sont généralement préférés car ils résistent mieux lors de la construction par temps froid et les températures réduites entraînent moins de pollution.
L’asphalte à froid est principalement utilisé comme patch pour les revêtements routiers. Mélangé à de l’eau et du savon, le bitume asphaltique est émulsionné et mélangé au granulat. Au fur et à mesure que l’eau s’évapore du mélange, l’asphalte durcit et prend les caractéristiques du béton bitumineux mélangé à chaud. L’asphalte réduit utilise le même processus mais, plutôt que d’utiliser du savon et de l’eau, du kérosène ou des produits pétroliers légers sont utilisés pour émulsionner le liant d’asphalte.
L’asphalte coulé est utilisé pour les trottoirs, les toitures, les revêtements de sol et d’autres projets de pavage à usage léger. Il est obtenu en cuisant le bitume bitumineux dans un malaxeur pendant plusieurs heures avant d’ajouter le granulat. L’agrégat est ajouté une fois que le bitume a atteint un état liquide visqueux, et le mélange est laissé à cuire pendant encore six à huit heures. Il est ensuite transporté sur le chantier pour être utilisé.
L’asphalte naturel est le résultat de la remontée de bitume. Ce bitume est une substance naturelle dans certaines régions de la Terre et il existe sous la surface. Au fur et à mesure que le bitume s’infiltre vers la surface, il traverse la pierre sédimentaire poreuse et se loge dans une forme d’asphalte naturel.