Nous roulons dessus, nos pneus y adhèrent et nos motos s'y appuient – littéralement.
Mais on ne cesse de se demander d'où ils viennent, où ils vont et de quoi ils sont faits.
Texte : Simon Hargreaves Photos : Simon Hargreaves, Bridgestone
Tous ceux qui roulent à moto savent instinctivement qu'une paire de pneus neufs et gonflés correctement est vitale. Sans eux, l'adhérence de votre moto est compromise, et l'adhérence est ce qui empêche une moto en mouvement - et vous - de tomber. Mais l'adhérence fonctionne dans les deux sens : les pneus n'adhèrent à quelque chose que si cette même chose adhère à eux ( si vous voulez le prouver, prenez les pneus de route les plus adhérents que vous pouvez trouver et allez faire un tour sur de l'herbe mouillée). Et la chose à laquelle les pneus aiment le plus adhérer s'appelle une route.
L'histoire des routes
Les routes ont été inventées lors de la révolution agricole, il y a 12,000 8000 ans, lorsque les premiers humains ont cessé de chasser et de cueillir et se sont installés pour vivre dans des grottes. Le fait de dégager une route entre sa grotte et celle de son voisin facilitait les déplacements pour aller dîner ou faire ses courses. Ces premières pistes se prêtaient bien à pied et ont été progressivement élargies pour faire place au bétail avec l'introduction de l'élevage vers 4000 avant J.-C. Mais lorsque la roue a été développée comme moyen de transport, vers XNUMX avant J.-C., les routes ont dû se développer aussi.
Les premiers chemins de terre étaient simplement des pistes dégagées jusqu'à la couche arable. Rapidement, différents matériaux ont été utilisés pour renforcer la route - bois, gravier, dalles de pierre - mais, à part quelques exceptions notables comme une route goudronnée de 50 km construite par les Minoens de Crète en 2000 avant J.-C., ce n'est que lorsque l'armée romaine a commencé à marcher et à tirer des chars dans toute l'Europe que le besoin de routes solides, fiables et résistantes aux intempéries s'est fait sentir. Avec un réseau couvrant des dizaines de milliers de kilomètres, les routes romaines utilisaient plusieurs couches pour renforcer leur résistance, en commençant par une couche de base de sable ou de gravier léger, suivie de roches plus grosses (parfois fixées par du mortier), d'une couche plus légère de pierres plus petites ou concassées, et d'une couche supérieure de blocs de pierre pavés. Des fossés étaient creusés de chaque côté et la couche supérieure était bombée pour faciliter le drainage, des zones piétonnes étaient construites et des jalons étaient utilisés pour marquer les distances. Ces innovations sont encore utilisées aujourd'hui.
Lorsque les Romains se sont retirés, les routes sont tombées en ruine (bien que de nombreuses routes et une grande partie de la construction actuelle subsistent aujourd'hui). Faute d'une force cohérente pour entretenir les routes, ce n'est qu'au 18ème siècle que la construction systématique de routes a repris en Europe. Au Moyen-Orient, l'empire arabe a commencé à utiliser une substance collante, dérivée du pétrole, pour lier et sceller la couche supérieure de ses routes les plus prestigieuses. Cette substance était appelée goudron.
Au début du 19ème siècle, un Écossais du nom de John McAdam a développé une technique de construction routière moins chère et plus rapide qui ne nécessitait plus de grandes couches de base en pierre, mais reposait sur le compactage du sous-sol existant et sur un contrôle précis de la taille des petites pierres pour maintenir l'intégrité de la route. Cette méthode a été populaire jusqu'à l'invention des véhicules motorisés au début du 20ème siècle, lorsque des vitesses plus élevées ont entraîné un problème de poussière et d'usure. Ce problème a été résolu en répandant du goudron fondu mélangé à du sable sur la surface de la route pour sceller la couche supérieure. Le Tarmac était né.
Qu'y a-t-il dans une route moderne ?
Le goudron a depuis longtemps été remplacé par le bitume (ou asphalte), également un sous-produit du raffinage du pétrole, car il est plus stable dans une plus large gamme de températures et plus facile à gérer.
Les ingrédients de base d'une route moderne en asphalte (également appelée bitume ou chaussée) ne sont que quelques matériaux principaux : un agrégat (particules de pierre, généralement du gravier ou du granit) mélangé à un liant bitumineux et des charges. Il existe de nombreux mélanges, variantes et grades, modifiés par l'ajout de produits chimiques (polymères, fibres, cires, zéolithes et émulsions) pour les adapter aux conditions météorologiques et de circulation spécifiques du pays ou de l'endroit où ils seront utilisés.
En pratique, cela signifie qu'il existe littéralement des milliers de "recettes" possibles de ce que nous considérons comme les couches d'asphalte sur et dans une route. Mais les couches sont généralement composées, de haut en bas, de quelque chose comme ceci :
• Couche de surface – la couche supérieure sur laquelle nous roulons. Elle doit être résistante au bruit et au dérapage, à l'orniérage, à la fissuration et à l'usure par tous les temps. Elle est généralement constituée d'asphalte laminé à chaud (HRA), qui est un mélange d'environ 6 à 8 % d'asphalte et, par exemple, d'éclats de granit ou de gravier d'une taille maximale de 14 mm. La couche a généralement une épaisseur de 30 à 50 mm.
• Couche de liaison – cette couche, également constituée de HRA, donne une stabilité structurelle, notamment sur les routes rurales où il n'existe pas de couches structurelles inférieures. Composée de matériaux similaires à ceux de la couche de surface, mélangés dans des proportions différentes avec des agrégats de plus grande taille, d'environ 20 mm maximum. L'épaisseur est généralement comprise entre 60 et 90 mm.
• Couche de base – encore une fois, fabriquée à partir de HRA et servant à la stabilité structurelle des routes principales, des routes principales et industrielles, et des autoroutes. La taille des agrégats est encore plus grande, généralement jusqu'à 35 mm. La couche a généralement une épaisseur de 90 à 130 mm.
• Couche de fondation – c'est la fondation principale d'une route. Elle est généralement constituée d'un granulat non lié (granit ou calcaire) dont la spécification et l'épaisseur de la couche dépendent de la catégorie de route et des conditions du sol sous-jacent, mais souvent autour de 350 mm.
• Couche de forme – similaire à la couche de fondation, mais souvent un matériau de moindre qualité. Son épaisseur varie généralement entre 150 et 350 mm.
• Membrane géotextile – un tapis perméable en tissu synthétique qui empêche les couches qui le recouvrent de fusionner avec le sous-sol.
• Solsupport – mesuré pour sa capacité de charge et sa stabilité, puis consolidé et compacté, c'est la couche inférieure naturelle.
Quelle est la différence entre les types de route ?
La construction d'une route est régie par les conditions du sol de la région, la fréquence d'utilisation prévue (mesurée en millions d'essieux standard), la gamme de véhicules qui l'utiliseront (il est évident que les gros véhicules comme les poids lourds, les bus, etc. solliciteront davantage la route que les voitures et les motos), sa durée de vie théorique (généralement 40 ans en Europe) et, enfin, le coût de construction.
Les routes sont normalement classées en plusieurs catégories :
• Non classé (rural/résidentiel)
• Résidentiel ou industriel
• Routes principales
• Routes secondaires (routes de catégorie inférieure)
• Routes nationales et autoroutes
Une route nationale ou une autoroute sera construite selon les normes les plus élevées possibles et coûtera le plus cher. Les routes principales peuvent également être construites selon une spécification similaire et sont souvent entretenues par un organisme national plutôt que par des conseils locaux. Les routes autres que les routes principales, les routes secondaires et en dessous sont prises en charge par les autorités routières locales. En raison de leur faible utilisation, elles sont conçues et entretenues selon des normes moins élevées et moins coûteuses. Avec toutes les routes, le type et la vitesse du trafic déterminent également la meilleure surface en termes d'adhérence. Les routes principales et les autoroutes obtiendront un meilleur produit et des surfaces antidérapantes accrues, mais les routes secondaires peuvent l'exiger si l'environnement l'impose (points noirs d'accidents, approche des passages pour piétons, entrée de ronds-points ou à l'extérieur des écoles, ou dans des virages très serrés, etc.).
Le coût joue un rôle majeur dans la détermination des spécifications d'une route. Il est tout à fait possible de construire des routes qui ne s'usent jamais, ne présentent jamais de nids de poule et n'auront jamais besoin d'entretien. Toutefois, le coût des matériaux et l'ampleur de l'ingénierie rendent cette solution irréalisable.
Pourquoi toutes les routes ne peuvent-elles pas être revêtues comme des pistes de course ?
Shell Cariphalte Racetrack est un asphalte avec un liant de bitume modifié utilisé dans les lieux de haute performance, tels que les pistes de course. De nombreux circuits MotoGP (sauf Silverstone) utilisent ce matériel. Il est très rigide et résistant aux contraintes, au frottement (qui est l'usure générale de la surface) et à la déformation. Il offre également une très bonne adhérence. La raison pour laquelle il n'est pas utilisé sur les routes est simple : son contenu spécialisé et ses exigences de construction spécifiques signifient qu'il coûte beaucoup, beaucoup plus cher qu'une route normale - et, franchement, ce type de performance n'est tout simplement pas requis par la plupart des véhicules.
Combien de temps faut-il pour construire une route et combien cela coûte-t-il ?
Combien de temps dure une route ? La durée de la construction varie selon le type et la taille de la route, elle peut donc aller de quelques mois à trois ans. Des tests sont régulièrement effectués pendant la construction pour s'assurer que les matériaux sont conformes aux spécifications et aux besoins de performance. Lorsque la route est terminée, il est normal que le client (l'autorité locale ou l'organisme national) retienne un pourcentage des coûts pendant un an. C'est ce qu'on appelle une "période de correction des défauts" et c'est une sorte de garantie de réparation des routes.
Le coût d'une route dépend aussi de la catégorie de route, et peut être compris entre 1300 euros et 11,000 euros, voire plus, par mètre. La main-d'œuvre utilisée dépend aussi, bien sûr, du type de route et de l'entrepreneur. Une vingtaine d'hommes sont impliqués dans la construction d'une route secondaire, mais ils peuvent être plusieurs centaines sur une autoroute - et certains travaux sont si importants qu'une communauté entière de Porta-cabines signifie que la main-d'œuvre peut vivre sur place.
Combien y a-t-il de types de surfaces différents ?
Des milliers, et autant d'entreprises qui les fabriquent. Il existe des normes auxquelles ils doivent se conformer en cours d'utilisation, et des normes en termes de type, de taille et de ratios d'agrégats utilisés, mais les fabricants utiliseront différents additifs et autres compounds pour créer leurs mélanges spécifiques.
Shell Grip est un type populaire de surface à haute adhérence dont beaucoup d'entre nous ont peut-être entendu parler. Nous la considérons généralement comme la surface texturée de couleur sable à l'approche des ronds-points ou utilisée sur les épingles à cheveux. Il s'agit d'un matériau antidérapant à frottement élevé utilisant un agrégat de bauxite calciné avec une résine époxy ou polyuréthane pour donner une valeur de résistance au dérapage (SRV) de 70+. L'adhérence est mesurée à l'aide d'une machine spéciale appelée SCRIM (Sideways Force Co-efficient Routine Investigation Machine) - c'est une roue d'essai spéciale, inclinée à 20 degrés, remorquée derrière une voiture à 50 km/h.
Mais Shell Grip, et les nombreux autres revêtements de surface similaires, sont - vous l'avez deviné - chers. Encore une fois, il s'agit d'un équilibre entre le type d'utilisation, la durée de vie et le coût.
Pourquoi refaire le revêtement des routes avec des gravillons ?
L'essentiel, c'est que c'est bon marché, efficace pour prolonger la durée de vie du revêtement de la route et, si vous respectez la limite de vitesse recommandée (généralement 30 km/h), sans danger pour vous ou votre moto, affirment les planificateurs routiers. Ils disent que les problèmes surviennent lorsque les gens roulent trop vite et qu'ils dérapent sur le gravier meuble ou que leur pneu avant projette une pierre à travers leur radiateur. Ou encore, un autre véhicule roule à vive allure et vous envoie un caillou, brisant un phare ou écaillant votre peinture. Mais ce n'est pas toujours le cas ; même à basse vitesse, une moto peut perdre le contrôle sur le gravier - sans parler du nettoyage du bitume collant et goudronneux sur votre moto par la suite.
Pourquoi les nids-de-poule et les bosses apparaissent-ils ?
Les nids-de-poule sont causés par la pénétration d'eau dans la chaussée. Un bon drainage est essentiel à la longévité d'une route – l'eau érode, corrode (dans le cas du sel de déneigement) et détruit généralement les couches de la route. Ou, comme c'est le cas dans certains pays, les cycles météorologiques hivernaux qui impliquent des gels (dilatation) puis des dégels (contraction) répétés vont rapidement briser et effondrer des sections de route. Et tant que le trafic circule sur les dégâts, la situation s'aggrave.
Quant aux bosses, elles sont causées par de mauvaises conditions de sol, des racines d'arbres ou une mauvaise conception et construction de routes ; par exemple à l'entrée de virages serrés où le freinage violent de gros véhicules fait onduler la surface de la route, ou encore par l'usure des rainures due à un usage répété. Mais en général, lorsqu'un revêtement routier vieillit et s'use, le liant de l'asphalte se détériore, ce qui laisse le granulat exposé et abrasif - qui devient alors trop poli et glissant.
