Le bitume est un produit qui adhère à la majorité des matériaux usuels : pierre, béton, bois, ciment, métal, verre, etc. C'est un excellent isolant thermique, diélectrique et phonique et c'est un liant. Le bitume se présente sous une forme visqueuse, en fait plus ou moins viscoélastique de couleur noire. Il est composé d'un mélange d'hydrocarbures de poids moléculaire élevé, qui appartiennent aux trois groupes suivants :
paraffiniques,
naphténiques,
aromatiques.
En général, le bitume est constitué de 80 à 85% de carbone et de 10 à 15% d'hydrogène. Il est formé de deux parties dont l'un est insoluble (les asphaltènes) et l'autre soluble (les maltènes).
Le bitume se présente comme un système colloïdal. Mais s'il y a suffisamment de molécules aromatiques dans la partie maltènes, les asphaltènes peuvent alors être floculés. Ce système peut être considéré comme un "gel" qui confère au bitume ses propriétés élastiques. C'est en particulier le cas des bitumes dits "soufflés" ou "oxydés".
Le bitume sorti tel quel des unités de raffinage est trop mou pour être utilisé pour les revêtements routiers. Aussi pour le rendre plus dur, on procède à son soufflage. Le procédé est ni plus ni moins une déshydrogénation partielle et une polymérisation du bitume avec l'oxygène de l'air.
En effet, en faisant passer l'air à travers le bitume sous haute température (240 à 260 °C), il y a déshydrogénation partielle et l'oxygène contenu dans l'air soufflé forme des ponts oxygène avec les chaînes hydrocarbonées et il se forme des réseaux tridimensionnels par polymérisation. La réaction est plus ou moins exothermique et la température dans la tour de soufflage ne dépasse jamais 300 °C sous peine d'apparition du phénomène de "craquage". La dureté du bitume obtenue peut être contrôlée par le temps de passage de l'air, car plus il y a de ponts oxygène plus dur est le bitume.
Ici, une magnifique cuve à bitume
C'est ainsi qu'on obtient des bitumes plus ou moins durs selon les besoins du marché. La dureté du bitume est définie par leur pénétrabilité (1) minimale et maximale. Plus les valeurs de pénétrabilité sont petites, plus dur est le bitume. Les spécifications officielles prévoient 5 qualités :
20/30 la plus dure,
40/50,
60/70,
80/100,
180/220
Ces bitumes sont surtout utilisés dans la construction et l'entretien des chaussées, dans les travaux hydrauliques, et dans l'industrie (papeterie, étanchéité).
(1) La "pénétrabilité" est définie et s'exprime par la profondeur en 1/10 mm à laquelle pénètre une aiguille verticale dans un échantillon de matière sous des conditions opératoires bien définies de :
charge = 100 gr,
temps = 5 secondes,
température = 25 °C
ici, un pénétreur de bitume (oui, la tenue de travail est ridicule, mais c'est réglementaire)
ici, un nioub qu'on "bitumise"
ici,
Bassm un modérateur des forums (dont nous tairons le nom) qui s'apprête à faire sa prière au dieu Bitume
