l'asphalte

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Asphalte
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Rue de la grange-batelière
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Asphalter
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En géologie, les asphaltes naturels (ou bitumes naturels) sont des pétroles extra-lourds de consistance très visqueuse à solide. Ces pétroles ultra-lourds proviennent de kérogène dégradé par la chaleur et ayant migré à partir d'une roche-mère vers une roche-réservoir plus poreuse. On les trouve piégés dans des matrices sableuses (sables bitumineux) ou des matrices calcaires (calcaires asphaltiques ou bitumineux créés à la suite de la compression conjointe de ces deux matériaux au cours du temps par des couches supérieures ; le calcaire est alors imprégné à cœur par le bitume (environ 12 % de bitume). Cette roche est actuellement exploitée sous forme de poudre que l'on incorpore à d'autres formules, à partir de mines ou d'affleurements de surface.

Près de la surface, au contact de l'eau et de l'oxygène qu'elle apporte et via les colonies bactériennes qui s'y développent, le pétrole subit une lente dégradation chimique et biochimique, plus rapide sur les zones d'affleurements de réservoirs, ou en présence de failles ou de zones d'érosion qui auraient exposé une roche riche en pétrole à des conditions permettant sa dégradation. Par rapport au pétrole, les asphaltes contiennent moins d'alcanes, ont perdu une partie des cyclanes et des hydrocarbures aromatiques de faible masse moléculaire. Ils sont donc proportionnellement plus riches en résines et asphaltènes. Ils sont souvent enrichis en soufre, azote et métaux lourds (dont nickel et vanadium) et donc source de pollution en cas de combustion.

En tant qu'hydrocarbures, les asphaltes sont trop pâteux pour être extraits par les techniques pétrolières classiques. Des techniques minières classiques (carrière) sont utilisées ou des procédés (polluants et coûteux en énergie) visant à liquéfier les hydrocarbures par traitement thermique (eau chaude ou vapeur surchauffée avec produits chimiques).

Dans les travaux publics, l’asphalte désigne un mélange de bitume et de granulats. C'est un matériau « fermé » ne comportant pas ou peu de vide contrairement à l'enrobé bitumineux. L'enrobé constitue la plupart des couches supérieures des chaussées.

L'asphalte (ou bitume naturel) est donc connu depuis l'Antiquité. Du bitume chaud (ἀσφάλτῳ θερμῇ, Asphalto thermé) est employé pour sceller les briques de terre cuite dans le mur de Babylone, nous dit Hérodote, et il est aussi employé pour étancher les jardins suspendus de Babylone. La Bible raconte que Noé en aurait fait usage pour assurer l'étanchéité de son arche (Gn 6, 14). On extrayait de la Mer Morte, appelée alors « lac Asphaltite », du bitume acheminé en Égypte pour l'embaumement des morts.

Le mot asphalte, qui a son origine dans le terme akkadien « asphaltu », fut adopté par les Grecs sous la forme ἄσφαλτος, asphalte, bitume, poix ou l'adjectif « aspales », qui signifie « durable ».

En France, les gisements d'asphalte furent exploités en Alsace (Merkwiller-Pechelbronn, littéralement fontaine de poix) et à Chanay (Ain), dès la fin du XVIII siècle, pour l'étanchéité des fortifications et le graissage des essieux de canon. Au début des années 1820, l'asphalte servit de revêtement pour les trottoirs de Paris et de Londres. Mais son emploi s'est surtout répandu avec le développement de l'automobile (les premiers essais ont eu lieu en Californie et à Monaco vers 1900). L'asphalte permet de réduire considérablement l'usure des chaussées et par conséquent la poussière due à la circulation. Un gisement important, la gilsonite, se trouve dans l'Utah, au sud-ouest des États-Unis. On utilise cet asphalte dans la fabrication de peintures et de laques.

Le dernier gisement (avec d'importantes réserves) qui fut exploité (jusqu’en 2008) en France est près de Nîmes (Gard), mais d'autres sources étaient autrefois exploitées « depuis très longtemps en Savoie, dans le Jura méridional, à Pyrimont à Chanay et à Lovagny, près d'Annecy ». Une autre hypothèse d'origine géologique est une production de pétrole dans certaines roches-mères elles-mêmes ; à partir des organismes en décomposition anaérobie (nécromasse des coquillages de calcaires zoogènes coquillers par exemple. Cette théorie est notamment soutenue par Jaccard pour l'Urgonien français qui pourrait être à la fois la source de pétrole et sa roche-réservoir, car il ne trouve pas de traces de circulation d'hydrocarbures à partir d'autres couches potentiellement sources (houille ou autres).

Le complexe d'étanchéité classique en génie civil se compose d'une couche de 8 mm d'asphalte pur (poudre d'asphalte) et de bitume appelée « chape » et généralement posée sur du papier perforé sur 15 % de sa surface, puis de 22 mm d'asphalte porphyré (filler + sable + graviers fins + bitume). Ce complexe est utilisé pour l'étanchéité des ponts et terrasses d'ouvrages publics ou constructions de belle qualité. Le papier permet à la chape d'étanchéité de ne pas faire corps avec le support et donc de ne pas se fendre avec lui.