Optimisation de la composition des enrobés bitumineuxvis-à-vis de l’adhérence et son maintien dans le temps
ECEC SURFSURF
Clôture de l’opération ECOSURF Ifsttar (centre de Nantes) – Lundi 2 juin 2014
Christelle HERVOUET (CEREMA – DTER Ouest)Smail HAMLAT (CEREMA – DTER Ouest)Ferhat HAMMOUM (MAST/MIT-IFSTTAR)
• Présentation du sujet
• Démarche expérimentale
• Essais préliminaires de caractérisation des matériaux
PLAN DE LA PRÉSENTATION
2Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• Essais préliminaires de caractérisation des matériaux
• Exploitation du plan d’expériences
• Comparaison des deux méthodes d’essais
• Conclusions et perspectives
• OBJECTIFS
� Identification des paramètres de surface influents surl’adhérence et sa durabilité dans le temps
� Modélisation de l’évolution du frottement des enrobés pourcouche de roulement
• D
PRÉSENTATION DU SUJET
3
• DÉMARCHE
• VALORISATION
Outil d’aide à la décision pour la conception et l’entretien des couches de roulement
Choix des paramètres de
l’étude
Mise en place d’un plan
d’expériences
Proposition d’un modèle
prédictif
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• CHOIX DES PARAMÈTRES DE L’ÉTUDE
� PARAMÈTRES ÉTUDIÉS
PRÉSENTATION DU SUJET
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� FORMULATION
� Courbes granulométriques de références� Recompositions identiques pour les deux liants� Module de richesse constant
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• DÉMARCHE DE SUIVI DES CORPS D’ÉPREUVES
� Mesures de PMT sur les plaques d’enrobés� Mesures des pourcentages de vides dans les plaques� Carottage des plaques � Numérisation de la surface des éprouvettes après carottage
DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE
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� Numérisation de la surface des éprouvettes après carottage� Mesure de texture� Essai WS (méthode française ou européenne) � Numérisation de la surface des éprouvettes après polissage� Mesure de texture après polissage
• OBJECTIF DU SUIVI
Comparer les états avant et après polissage
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• DESCRIPTION DES DEUX MÉTHODES D’ESSAIS W&S
Méthode française
• Mesure initiale
• Mesure à différents stades de polissage (visualisation de la phase de décapage du
liant et suivi de la cinétique de polissage)
DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE
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liant et suivi de la cinétique de polissage)
Méthode européenne EN 12697-49Méthode européenne EN 12697-49• Mesure initiale
• Mesure après sablage (décapage et création de microtexture)
• Mesure à 90 000 et 180 000 cycles de polissage
Changement de la solution de silice après chaque essai
Mesure initiale et finale sur la plaque de verre
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• SABLAGE DES ÉPROUVETTES
DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE
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� Corindon de granulométrie 0,5/1 mm� Distance de 70 mm entre la buse et la surface
� Angle entre la direction de l’air et la surface de 75°� Pression de 6,0 bars� 120 secondes d’exposition
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• CARACTÉRISATION DES GRANULATS
� PROPRIÉTÉS INTRINSÈQUES
ESSAIS PRÉLIMINAIRES
Calcaire Diorite Porphyre
Los Angeles 22 12 16
Micro Deval 14 10 21
PSV 37 52 70
8
PSV 37 52 70
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000
Coe
ffici
ent d
e fr
otte
men
t
Nombres de passages de cônes
Calcaire (PSV 37) Diorite (PSV 52) Porphyre (PSV 70)
� RÉSISTANCE AU POLISSAGE AVEC LA MACHINE W&S
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
• CARACTÉRISATION DES TEXTURES DES ENROBÉS
� MESURES DE PMT SUR LES PLAQUES D’ENROBÉS
CARACTÉRISATION DES ÉCHANTILLONS
y = 0,163x - 0,0131.01.21.41.61.82.0
Mes
ure
moy
enne
de
PM
T
(en
mm
)
BBTM 0/10 BBTM 0/6 BBTM 0/4BBTM 0/10 BBTM 0/6 BBTM 0/4
Moyenne 1,61 0,99 0,62
Ecart type 0,176 0,079 0,052
9Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
y = 0,163x - 0,013
R² = 0,93
0.00.20.40.60.81.0
0 2 4 6 8 10
Mes
ure
moy
enne
de
PM
T
(en
mm
)
Granularité des enrobés
Augmentation des valeurs PMT en fonction de la granularité des enrobés
Ecart type 0,176 0,079 0,052
11 % 8 % 8 %
Cohérent avec les fait que les passants à 6,3 mm sont plus dispersés(10% de variation)
Les valeurs PMT des BBTM 0/10 sont plus dispersées
• DÉROULEMENT DE LA CAMPAGNE D’ESSAIS
� ESSAIS WS SANS SABLAGE : MÉTHODE FRANÇAISE
� Éprouvettes avec liant modifié (tirage aléatoire)Nettoyage des cônes de polissage et essai WS sur granulats
Changement du jeu de patins de mesure
� Éprouvettes avec liant pur (tirage aléatoire)
CARACTÉRISATION DES ÉCHANTILLONS
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� Éprouvettes avec liant pur (tirage aléatoire)Nettoyage des cônes de polissage et essai WS sur granulats
Changement du jeu de patins de mesure
� ESSAIS WS AVEC SABLAGE : MÉTHODE EUROPÉENNE
� Éprouvettes avec liant modifié (tirage aléatoire)Nettoyage des cônes de polissage et essai WS sur granulats
Changement du jeu de patins de mesure
� Éprouvettes avec liant pur (tirage aléatoire)Nettoyage des cônes de polissage et essai WS sur granulats
Changement du jeu de patins de mesure
Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps
EXPLOITATION DU PLAN D ’EXPÉRIENCES
• LES RÉSULTATS SERONT DISPONIBLES DANS LE RAPPORT DE
THÈSE. LA SOUTENANCE EST PRÉVUE LE 6 OCTOBRE 2014 À
L’IFSTTAR NANTES.
11Optimisation de la formulation des enrobés vis-à-v is de l’adhérence et de sa durabilité dans le temps