Interaction entre le bitume et les granulats

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1 Les enrobés bitumineux
1.1.1 Introduction
1.1.2 Différent constituants d’un enrobé bitumineux
1.1.2.1 Liants hydrocarbonés
1.1.2.2 Granulats
1.1.3 Propriétés des enrobés bitumineux
1.1.3.1 Résistance à l’orniérage
1.1.3.2 Module Complexe
1.2 Les matériaux recyclés
1.2.1 Introduction
1.2.2 Classification des matériaux recyclés (MR)
1.2.3 Les enrobés recyclés
1.2.3.1 Les techniques de recyclage à froid
1.2.3.2 Avantages et désavantages de recyclage à froid
1.3 Le bitume
1.3.1 Introduction
1.3.2 Différentes sources de bitume
1.3.3 Composition de bitume
1.3.3.1 Les asphaltènes
1.3.3.2 Les maltènes
1.3.4 Structure colloïdale du bitume
1.3.4.1 Structure gel
1.3.4.2 Structure sol
1.3.4.3 Structure intermédiaire sol-gel
1.3.5 Caractéristiques de bitume
1.3.6 Essais de caractérisation de bitume
1.3.6.1 Pénétrabilité (AASHTO T49)
1.3.6.2 Point de ramollissement bille et anneau (ASTM D 36-95)
1.3.6.3 Ductilité du bitume (ASTM D 113)
1.3.6.4 Viscosité absolue (ASTM D 2171)
1.3.6.5 Viscosimètre Brookfield (AASHTO TP48)
1.3.6.6 Essais de caractérisation chimique des bitumes
1.3.7 Notion de PG (Performance Grade)
1.3.8 Domaine d’utilisation des bitumes
1.3.9 Émulsion de bitume
1.3.9.1 Émulsifiant: les tensioactifs
1.3.9.2 Différents tensioactifs types d’émulsion
1.3.10 Interaction entre le bitume et les granulats
1.4 Vieillissement des bitumes
1.4.1 Introduction
1.4.2 Volatilisation
1.4.3 Oxydation
1.4.3.1 Définition
1.4.3.2 Mécanisme du vieillissement oxydatif
1.4.4 Influence des rayons UV sur le vieillissement de l’enrobé
1.4.5 Durcissement stérique
1.5 Le Régénérant
1.5.1 Effets de l’ajout du régénérant
1.5.2 Quelques types de régénérant
1.5.2.1 Huile végétale usée (Waste Vegetable Oil, WV Oil)
1.5.2.2 Graisse végétale usée (Waste Vegetable Grease, WV Grease)
1.5.2.3 Huile organique (Organic oil)
1.5.2.4 Tallol distillé (Distilled tall oil)
1.5.2.5 Extrait aromatique (Aromatic Extract)
1.5.2.6 Huile à moteur usée (Waste Engine Oil, WEO)
1.5.2.7 Slop wax
1.5.3 Dosage optimal
1.5.4 Interaction entre le nouveau bitume et le vieux bitume régénéré
CHAPITRE 2 PROGRAMME EXPÉRIMENTAL
2.1 Objectifs du projet
2.2 Matériaux utilisés
2.2.1 Granulats
2.2.1.1 Granulats GBR
2.2.1.2 Le MG-20
2.2.2 Émulsion
2.2.3 La chaux
2.2.4 Le Régénérant
2.3 Procédures expérimentales
2.3.1 Formulation des enrobés bitumineux recyclés à froid
2.3.1.1 Détermination du pourcentage d’eau du malaxage (prémix)
2.3.1.2 Évaluation du pourcentage d’eau optimal au compactage
2.3.1.3 Évaluation de la teneur optimale du bitume résiduel
2.3.1.4 Conclusion-Formulation
2.3.2 Effets de l’ajout du régénérant sur le bitume du GBR
2.3.2.1 Extraction du bitume
2.3.2.2 Récupération du bitume
2.3.2.3 Procédure d’ajout du régénérant dans le bitume vieilli
2.3.2.4 Essai BBR (Bending Beam Rheometer) (AASHTO TP1)
2.3.2.5 Essai DSR (Dynamic Shear Rheometer) (AASHTO TP5)
2.3.2.6 Spectrométrie FTIR (Fourier Transformed Infra-Red spectroscopy)
2.3.3 Effets de l’ajout du régénérant sur l’enrobé recyclé à froid
2.3.3.1 Procédure de l’ajout du régénérant dans les enrobés recyclés à froid
2.3.3.2 Module complexe
2.3.3.3 Orniérage
2.3.3.4 Synthèse des essais
CHAPITRE 3 PRÉSENTATION ET ANALYSE DES RÉSULTATS
3.1 Évaluation de l’effet du régénérant sur le bitume vieilli
3.1.1 Influence du régénérant sur les propriétés rhéologiques du bitume vieilli
3.1.1.1 Effet sur la température basse du bitume: BBR
3.1.1.2 Effet sur la température haute du bitume: DSR
3.1.1.3 Effet sur la susceptibilité thermique du bitume
3.1.2 Influence du régénérant sur la structure chimique du bitume vieilli
3.2 Influence du régénérant sur les propriétés mécaniques des enrobés recyclés
3.2.1 Effet du régénérant sur le module complexe de l’enrobé recyclé (E*)
3.2.2 Effet du régénérant sur la résistance à l’orniérage
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I FICHE TECHNIQUE DU GB-20
ANNEXE II FICHE TECHNIQUE DE L’ÉMULSION
ANNEXE III FICHE TECHNIQUE DE LA CHAUX
ANNEXE IV MASSE DE L’ÉCHANTILLON POUR LA DÉTERMINATION DE LA TENEUR EN BITUME PAR IGNITION
ANNEXE V RAPPORT DE LA MASSE VOLUMIQUE DE L’EAU À T °C SUR CELLE À 25°C
ANNEXE VI RÉSULTATS D’ESSAI DE STABILITÉ MARSHALL
LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES