Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1Structure d’une chaussée bitumineuse et sollicitations induites dans la chaussée bitumineuse
1.1.1Structure d’une chaussée bitumineuse
1.1.2Sollicitations induites dans la chaussée
1.1.2.1Effets de trafic
1.1.2.2Effet de la température
1.2Les enrobés bitumineux
1.2.1Les principaux constituants d’un enrobé
1.2.1.1Les granulats
1.2.1.2Combinaison granulaire
1.2.1.3Porosité et indice des vides
1.2.1.4Évolution de l’indice des vides pour un mélange binaire
1.2.1.5Influence des fillers sur les performances du mélange
1.2.1.6Le liant bitumineux
1.2.2Les types d’enrobé bitumineux
1.2.3Formulation des enrobés bitumineux
1.2.4Méthode du laboratoire des chaussées (LC)
1.2.5Comportements des enrobés
1.2.6Les enrobés SMA
1.2.6.1Historique des SMA
1.2.6.2Principes des enrobés SMA
1.2.7SMA – Cpack
1.2.8La grave – bitume
1.2.9Les Enrobés Bitumineux Hautes Performances (EBHP)
1.2.9.1Sélection du dosage en granulat gros et intermédiaire
1.2.9.2Sélection des dosages optimaux en granulat
1.2.9.3Détermination du volume de bitume en fonction des vides
1.2.9.4Performances des EBHP
1.3Utilisation du verre recyclé dans les enrobés
1.4Production et mise en oeuvre des enrobés bitumineux à chaud
1.4.1Fabrication des enrobés bitumineux en centrale d’enrobage
1.4.1.1Fabrication des enrobés en centrale continue
1.4.1.2Fabrication des enrobés en centrale discontinue
1.4.1.3Chargement des camions
1.4.2Mise en oeuvre des enrobés bitumineux à chaud
1.4.2.1Déchargement des camions
1.4.2.2Compactage des enrobés bitumineux à chaud
1.5Caractéristiques volumétriques des enrobés bitumineux
1.5.1Détermination de la densité maximale des enrobés bitumineux
1.5.2Aptitude au compactage à la presse à cisaillement giratoire des enrobés bitumineux
1.5.3Détermination de la teneur en bitume au four à ignition
1.5.4Détermination de la teneur en bitume par la méthode d’extraction
1.6Caractéristiques thermomécaniques
1.6.1Résistance à l’orniérage
1.6.1.1Ornières dans le revêtement bitumineux
1.6.1.2Paramètres influençant la résistance à l’orniérage des enrobés bitumineux
1.6.1.3Ornières dans la fondation
1.6.1.4Types d’essai
1.6.2Détermination du module complexe des enrobés bitumineux
1.6.2.1Types d’essais pour la mesure du module complexe
1.6.2.2Modélisation du module complexe d’un enrobé bitumineux
1.6.2.3Présentation du modèle analogique 2S2P1D
1.6.2.4Principe d’équivalence temps – température
1.6.2.5Représentation graphique des résultats de module complexe
1.6.2.6Paramètres influençant la valeur du module complexe
1.6.3Résistance à la fatigue
1.6.3.1Types d’essai de fatigue
1.6.3.2Évolution de la rigidité |E*| au cours d’un essai de fatigue
1.6.3.3Méthodes d’analyse des résultats d’un essai de fatigue
1.6.3.4Représentation graphique des résultats d’un essai de fatigue
1.6.3.5Paramètres influençant la fatigue des enrobés
1.6.3.6Paramètres de la loi de fatigue
CHAPITRE 2 OBJECTIFS ET PROGRAMME EXPÉRIMENTAL
2.1Mise en contexte
2.2Problématiques
2.3Objectifs de recherche
2.4Méthodologie
2.4.1Caractérisation du EBHP 14– Verre de la planche d’essai de l’entrepôt de la SAQ
2.4.1.1Échantillonnage68
2.4.1.2Choix du nombre de boite de constitution pour la fabrication des méga boites
2.4.1.3Procédure de fabrication des méga boites
2.4.1.4Essais retenus pour la caractérisation de l’EBHP 14– Verre
2.4.1.5Étapes de caractérisation de l’EBHP 14– Verre
CHAPITRE 3 MATÉRIAUX UTILISÉS,PRÉPARATION DES ÉPROUVETTES ET MÉTHODES D’ESSAIS
3.1Description des matériaux utilisés pour la production du EBHP 14– Verre
3.1.1Les granulats
3.1.2Le verre
3.1.3Le liant
3.1.3.1Composition du bitume de type PG 76-28THRD
3.1.3.2Manipulation et entreposage
3.1.3.3Propriétés mécaniques,physiques et chimiques du bitume PG 76 28THRD
3.2Description et procédures des essais
3.2.1Détermination de la densité maximale de l’enrobé (dmm)
3.2.2Détermination de la teneur en bitume de l’enrobé
3.2.2.1Détermination des facteurs de correction
3.2.3Fabrication des éprouvettes
3.2.3.1Compactage des éprouvettes à la PCG
3.2.3.2Éprouvettes pour les essais de module complexe, fatigue et tenue à l’eau
3.2.3.3Collage des casques sur les éprouvettes
3.2.3.4Compactage des plaques au compacteur LCPC
3.2.3.5Détermination de la teneur en vides des plaques
3.2.4Essai de résistance à l’orniérage
3.2.5Essai de module complexe et module de rigidité
3.2.5.1Essai sur les éprouvettes de PCG fabriquées en laboratoire
3.2.5.2Équipement utilisé pour la réalisation de l’essai de module complexe
3.2.5.3Modélisation des résultats de l’essai
3.2.5.4Essai de module de rigidité par traction indirecte
3.2.6Essai de résistance à la fatigue
3.2.6.1Critères de rupture
3.2.6.2Indices de qualité des signaux
3.2.7Tenue à l’eau
CHAPITRE 4 PRÉSENTATION, DISCUSSION ET ANALYSE DES RÉSULTATS DES ESSAIS EN LABORATOIRE
4.1Les essais en laboratoire
4.2Densité maximale du mélange bitumineux
4.3Teneur en bitume des mélanges
4.3.1Résultats et discussion de la teneur en bitume selon la méthode au four à ignition (LCMB)
4.3.2Résultats et discussion de la teneur en bitume par la méthode d’extraction (Laboratoire DJL)
4.3.3Discussion des résultats des essais de teneur en bitume
4.4Aptitude au compactage à la presse à cisaillement giratoire (PCG)
4.5Analyse granulométrique
4.5.1Granulométrie des mélanges
4.5.2Vérification des cibles aux tamis de contrôle
4.5.2.1Proportion retenue sur le tamis de 10mm
4.5.2.2Proportion passant le tamis 10mm et retenue au tamis 5mm
4.5.2.3Proportion passant le tamis 5mm et retenue au tamis 0,16mm
4.5.2.4Proportion passant au tamis 0,16mm
4.5.3Correction des cibles aux tamis de contrôle
4.6Analyse de la qualité de la production
4.7Résistance à l’orniérage
4.7.1Résultats et discussion
4.7.2Analyse des résultats d’orniérage
4.8Détermination des modules complexes (MC) et modules de rigidité de l’EBHP 14–Verre
4.8.1Présentation des éprouvettes testées
4.8.2Courbes dans le plan Cole – Cole
4.8.3Courbes dans l’espace de Black
4.8.4Variation des facteurs de translation aT et Tau
4.8.5Paramètres du modèle 2S2P1D
4.8.6Différences entre les résultats expérimentaux et les valeurs simulées du modèle 2S2P1D
4.8.7Valeurs des modules des essais de laboratoire (E*), des essais en traction indirecte sur les carottes d’enrobé et de l’essai in situ au FWD
4.9Analyse des modules de rigidité in situ de l’EBHP 14– Verre et validation des résultats des essais en laboratoire
4.10Résistance à la fatigue
4.10.1Résultats des essais de fatigue
4.10.2Indices de qualité des signaux
4.10.3Évolution de la température en cours d’essai
4.10.4Évolution de la déformation
4.10.5Évolution du centre de déformation
4.10.6Évolution de la contrainte
4.10.7Évolution de l’angle de phase
4.10.8Évolution de la norme du module complexe
4.10.9Évolution de l’énergie
4.10.10Analyse des résultats des essais de fatigue
4.10.10.1Durée de vie des éprouvettes de fatigue et critères de rupture
4.10.10.2Critère de transition entre les phases II et III
4.10.10.3Droite de fatigue selon la loi de Wöhler
4.11Essai de durabilité (Tenue à l’eau)
CHAPITRE 5 ANALYSE DES RÉSULTATS DES ESSAIS DE CARACTÉRISATION DE L’EBHP 14– VERRE
5.1Analyse des résultats
5.2Influence du verre recyclé sur les performances de l’EBHP 14
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I FICHES TECHNIQUES DE PRODUIT DES MÉLANGES C2ET C3
ANNEXE II RÉSULTATS DES ESSAIS DE MODULE COMPLEXE DES MÉLANGES C2ET C3.181
ANNEXE III RÉSULTATS DES ESSAIS DE MODULE DE RIGIDITÉ OPTION 1
ANNEXE IV RÉSULTATS DES ESSAIS DE MODULE DE RIGIDITÉ OPTION 2
ANNEXE V RÉSULTATS DES ESSAIS DE FATIGUE
ANNEXE VI RÉSULTATS DES ESSAIS D’EXTRACTION AU LABORATOIRE DJL
ANNEXE VII RÉSULTATS DES ESSAIS D’ANALYSE GRANULOMÉTRIQUE
ANNEXE VIII RÉSULTATS DES ESSAIS DE MODULE COMPLEXE ET DE FATIGUE DE L’EBHP 14– LAB 229
ANNEXE IX FICHE TECHNIQUE DES GRANULATS DE CALIBRE 10– 14
ANNEXE X ATTESTATION DE CONFORMITÉ DU BITUME PG 76 28THRD
BIBLIOGRAPHIE
