Sélection d’un liant sur la base de sa performance à basse température

1. Sélection d’un liant sur la base de sa performance à basse température

2. Plan de l’exposé • Problématique • Cadre de l’étude • Programme des essais réalisés en laboratoire • Résultatssignificatifs • Conclusions

3. Problématique • Les chaussées sont largement dimensionnées et présentent une marge importante de sécurité vis-à-vis de la résistance aux sollicitations mécaniques • Toutefois, de nombreuses chaussées présentent des fissurations de surface dues aux sollicitations climatiques hivernales • La sélection d’un liant devrait s’effectuer, entre autre, sur la base de ses performances mesurées par des essais pertinents à basse température

4. Cadre de l’étude

5. Les planches comparatives de la N9 • En 1988, 16 planches d’essais ont été réalisées sur la N9 en Valais entre Ardon et Vétroz • Une vaste gamme de bitumes (purs et modifiés) ont été mis en œuvre en couche de roulement • Ces planches offrent le possibilité de confronter les caractéristiques mesurées en laboratoire avec le comportement observé in situ à long terme

6. Bilan du comportement des planches Sur la base des conditions propres aux planches comparatives du Valais, à savoir : • l’homogénéité structurelle des couches de fondation et des couches de support, • les conditions climatiques identiques, • les charges de trafic identiques et en deçà des valeurs retenues pour le dimensionnement. Il apparaît que: • La fissuration de surface est la seule dégradation ayant évolué de façon significative durant les 14 années de suivi de la chaussée

7. Ampleur de la fissuration de planches

8. Ampleur de la fissuration de planches

9. Programme des essais réalisés en laboratoire

10. Essais sur les liants • Pénétration à 25°C • Anneau et Bille • Viscosité dynamique sur rhéomètre à 60°C,90°C, 130°C, 150°C et 170°C • Point de rupture selon Fraass • Essai de traction directe à +20°C • Essai de traction directe à -10°C • Teneur en aspahltène • Essai de ductilité-force à 5°C • Bending Beam Rheometer • Détermination des caractéristiques rhéologiques au Rhéomètre Dynamique

11. Essais sur les enrobés • Module complexe 15°C; 10Hz • Essai de Fatigue, déformation à 1xE6 cycles • Compression diamétrale à –10°C, +45°C • Essai de flexion dynamique -10°C • Essai de fluage dynamique à 50°C • Essai de retrait thermique empêché • Essai de traction directe à basse température

12. Histoire des échantillons Les essais ont été réalisés sur des échantillons prélevés: • à la livraison (liant+enrobé) • à la livraison après un vieillissement DIN (liant) • à la livraison après un vieillissement PAV (liant) • in situ après la mise en œuvre (liant+enrobé) • in situ après 8 ans de mise en service (liant+enrobé)

13. Résultats significatifs

14. Bending Beam Rheometer Caractéristique mesurée après la mise en œuvre:

15. Essai de retrait thermique empêché Caractéristique mesurée après la mise en œuvre:

16. Conclusions

17. Conclusions générales • Pour l'ensemble des planches, y compris les 8 et 9, l'ampleur de la fissuration à 10 ans est en adéquation avec: • le Bending Beam Rheometer réalisé sur les liants récupérés in situ après leur mise en œuvre, • l’essai de retrait thermique empêché réalisé sur des échantillons d’enrobés prélevés in situ après leur mise en œuvre. • La sélection d’un liant, sur la base de ses performances à basse température mesurées au travers de ces essais, apparaît ainsi pertinente en vue de sélectionner un liant qui soitadapté à nos conditions climatiques hivernales; cela sur des enrobésayant subi le traitement thermique "centrale et mise en oeuvre". • Toutefois, une validation à d’autres produits du marché (Macrorugueux, SMA) s’avèrera nécessaire.