Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé

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1 Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
Laboratoire des Voies de Circulation (LAVOC) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

2 CADRE DE L’ETUDE Projet PARAMIX
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé CADRE DE L’ETUDE Projet PARAMIX (Road Pavement Rehabilitation Techniques Using Enhanced Asphalt Mixes) > lancé en 2001, achevé en 2004 Supporté par l'Union Européenne Programme "Croissance compétitive et durable" Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

3 CADRE DE L’ETUDE 11 participants de 5 pays européens:
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé CADRE DE L’ETUDE 11 participants de 5 pays européens: Construcciones y obras públicas y civiles (COPCISA) Espagne Chalmers University of Technology Suède International Centre for Numerical Methods in Engineering Espagne Gestión de Infraestructuras (GISA) Espagne Wirtgen GMBH Allemagne Laboratorio General de Ensayos e Investigaciones (LGAI) Espagne Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Espagne Società Italiana Macchine SpA (SIM) Italie Productos Asfálticos SA (CEPSA-PROAS) Espagne Swedish National Road Administration (SNRA) Suède Belgian Road Research Center (BRRC) Belgique Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

4 BUT DE L’ETUDE Projet PARAMIX
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé BUT DE L’ETUDE Projet PARAMIX > Améliorer les techniques de recyclage à chaud en centrale à froid in situ > Augmenter l'utilisation de matériaux recyclés > Développer des techniques compétitives pour la maintenance des routes Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

5 Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
MATERIAUX UTILISES 9 types différents d'enrobés bitumineux testés à 20°C: Type d’enrobé % mat. recyclé (RAP) Type de liant % de liant Semidense (S20) 30 B 80/100 4,5 BME PMB 50 B 150/200 B 60/70 3,5 5,5 Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

6 GRANULOMETRIE Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
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7 SPECIFICATIONS POUR BITUMES CONVENTIONNELS ET MODIFIES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé LIANTS SPECIFICATIONS POUR BITUMES CONVENTIONNELS ET MODIFIES PROPRIETES Norme NLT B 60/70 (0% RAP) B 80/100 (30% RAP) B 150/200 (50% RAP) PMB-BME (BM1) PMB (BM4) (BM5) min max Pénétration à 25ºC [mm-1] 124 60 70 80 100 150 200 15 30 130 Pt. de ramollissement A&B [ºC] 125 48 57 45 53 38 - 55 Pt. de fragilité Fraass [ºC] 182 -- -8 -10 -15 -4 -20 Pt. de flamme [ºC] 127 235 220 Recouvrance élastique à 25ºC [%] 329 Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

8 CARACTERISTIQUES REELLES DES BITUMES UTILISES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé LIANTS CARACTERISTIQUES REELLES DES BITUMES UTILISES PROPRIETE B 80/100 30% RAP B 150/200 50% RAP PMB-BME PMB Pénétration à 25ºC [mm-1] 90 170 23 83 155 Pt. de ramollissement A&B [ºC] 48.6 42.5 75 77.9 66.1 66 Pt. de fragilité Fraass [ºC] -15 -19 -17 -23 -21 Pt. de flamme [ºC] 268 288 292 278 29 - Recouvrance élastique à 25ºC [%] 45 48 96 99 Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

9 ESSAIS EFFECTUES Essais dynamiques > Flexion 3 points (NLT-350/90)
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé ESSAIS EFFECTUES Essais dynamiques > Flexion 3 points (NLT-350/90) > Traction directe (mis au point à l'UPC) Essai statique > Traction directe (mis au point à l'UPC) Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

10 FABRICATION DES EPROUVETTES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé FABRICATION DES EPROUVETTES Fabrication des éprouvettes >> norme espagnole NLT-173/84 Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

11 PLANS DE SCIAGE 5 cm 30 cm 30 cm 5 cm 14 cm entaille 5 cm 28 cm
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé PLANS DE SCIAGE 5 cm 30 cm 30 cm 5 cm 14 cm entaille 5 cm 28 cm Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

12 MONTAGE DES EPROUVETTES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé MONTAGE DES EPROUVETTES Flexion 3 points (NLT-350/90) Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

13 MONTAGE DES EPROUVETTES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé MONTAGE DES EPROUVETTES Traction directe (dynamique et statique) Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

14 MONTAGE DES EPROUVETTES
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé MONTAGE DES EPROUVETTES Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

15 APPLICATION DE CHARGE (Flex. 3 pt.)
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé APPLICATION DE CHARGE (Flex. 3 pt.) NLT-350/90 N,t D D0 Mode d’application de la sollicitation: D = D0 sin (2ft) D: Déplacement à l’instant t (m) 2 D0: Amplitude totale de la fonct. dépl. (m) f: Freq. déplacement imposé (Hz) t: Temps (s) Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

16 Mouvement du piston en mode dynamique
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé APPLICATION DE CHARGE (TD dyn.) N,t F Base mobile de la presse Base fixe Fmax Fmin Eprouvette Mode d’application de la sollicitation: F = F0 sin (2ft)+A F: Force à l’instant t (N) 2 F0: Ampl. totale de la soll. (Fmax-Fmin ) (N) f: Freq. Force imposée (Hz) t: Temps (s) A: Constante = Fmin+(Fmax-Fmin )/2 Extensomètres Mouvement du piston en mode dynamique Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

17 Mouvement du piston en mode statique
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé APPLICATION DE CHARGE (TD stat.) t D Base mobile de la presse Base fixe 1 min 0,1 mm Eprouvette Mode d’application de la sollicitation (v=0,1mm/min): D = 0,0017 • t D: Déplacement à l’instant t (mm) t: Temps (s) Extensomètres Mouvement du piston en mode statique Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

18 PLANS DE RUPTURE Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
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19 RESULTATS (Flexion 3 points)
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé RESULTATS (Flexion 3 points) Lois de fatigue flexion 3 points Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

20 RESULTATS (TD dyn.) Lois de fatigue TD dyn.
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé RESULTATS (TD dyn.) Lois de fatigue TD dyn. Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

21 RESULTATS (TD stat.) Contrainte max.
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé RESULTATS (TD stat.) E (máx)   máx Contrainte max. Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

22 RESULTATS (TD stat.) Déformations de rupture statique
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé RESULTATS (TD stat.)   E (máx) máx E (tan) Déformations de rupture statique >> 2 critères distincts Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

23 MODULE DYNAMIQUE INITIAL |E*|
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé MODULE DYNAMIQUE INITIAL |E*| Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

24 CONCLUSIONS Les essais en laboratoire montrent que:
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé CONCLUSIONS Les essais en laboratoire montrent que: Il n'existe pas de différences significatives entre les mélanges à faible contenu de matériau recyclé et ceux à plus fort contenu de matériau recyclé la quantité de matériau recyclé utilisé dans les mélanges à chaud peut être augmentée sans affecter les performances de ces mélanges !! granulométrie et liants sélectionnés convenablement !! Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

25 Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
MAIS ATTENTION… Avant toute chose, il faut tenir compte des points suivants: Il est important de disposer de données fiables concernant les matériaux de base composant le mélange !! pas forcément évident pour des matériaux recyclés !! Il est absolument nécessaire de procéder à une homogénéisation méticuleuse et complète du matériau recyclé !! porter une attention particulière aux mélanges à fort taux de matériaux recyclés !! Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

26 MAIS ATTENTION… Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

27 MAIS ATTENTION… Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

28 MAIS ATTENTION… Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

29 MAIS ATTENTION… Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé
Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ

30 Merci pour votre attention !
Résistance mécanique d’enrobé avec matériau recyclé FIN Merci pour votre attention ! Journée Technique LAVOC -15 septembre 2004 Margarita RODRIGUEZ