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LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Fonctionnalité de lenrobé drainant Laurent ARNAUD Dr - HDR EPFL - LAVOC Journée technique du LAVOC 14 septembre 2005 Enrobé

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Présentation au sujet: "LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Fonctionnalité de lenrobé drainant Laurent ARNAUD Dr - HDR EPFL - LAVOC Journée technique du LAVOC 14 septembre 2005 Enrobé"— Transcription de la présentation:

1 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Fonctionnalité de lenrobé drainant Laurent ARNAUD Dr - HDR EPFL - LAVOC Journée technique du LAVOC 14 septembre 2005 Enrobé drainant, oui ou non ?

2 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD historique rapide... « Découverte » ancienne : enrobé dense - enrobé ouvert une évolution chaotique un avis mitigé Problèmes rencontrés

3 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD historique rapide... Problèmes rencontrés arrachement colmatage entretien/réparation viabilité hivernale durée de vie

4 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD approche physique de ce matériau n Teneur en vides % communicants > 15% n Granulométrie discontinue: faible prop. sable 10-12% n Teneur en liant relativement faible (gouttage) DRA 11 couche de roulement Teneur en liant sur enrobé : 4.5 à 5.5%

5 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD n Perméabilité à leau et air élevée n Limitation des projections et réverbération n Propriétés acoustiques n Adhérence longitudinale (vitesse) n Taille des pores n Micro-structure n Surface n Densité de contact Approche globale : acoustique, thermique, mécanique caractéristiques physiques

6 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD approche physique de ce matériau n Teneur en vides connectés >15% n Squelette rigide n « Nature » des vides : La notion de porosité est insuffisante

7 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD influences liées à la microstructure n Effets contradictoires –Rugosité: contact pneu-granulat adhérence (mise en place) émission acoustique+bruit aérien –Porosité ouverte : densité de contacts mécaniques absorption acoustique évacuation de leau: perméabilité –Faible aspersion en cas de pluie –Faible réverbération due à leau

8 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD propriétés acoustiques (1) n Structure poreuse: –Rugosité: contact pneu-granulat roulement interne véhicule émission externe: bruits aériens –Porosité ouverte : absorption acoustique [Biot, 1956]

9 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD propriétés acoustiques (2) n Hypothèses simplificatrices –milieu à simple porosité –diffraction négligeable sur les pores –squelette rigide (mvt négligeable): onde de compression phase fluide –air = fluide newtonien de viscosité –différentiel de vitesses fluide- squelette: contraintes visqueuses, échanges thermiques –régime laminaire

10 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD propriétés acoustiques (3) Cas du cylindre: air fluide dissipatif n rayon du pore R n épaisseur de couche visqueuse: n effets thermiques négligeables R

11 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD propriétés acoustiques (4) n Cylindres non réguliers : notion de tortuosité n Structure complexe n Multi-couches (complémentarité) Confort Optimisation possible en fonction du traffic, de la vitesse,...

12 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques mécaniques (1) n mise en place, compacité (surface) n teneur en liant basse –surface développée, –gouttage n contact intergranulaire –réduction densité des contacts (surf., int.) –accroissement des efforts normaux, de cisaillement Granulat de qualité

13 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques mécaniques (2) n arrachement n adhérence pneu-revêtement n adhérence liant-granulat (dope, renforts, fibres,...) n orniérage : limité n porosité - vieillissement Liant de qualité

14 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques hydrauliques (1) n mesure de perméabilité –horizontale –verticale n en cas de pluie, limitation aspersion lors du roulage n limitation réverbération n entretien (pompage)

15 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques hydrauliques (2) n évacuation des eaux n impact des joints de chaussée n limitation réverbération

16 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques thermiques (1) n vides remplis dair : isolation thermique ? Conduction R a R b R c Bitume g, g Air Granulat b b a a, eq n approche théorique

17 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques thermiques (2) n superposition 3 modes de transmission de chaleur –conduction (transit par contact) –convection (flux dair) –rayonnement n influence écoulement eau sur comportement thermique Conduction ConvectionRayonnement

18 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD caractéristiques thermiques (3) ConvectionRayonnement Conduction n comportement thermique spécifique n matériau plus « réactif » n conditions de gel n entretien hivernal n système de giclage automatique ?

19 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD recherches du LAVOC (1) Mesures acoustiques in situ A. Bhaskar Mandat SR (Coll. Gilbert Monnay Ing.) Applicabilité des enrobés drainants sur Ouvrages dArt Mandats SR-VD et OFROU Propriétés mécaniques des enrobés drainants M. Pittet Mandat VSS 1999/280 (Coll. avec EMPA)

20 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD mesures acoustiques in situ (2) mesure des émissions simulations réduction du bruit comparaison de revêtements

21 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Applicabilité des enrobés drainants sur Ouvrages dArt (3) identification des problèmes écoulement de leau analyse du comportement hivernal

22 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Applicabilité des enrobés drainants sur Ouvrages dArt (4)

23 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD Applicabilité des enrobés drainants sur Ouvrages dArt (4) Viabilité hivernale

24 LAVOC - EPFL Laurent ARNAUD utilisations - spécifications n Qualités incontestables n Préconisations actuelles à améliorer n Réflexion sur les matériaux à mettre en œuvre –qualité granulats –propriétés des liants –vieillissement n Viabilité hivernale n Domaines dutilisations à optimiser: ville, autoroute,... n Alors oui aux enrobés drainants mais...


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