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

Plan de l’exposé Problématique Cadre de l’étude Programme des essais réalisés en laboratoire Résultats significatifs Conclusions

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

Cadre de l’étude

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

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

Ampleur de la fissuration de planches

Ampleur de la fissuration de planches

Programme des essais réalisés en laboratoire

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

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

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)

Résultats significatifs

Bending Beam Rheometer Caractéristique mesurée après la mise en œuvre:

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

Conclusions

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 soit adapté à nos conditions climatiques hivernales; cela sur des enrobés ayant subi le traitement thermique "centrale et mise en oeuvre". Toutefois, une validation à d’autres produits du marché (Macrorugueux, SMA) s’avèrera nécessaire.