4.3 Méthodologie de formulation en France
Le schéma suivant illustre les principales étapes
d'une formulation rationnelle:
Sélection des composants
Changement de(s)
composant(s)
Conception de la formule du mélange prototype
Ajustement de la courbe
granulométrique
NON
Essai PCG
Presse à cisaillement giratoire
Epreuve de
formulation
Figure 9 : Schéma des principales étapes d'une
formulation en France. Groupe de travail RST. Septembre 2005
Les fractions granulaires sont choisies parmi les suivantes :
0/2, 0/4, 2/4, 4/6, 2/6, 6/10, 4/10, les démarches d'une formulation
consistent à connaître les paramètres suivants :
Caractéristiques mécaniques des granulats
Caractéristiques des sables et des fines.
(Détaillés dans le chapitre les composants d'un
enrobé)) . Proportion de chacune des fractions.
Courbe granulométrique du mélange.
|
Passant tamis en mm
|
Valeurs habituelles
D = 14 mm
|
Valeurs habituelles
D = 10 mm
|
|
Mini
|
Visée
|
Maxi
|
Mini
|
Visée
|
Maxi
|
|
10
|
|
78
|
|
|
97
|
|
|
6.3
|
47
|
52
|
58
|
45
|
57
|
68
|
|
4
|
|
47
|
|
|
52
|
|
|
2
|
25
|
31
|
35
|
27
|
34
|
39
|
|
0,063
|
6,3
|
6,8
|
7,2
|
6,3
|
6,7
|
7,2
|
Tableau 9 Courbe granulométrique de départ.
Détermination de la teneur en bitume :
On appelle teneur en bitume la masse de liant sur la masse des
granulats secs exprimé en pourcentage, pour cela on utilise la formule
suivante :
Teneur en liant = K . á .
(Ó)1/5
Ó : surface spécifique conventionnelle.
Ó : 0.25G + 2.3S + 12s + 135f en m2/kg
G : proportion pondérale des éléments
supérieurs à 6.3 mm.
S : proportion pondérale des éléments
compris entre 6.3 et 0.315
s : proportion pondérale des éléments
compris entre 0.315 et 0.08
f : proportion pondérale des éléments
inférieurs à 0.08 mm
K : module de richesse qui caractérise l'épaisseur
moyenne du film autour des granulats.
á : coefficient correcteur destiné à tenir
compte de la masse volumique des granulats (MVRg), si
celle-ci diffère de 2.65 t/m3 , on utilise la formule
suivante : á = 2.65/MV Rg
Masse volumique réelle :
MVR peut être déterminé sur le mélange
selon la norme NF EN 12697 - 5 par la méthode à l'eau, ou
à partir des masses volumiques des composants, par les formules
suivantes :
MVR =(100+ TLext)/[( % G1/ñ1)+ ( % G2/ñ2)+
...+( % Gn/ñn)+( TLext/ñb)]
% Gi : pourcentages de fractions granulaires. ñi : masses
volumiques des granulats.
ñb est la masse volumique du bitume.
TLext : teneur en liant extérieure qui représente
le rapport de la masse de liant, à la masse de granulats secs.
Cependant il existe une autre méthode pour calculer MV R
:
MVR =100/[( % G1/ñ1)+ ( % G2/ñ2)+ ...+( %
Gn/ñn)+( TLint/ñb)]
TLint : teneur en liant intérieure qui représente
le rapport de liant, à la masse du mélange total.
Remarque : TLext est utilisées en France pour la
plupart des enrobés, et TLint est utilisée pour les asphaltes
coulés.
TLext et TLint sont liés par la formule suivante :
TLint = TLext / (100 + TLext).
La masse volumique réelle (MVR) peut être
calculée selon la norme NF EN 12697-5 par la méthode à
l'eau :
On mesure le poids et le volume des éprouvettes.
On paraffine les éprouvettes.
On mesure leurs poids hydrostatique.
On mesure le volume des éprouvettes sachant que la
densité des paraffines est 0,9 on calcule après la masse
volumique réelle.
Masse volumique apparente : (NF EN 12697-6)
C'est le rapport entre la masse de l'échantillon et son
volume apparent déterminé par mesure géométrique,
on obtient alors Mva, ou par pesée hydrostatique, on obtient dans ce cas
MVA Pourcentage de vides et compacité :
Ils sont déterminés à partir de MVR et MVA
par les formules suivantes :
Compacité % = 100 x (Mva ou MVA) /MVR
.
Pourcentage des vides % = 100 [1 _ (Mva ou MVA)]/ MVR
Pourcentage des vides % = 100% _ Compacité %
Epreuve de formulation :
On établie une séquence d'essais en fonction du
niveau d'épreuve, cela est fonction des exigences, des objectifs, et des
enjeux.
La norme Française NF P 98-150-1 (janvier 2008)
définie cinq niveaux de formulations :
Niveau 0 : courbe granulométrique et teneur en liant.
Niveau 1 :
Essai PCG (NF EN 12697-31)
Essai de tenue à l'eau à 18 °C (NF EN
12697-12) Niveau 2 :
Essai PCG (NF EN 12697-31)
Essai de tenue à l'eau à 18 °C (NF EN
12697-12) Essai d'orniérage (NF EN 12697-22)
Niveau 3 :
Essai PCG (NF EN 12697-31)
Essai de tenue à l'eau à 18 °C (NF EN
12697-12) Essai d'orniérage (NF EN 12697-22)
Essai de module complexe (NF EN 12697-26) Niveau 4 :
Essai PCG (NF EN 12697-31)
Essai de tenue à l'eau à 18 °C (NF EN
12697-12) Essai d'orniérage (NF EN 12697-22)
Essai de module complexe (NF EN 12697-26) Essai de fatigue (NF EN
12697-24)
Les résultats de ces essais seront comparés a
celles des normes cités si dessus, dans le cas de non
vérification on reformule pour pouvoir atteindre l'objectif
tracé.
Contrôle de la texture :
On peut mesurer la texture d'un revêtement au
laboratoire sur des plaques réalisées au compacteur de plaques
à l'épaisseur correspondant à celle du chantier et de
préférence sur des plaques 500 X 600 mm.
En première approximation on peut retenir la formule
suivante :
PMT labo = PMT chantier + 0,3 mm
Il est recommandé d'ajuster la formulation si la PMT
montre une mauvaise texture de la surface de revêtement selon le tableau
suivant :
|
Profondeur moyenne de texture PMT
|
|
|
Inférieure à la valeur visée
|
Très inférieure à la valeur visée
|
|
|
Diminuer le % sable et augmenter la
proportion ? 6 mm.
|
Créer une discontinuité et ajuster
pourcentage de sable.
|
le
|
Tableau 10 : Contrôle de la texture par la méthode
PMT.
La norme NF EN 13036-1 explique l'utilisation de l'essai PMT
(profondeur moyenne de texture), on recommande en France pour un BBSG 0/14 une
valeur minimale de 0,5.
Le CTTP d'Alger recommande pour le contrôle de la macro
texture du revêtement en enrobé bitumineux une hauteur au sable
vraie de 0,6 mm à 1 mm.
CHAPITRE 5
EXEMPLES DE FORMULATIONS
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