5.2 Exemples de formulations faites au laboratoire
EPSILON
Après avoir vu des exemples de formulations
Algériennes, basés sur la vérification des
caractéristiques des composants ainsi que sur les essais Duriez et
Marshall, j'ai entamé un travail de calcul de formulation au laboratoire
Epsilon en vue d'avoir un béton bitumineux avec un additif (le
sélène) anti orniérant.
Dès mon début de stage j 'ai commencé
à pratiquer des manipulations d'essais au laboratoire Epsilon, j'ai
pratiqué d'abord des essais sur les bitumes notamment :
Les pénétrabilités : à 25°C et
35°C.
Points de ramollissements
Différents dosages de sélène ont
été utilisés : 0%, 10%, 15%, 20%.
L'additif sélène extrait d'un gisement naturel
d'Albanie qu'on a ajouté dans le bitume 35/50 aux dosages cités
ci-dessus.
5.2.1 Caractéristiques du bitume avec ajout de
sélène
|
Pourcentage de sélène ajouté
au
Bitume 35/50
|
Température de
ramollissement
(°C)
|
|
0
|
%
|
52,75
|
|
10
|
%
|
55,80
|
|
15
|
%
|
57,20
|
|
20
|
%
|
58,75
|
Tableau 17 : Influence de l'ajout de sélène sur la
température de ramollissement (TBA).
Comparaison des formulations d'enrobés à chaud pour
couches de roulement des chaussées très circulées
utilisées en France et en Algérie du point de vue
sécurité (glissance) et orniérage
Figure 13 : Courbe donnant la variation du point de
ramollissement en fonction du dosage en sélène.
L'évolution de la température de ramollissement
en fonction du dosage en sélène est une courbe logarithmique,
elle croit en fonction de l'ajout d'additif, on remarque bien que le bitume
devient plus consistant, plus visqueux.
|
Pénétrabilité
|
|
|
|
Bitume 35/50 + % Sélène
|
|
|
Susceptibilité
|
Indice
de
pénétrabilité
|
|
25 °C
|
35 °C
|
|
(IP)
|
|
Bitume 35/50 + 0 % de sélène
|
36
|
83
|
0,03627756
|
0,8
|
|
Bitume 35/50 + 10 % de sélène
|
30
|
69
|
0,03617278
|
0,85
|
|
Bitume 35/50 + 15 % de sélène
|
22
|
49
|
0,03477734
|
0,95
|
|
Bitume 35/50 + 20 % de sélène
|
18
|
40
|
0,03467875
|
1
|
Tableau 18 : Influence de l'ajout de sélène sur la
pénétrabilité.
On constate que l'évolution de la
pénétrabilité est décroissante en fonction de
l'ajout de sélène cela explique que l'ajout d'aditif donne plus
de rigidité au bitume.
Susceptibilité = (log pent2-log pent1)/ (t2-
t1)
L'indice de pénétrabilité IP est
calculé par l'abaque donnant l'IP en fonction de deux
pénétrabilités mesurées à deux
températures différentes.
Comparaison des formulations d'enrobés à chaud pour
couches de roulement des chaussées très circulées
utilisées en France et en Algérie du point de vue
sécurité (glissance) et orniérage
|
ZEMMIRI Anouar Abdelaziz Travail de fin d'études ENTPE
2007/2008
35%
|
45
|
|
0 % de sélène 10 % de sélène
15 % de sélène
20 % de sélène
|
|
|
|
|
|
Figure 14 : Courbe donnant la variation du point de
ramollissement en fonction de la
15%
température pour différents dosages en
sélène.
Les pentes de ces droites donnent les susceptibilités du
bitume à différents pourcentages de
10%
sélène (0, 10, 15 et 20 %).
Dosage en sélène en fonction de la
susceptibilité (A) :
Figure 15 : Courbe donnant le dosage en sélène en
fonction de la susceptibilité.
La variation de l'ajout de sélène en fonction de la
susceptibilité est presque linéaire similaire à une droite
croissante.
On constate bien que l'ajout de sélène augmente la
performance du bitume vis-à-vis de la dureté.
5.2.2 Performances mécaniques d'un enrobé
bitumineux
Au cours de mon stage au laboratoire Epsilon j'ai pratiqué
des essais de formulations d'enrobé bitumineux avec les dosages suivants
:
Granulats (origine : champonoise)
33 % de 0/2, 24 % de 2/6, 20 % de 6/10, 20 % de 10/14 et 3 % de
filler.
Bitume : 5,7 % de classe 10/20.
Comparaison des formulations d'enrobés à chaud pour
couches de roulement des chaussées très circulées
utilisées en France et en Algérie du point de vue
sécurité (glissance) et orniérage
|
ZEMMIRI Anouar Abdelaziz Travail de fin d'études ENTPE
2007/2008
2
|
46
|
|
COURBES GRANULOMETRIQUES
|
|
|
|
TAMIS
|
0/2. 2/6. 6/10
|
10/14
|
MÉLANGE
%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
|
100
|
100
|
100
|
100
|
100
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
|
100
|
100
|
100
|
98,2
|
100
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
|
100
|
100
|
100
|
86,8
|
97,4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12,5
|
100
|
100
|
100
|
63,5
|
92,7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
100
|
100
|
85,6
|
14,6
|
80,0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
100
|
100
|
42,7
|
3,0
|
69,1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,3
|
100
|
99,0
|
10,2
|
1,7
|
62,1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
100
|
84,8
|
2,0
|
1,2
|
57,0
|
|
4
|
100
|
53,0
|
1,1
|
1,1
|
49,2
|
|
|
2
|
87,9
|
2,4
|
1,0
|
0,9
|
33,0
|
|
COMPACITE
|
92,6%
|
|
1
|
57,9
|
1,4
|
1,0
|
0,9
|
22,8
|
|
INDICE VIDES
|
7,4%
|
|
MVRG t/m3
|
2,722
|
|
0,315
|
29,7
|
1,3
|
0,9
|
0,8
|
13,5
|
|
MVR t/m3
|
2,499
|
|
0,25
|
26,0
|
1,3
|
0,9
|
0,8
|
12,2
|
|
MVA t/m3
|
2,313
|
|
K
|
3,53
|
|
0,125
|
17,8
|
1,2
|
0,8
|
0,8
|
9,4
|
|
RC à 18°C (Mpa)
|
19,925
|
|
0,08
|
14,0
|
1,2
|
0,8
|
0,8
|
8,0
|
|
R'C à 18°C (Mpa)
|
18,233
|
|
R'C/ RC
|
0,915
|
|
0,063
|
12,1
|
1,2
|
0,7
|
0,6
|
7,2
|
|
|
MV RG
|
2,731
|
2,718
|
2,719
|
2,720
|
|
Tableau 19 : Courbe granulométrique du mélange
(carrière champonoise)
J'ai calculé les MVRG au laboratoire par la méthode
au pycnomètre (paragraphe 2.4.9).
Le calcul de MVR, MVA, compacité, et indice de vides ont
été calculés d'après les méthodes
développés dans le paragraphe 4.2
Le rapport R'C/ RC montre que l'enrobé présente une
bonne tenue à l'eau.
On constate que la compacité est supérieure
à 92 %, on est bien dans la fourchette comprise entre 92 et 96 %.
On applique ensuite les essais nécessaire pour
connaître les performances de l'enrobé.
Tableau 20 :
Résultats de l'essai PCG, donnant la maniabilité
de
l'enrobé
GIRATIONS
|
HAUTEUR
DE
L'EPROUVETTE
(mm)
|
VIDES
(%)
|
COMPACITE
(%)
|
|
5
|
182,3
|
17,0
|
82,3
|
|
10
|
177,1
|
14,7
|
84,7
30
|
|
15
|
173,8
|
13,0
|
86,3
|
|
20
|
171,0
|
V 11,6
|
87,7
|
|
25
|
169,9
|
11,0
|
88,3
|
|
30
|
168,4
|
10,2
|
89,1
|
|
40
|
166,5
|
9,2
|
90,1
25
|
|
50
|
164,8
|
8,3
|
91,0
|
|
60
|
163,8
|
7,7
|
91,6
|
|
80
|
161,8
|
6,6
|
92,7
|
|
100
|
160,6
|
5,9
|
93,4
|
|
120
|
159,7
|
5,4
|
93,9
20
|
|
150
|
158,6
|
4,7
|
94,6
|
|
200
|
157,4
|
4,0
|
95,3
|
La hauteur des éprouvettes est calculée de la
façon suivante : Pourcentage des vides = ((hn_1 50)/hn)x1 00
(paragraphe 3.1)
15
La compacité et le pourcentage de vide sont liés
par la formule suivante : Compacité C = 100_% vides
=(150X100)/hn. (paragraphe 3.1)
%
Figure 16 : Courbe donnant l'indice de vides en fonction du
nombre de girations (carrière champonoise).
La pente K1=-9,18 représente l'indicateur de
maniabilité du mélange qui varie sensiblement en
fonction de la teneur en fines, on constate qu'à 100
girations le pourcentage des vides est inférieure à 6 (valeur de
la norme voir annexe 5, cas d'un EME 0/14 de classe 2).
Profondeur d'orniérage en fonction du nombre de cycles
:
Comparaison des formulations d'enrobés à chaud pour
couches de roulement des chaussées très circulées
utilisées en France et en Algérie du point de vue
sécurité (glissance) et orniérage
|
ZEMMIRI Anouar Abdelaziz Travail de fin d'études ENTPE
2007/2008
80
|
48
|
Figure 17 : Courbe donnant l'orniérage en fonction du
nombre de cycles (carrière champonoise). D'après ces valeurs
d'orniérage à différents cycles on constate que la tenue
de l'enrobé à
l'orniérage est très bonne . 20
|
|
