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E V È N E M E N T / D A T E

ENROBÉ A MODULE ÉLEVÉS, EME L’EXPÉRIENCE FRANÇAIS / FRENCH EXPERIENCES

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E V È N E M E N T / D A T E

01 Plan de la Présentation

. Historique des EME en France;

. Terminologie;

. Caractéristiques Techniques;

. Études de Formulations;

. Autres caractéristiques;

. Conditions d’emploi;

. Dimensionnement;

. Retour d’expérience France;

. Conclusion.

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E V È N E M E N T / D A T E

Evolution de la grave-bitume

› Forte compacité (89 à 92%) pour la rigidité de l’enrobés

› Augmentation des teneurs en bitume élevée (3,5 à 4,5%) pour la résistance à la fatigue

1980 : Innovation des entreprises

› Utilisation d’un bitume dur (10/20) augmentation de la rigidité

› Permet l’augmentation de la teneur en bitume (5,2 à 6,2 %) pour une résistance à la fatigue améliorée

Généralisation des produits d’entreprise

› Avis techniques à partir de 1988

Normalisation en 1991

› 1991 publication de la norme NF P 98-140

› 2006 normalisation du bitume dur

› 2007 norme européenne NF EN 13108-1

Actuellement

› Diffusion internationale de la technique

Les enrobés a Module Élevés, Historique des EME en France

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés – Terminologie

Source : Weatherbase

Source : Weatherbase

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E V È N E M E N T / D A T E

Granulats

› Granularité continue: 0/10, 0/14 et 0/ 20 mm

› Caractéristiques intrinsèques granulats: C ou D

› Caractérisation fabrication gravillon > 5 mm: III

› Caractérisation fabrication sable < 5 mm: a

› Arrangement intergranulaire basé sur un fuseau granulaire continue

› Différentes coupures granulaires 0/2, 2/6, 6/10, 10/14, 14/20 mm

Liant

› Grade dur: 10 – 20 ou 15 – 25 (Equiv. PG 88-10 )

› Teneur en bitume minimale: 5,6%

Les enrobés a Module Élevés – Caractéristiques techniques

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E V È N E M E N T / D A T E

Épreuve de formulation – 4 niveaux

› Niveau 1: Mise en place et tenue à l’eau (PCG et Duriez)

› Niveau 2: Résistance à l’orniérage

› Niveau 3: Module de rigidité

- Principe: mesure de la résistance opposée a une contrainte

› Niveau 4: Résistance à la fatigue

- Principe: sollicitation d’une éprouvette trapézoïdale a déformation imposée

Les enrobés a Module Élevés – Études de formulations

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E V È N E M E N T / D A T E

Épreuve de formulation des EME (classs 1 et 2): Niveau 4 exigé car:

› Emploi des EME en couche d’assises (fondation ou base)

› Influe la durée de vie de la chaussée (résistance mécanique)

Précision sur EME de clase 1

› Ce produit est utile si des performances élevées sont recherchées vis-à-vis de l’orniérage sans besoin de performances exceptionnelles en fatigue

Les enrobés a Module Élevés – Études de formulations

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés – Études de Formulations NF EN 13108-1 (ex- NF P 98-140)

Enrobé structurant pour assise de chaussée Produit normalisé

› 6 à 8 cm pour EME 0/10 › 7 à 13 cm pour EME 0/14 › 9 à 15 cm pour EME 0/20

Deux classes selon la teneur en bitume › classe 1 : 4.2 ppc environ (module de richesse 2.5) › classe 2 : 5.6 ppc environ (module de richesse 3.4)

Compacités sur chantier : classe 1 <10% de vide, classe 2 < 6% Module E > 14 000 Mpa, 15°C, 10 Hz

Déformation ε6 > 100 µdef (classe 1) > 130 µdef (classe 2), 10°C, 25 Hz Tenue à l’orniérage < 7,5 % à 30 000 cycles et 60 °C

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés – Études de Formulations, comparaison EME vs GB Note d’information # 96 SETRA

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E V È N E M E N T / D A T E

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés a module élevés - Autres caractéristiques

Formulation

› possibilité d’utilisation de granulats calcaires

› teneur en sable élevée (passant 5 mm)

› possibilité de correction du grade du bitume par des additifs hydrocarbonés solides, asphaltes naturels, gilsonite…

› forte influence du liant sur la résistance à la fatigue

› possibilité d’utilisation de liant modifié pour résistance à la fatigue > 150 µdef (procédés spéciaux)

Chantier

› vérification de la formulation et des performances

› application en épaisseur constante

› moyens de compactage adaptés

Développement durable

› enrobé très adapté à l’introduction d’agrégats d’enrobés recyclés à fort taux

› fort apport structurel, limitation des quantités utilisées

› enrobé adapté à l’utilisation de procédés tiède de fabrication

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés a module élevés – Conditions d’emploi

Support

› Matériau nécessitant un sol support PF2 QS à PF3

Domaine d’emploi

› Lorsque de faibles épaisseurs de chaussées sont recherchées

› Réfection et renforcement de chaussée en traversée d’agglomération (trafic lent, canalisé, zone de poinçonnement)

› Réfection partielle des voies lentes sur route à chaussée séparées fortement circulées

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés a module élevés – Conditions d’emploi

Choix de l’EME

› Solution de dimensionnement (contraintes géométriques, enveloppe budgétaire, choix environnementale, usage)

Causes de la rupture de l’EME

› Support trop déformable ou ayant bougé

› Mise en œuvre: % vides trop important

› Défaut de collage entre les couches

› Sous épaisseur

› Hypothèsse de trafic erronées

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés - Dimensionnement

Du module de rigidité pour les chaussées souples

› En couche de surface pour limité l’orniérage, pour le renforcement

› En assise de chaussée pour l’apport structurant

σt ou εt

εz

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E V È N E M E N T / D A T E

νpf EPF

En

E2

E1 h1

h2

hn

ν1

νn

ν2

Déf. verticale εz

εt (noir)

- Protéger le sol H ; E

- Résister à la flexion H ; e6

Exemple de dimensionnement •Trafic : 150 PL/MJA •Plate forme PF2 •Durée 15 ans

Solution 1 6 BBSG 18 GB2

Solution 2 6 BBSG 16 GB3

Solution 3 6 BBSG 13 GB4

Solution 4 6 BBSG 12 EME 2

Les enrobés à module élevés - Dimensionnement

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés a module élevés - Retour d’expérience France

Par le réseau scientifique et technique français

Publié dans la note d’information du SETRA n°96 (1997)

Sélection de 50 chantiers réseau public issus de 15 ans d’application

Visites des chantiers : relevés de dégradations

Notation des chantiers

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E V È N E M E N T / D A T E

Système de notation

› niveau 0: pas de dégradations

› niveau 1: fissures sans gravité et peu nombreuses

› niveau 2: faïençages et fissures nombreuses

› Niveau 3: chantier nécessitant une réfection complète

› FT: fissures transversales d’origine thermique

Résultats

Les enrobés a module élevés - Retour d’expérience France

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E V È N E M E N T / D A T E

Sur le comportement des EME

› bonnes performances mécaniques

› apport structurel important

› bonne résistance à l’orniérage

› pas de problèmes de fissuration thermique

Précautions d’emploi

› support peu déformable

› strict respect des épaisseurs

› vérification des performances avec les matériaux du chantier

› nécessité d’une couche de roulement

Les enrobés a module élevés - Retour d’expérience France

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés - Conclusion

En couche de surface (EME classe 1)

› Lutte contre l’orniérage

› Renforcement par rechargement

En structure

› Fort pouvoir structurant

› Changer les habitudes de teneur en liant

› Bon retour d’expérience

› Economiquement rationnel

Des chantiers techniques, performants et économiques !

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E V È N E M E N T / D A T E

Les enrobés à module élevés - Conclusion

› Climat continentaux et froids = adaptation des modules aux températures de service, liants modifiés, validation des formules par TSRST;

› Expérience de la Pologne: Conclusion de prescriptions de liant non assurées proposées (grade de bitume 20-30) par un guide technique (2008) récent à l’époque en Pologne. Constat de fissuration sévère a été fait depuis 2012 sur de nombreux chantiers.

Source : Weatherbase

Source : Weatherbase

Température, °C Moyenne Annuelle

Varsovie Montréal

Minimale Moyenne 4,4 2,9

Moyenne 8,2 6,8

Maximale Moyenne 12,0 11,5

Record de Froid -30,7 -37,8

Record de Chaleur 37,0 37,6

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E V È N E M E N T / D A T E