Formulation des enrobs bitumineux

Ltude de formulation consiste en une srie de compromis, puisque le comportement de lenrob oscille entre sensibilit aux dformations permanentes et la fissuration par fatigue ou au dsenrobage par arrachement des granulats.

PRINCIPE DE LA METHODE FRANAISE

Cette mthode repose sur deux grands axes. Le premier est la dtermination de la quantit minimale de liant en fonction de la granulomtrie du mlange. Le deuxime est lutilisation de la presse cisaillement giratoire pour estimer le comportement lors du compactage du mlange. 1. Quantit minimale de liant bitumineux. Dans lapproche qui sest codifie en France dans les annes cinquante, pour une composition granulomtrique donne, on dfinit une quantit de liant bitumineux minimale pour assurer une bonne durabilit du mlange par la notion de module de richesse K. Cette grandeur, qui est proportionnelle une paisseur conventionnelle du film de liant enrobant les granulats, est donne par lexpression suivante qui relie K la teneur en liant TL et la surface spcifique conventionnelle des granulats :

5 = kTL avec , coefficient correcteur relatif la masse volumique des granulats :

= 2 65,masse volumique desgranulats

La surface spcifique conventionnelle est calcule laide de lexpression :

fsSG 135123,225,0 +++= avec les proportions massiques : G, des lments suprieurs 6,3 mm S, des lments compris entre 6,3 mm et 0,315 mm s, des lments compris entre 0,315 mm et 0,08 mm f, des lments infrieurs 0,08 mm

2. Essai la presse cisaillement giratoire Une composition du mlange tant choisie par rfrence lexprience antrieure, son comportement lors du compactage est estim laide de lessai la presse cisaillement giratoire. Une quantit prdtermine du mlange hydrocarbon, porte la temprature usuelle de fabrication de lenrob en centrale, est place dans un moule cylindrique de 150 mm ou 160 mm de diamtre. Le compactage est obtenu par laction concomitante : dune force de compression statique assez faible correspondant une pression de lordre de 0,6 MPa et dune dformation de lprouvette laquelle on impose que son axe longitudinal dcrive une surface conique de rvolution, de sommet O et dangle au sommet 2, pendant que les surfaces dextrmit de lprouvette restent sensiblement horizontales. Langle est denviron 1. Il est dtermin pour chaque type de machine de faon obtenir des pourcentages de vides fixs sur des matriaux pris comme rfrence. La vitesse de rotation a peu dinfluence sur le rsultat, elle est prise couramment gale 30 tours/min.

Linterprtation de lessai du point de vue de lapprciation du comportement lors du compactage du mlange est faite en considrant les valeurs de pourcentages de vides obtenues en gnral aprs 10 girations et aprs un nombre de girations, Ng [25, 40, 60, 80, 100, 120 ou 200] qui dpend du type denrob tudi.

Aprs 10 girations, il est en gnral spcifi une valeur minimale du pourcentage de vide (de lordre de 14 % pour des matriaux en couche de base) afin dviter davoir un mlange trop maniable qui savrerait difficile compacter sans dformations excessives et conduirait un matriau qui se rvlerait aussi instable sous le trafic.

Aprs Ng girations, il est spcifi cette fois une fourchette de valeurs pour le pourcentage de vides (pour des btons bitumineux courants utiliss en couche de surface, les pourcentages de vides doivent tre compris entre 5% et 10%. Pour des enrobs destins des couches de base, seule la valeur maximale est spcifie, elle peut atteindre 11%). La valeur maximale est destine assurer la durabilit du mlange, la valeur minimale vise viter une compacit excessive qui favoriserait linstabilit du mlange et le dveloppement de lornirage par fluage sous trafic, ainsi qu assurer le maintien dune macro - texture suffisante pour les couches de roulement.

En rsum : ETUDE DE FORMULATION COMPLETE R Ltude commence par la slection et lidentification de tous les

constituants potentiels : granulats, fines, liant, additifs ventuels ; R Le formulateur choisit alors une formule "prototype" ; R La premire phase dvaluation de la formule est ltude de la

compactabilit du mlange laide de la PCG ; R La phase suivante correspond lvaluation de la sensibilit

leau du mlange par essai Duriez ; R La rsistance du mlange aux dformations permanentes est

essaye laide de lornireur LPC. A lissue de cette tape la formule est en principe fixe ;

R Sur la formule optimise, on dtermine les caractristiques de R dimensionnement le module de rigidit et la tenue en fatigue.

VRIFICATION DUNE FORMULE CONNUE Dans ce cas on se contente de raliser les essais PCG et Duriez sur la formule nominale.

PRINCIPE DE LA METHODE FRANAISE