LC 25-009

MÉTHODE D’ESSAI

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SECTEur – LIANTS HYDrOCArBONÉS

ÉVALuATION DE LA rÉSISTANCE D’uN LIANT BITuMINEuX Au

DÉSENrOBAGE EN FONCTION D’uNE SOurCE GrANuLAIrE DONNÉE

1. ObjetLa présente méthode a pour but d’évaluer l’aptitude d’un bitume ou d’une émulsion bitumi-

neuse à adhérer de façon durable à la surface d’un granulat.

2. référenceLa présente méthode d’essai renvoie à l’édition la plus récente des documents suivants :

NORME :

ASSOCIATION FRANÇAISE DE NORMALISATION

NF T66-018 « Essai d’adhésivité d’une émulsion cationique ».

AUTRES DOCUMENTS :

MINISTÈRE DES TRANSPORTS DU QUÉBEC

LC 21–015 « Réduction des échantillons pour essais en laboratoire ».

LC 21–040 « Analyse granulométrique ».

3. Principe de l’essaiDes granulats de fraction granulaire 5 - 10 mm, lavés et conditionnés, sont enrobés avec le

bitume ou l’émulsion bitumineuse. Le mélange est par la suite immergé dans l’eau et mis en agitation pendant 24 heures. Après lavage à l’eau déminéralisée et séchage, le taux d’enrobage résiduel est évalué visuellement.

4. Appareillage

– Table agitatrice pouvant agiter un minimum de 3 béchers à une vitesse de 200 rpm. La rotation des béchers doit se faire suivant une trajectoire circulaire ayant un diamètre de 1,9 cm;

– étuve capable de maintenir une température de 165 °C ± 5 °C;

– bécher de 800 ml de 93 ± 2 mm de diamètre intérieur;

– contenants métalliques ou de verre d’environ 500 ml;

– tiges de verre ou de métal (environ 5 mm de diamètre);

– treillis métallique ayant un diamètre de 90 ± 1 mm et avec des mailles de 5 mm;

– anneaux de serrage en matière plastique;

– tamis de 1 mm;

– panier en treillis métallique avec des mailles de 5 mm;

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– cylindre gradué de 100 ml;

– balance précise à ± 0,01 g;

– seringue en matière plastique de 10 ml;

– papier ciré.

5. Préparation de l’échantillonLes granulats doivent être enrobés de la façon suivante avant d’être séparés en trois frac-

tions égales.

5.1 Sécher les granulats jusqu’à masse constante. Si nécessaire, réduire l’échantillon conformé-ment à la méthode LC 21–015 « Réduction des échantillons pour essais en laboratoire ».

5.2 Tamiser les granulats conformément à l’article 7.1 de la méthode LC 21–040 « Analyse granulométrique » et conserver la fraction passant le tamis 10 mm et retenue sur le tamis 5 mm.

5.3 Placer les granulats sur un panier en treillis métallique et les laver à grand débit avec de l’eau (jusqu’à ce que l’eau de lavage soit claire). Laisser égoutter les granulats propres.

5.4 Faire sécher les granulats à 110 ± 5 °C jusqu’à masse constante et les laisser revenir à la température de la pièce.

Note 1 : Il est possible de réaliser les étapes 5.1 à 5.4 au préalable sur une grande quantité de matériel et de l’entreposer dans un endroit propre et sec. Lorsque le SMI fournit la source granulaire de référence #3573-0164, ces étapes ont déjà été réalisées.

5.5 Enrobage de granulats avec du bitume

5.5.1 Peser 150,0 ± 0,5 g de granulats 5 - 10 mm dans un contenant métallique ou de verre de 500 ml et environ 10,0 g de bitume dans un autre contenant. Couvrir le contenant de bitume afin de limiter l’oxydation et la perte de composants volatils.

5.5.2 Placer les contenants de bitume et de granulats dans une étuve à 165 °C pendant 20 minutes.

5.5.3 Verser 3,3 g de bitume sur les granulats et mélanger à l’aide d’une tige. Replacer le mélange à l’étuve pendant 5 à 10 minutes et mélanger à nouveau. Si l’enrobage des granulats n’est pas uniforme, replacer le mélange à l’étuve pendant 5 minutes supplé-mentaires et mélanger à nouveau. Étaler les granulats sur un papier ciré et les laisser refroidir. Peser les granulats enrobés et calculer la quantité de bitume réelle ayant servi à l’enrobage des granulats. La quantité de bitume réelle devrait être de 2,25 ± 0,25 g. Si la quantité de bitume réelle est en dehors de ces spécifications, ajuster en conséquence la quantité de bitume mélangée aux granulats (note 2).

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Note 2 : Une quantité de 3,3 g de bitume est généralement suffisante pour obtenir une quantité de bitume ayant servi à l’enrobage de 2,25 ± 0,25 g. Selon la densité des granulats, la forme des particules, la viscosité du bitume utilisé et les pertes en cours de manipulation, la masse de bitume requise pour un enrobage uniforme peut varier en plus ou en moins.

5.6 Enrobage de granulats avec de l’émulsion bitumineuse

5.6.1 Peser 150,0 ± 0,5 g de granulats 5 -10 mm dans un contenant métallique ou de verre de 500 ml.

5.6.2 Homogénéiser l’émulsion en la brassant délicatement avec une tige.

5.6.3 Immerger les granulats dans de l’eau à la température de la pièce pendant 1 minute et brasser légèrement pour éliminer les bulles d’air.

5.6.4 Retirer les granulats de l’eau et les placer sur un papier absorbant. Absorber l’excédent d’eau avec le papier absorbant.

5.6.5 Immédiatement après l’étape précédente, prélever à l’aide d’une seringue graduée la quantité d’émulsion correspondant à 3,3 g de bitume résiduel. S’il s’agit d’une émulsion à haute viscosité (xxS-2), préchauffer l’émulsion à 60 °C avant de procéder au mélange. La quantité d’émulsion à mélanger avec les granulats est déterminée de la façon sui-vante :

3,3 g x 100

Volume d’émulsion (ml) = % bitume dans l’émulsion

5.6.6 Verser l’émulsion sur les granulats et mélanger.

5.6.7 Étaler les granulats sur un papier ciré et laisser mûrir pendant 2 heures à température ambiante. Poursuivre le mûrissement à l’étuve à 60 °C pendant 16 à 24 heures. Après le mûrissement, laisser revenir les granulats à la température de la pièce. Peser les granulats enrobés et calculer la quantité de bitume réelle ayant servi à l’enrobage des granulats. La quantité de bitume réelle devrait être de 2,25 ± 0,25 g. Si la quantité de bitume réelle est en dehors de ces spécifications, ajuster en conséquence la quantité d’émulsion mélangée aux granulats.

6. Mode opératoire

6.1 Séparer les granulats enrobés en trois fractions d’environ 50 g et transférer chacune d’elles dans un bécher. Décohésionner les granulats et les répartir uniformément dans le fond du bécher. Mettre le treillis métallique par-dessus les granulats enrobés afin de limiter le mouvement des granulats. Insérer l’anneau de serrage dans le bécher afin de maintenir le treillis en place.

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6.2 À l’aide d’un cylindre gradué, ajouter 100 ml d’eau déminéralisée préalablement condi-tionnée à la température ambiante. L’eau doit être ajoutée juste avant la mise en agitation du mélange.

6.3 Fixer les béchers sur la table agitatrice et agiter à 200 rpm pendant 24 heures. S’assurer que la vitesse d’agitation est réellement celle qui est affichée sur le contrôleur.

6.4 Transférer le contenu du bécher sur un tamis de 1 mm, laver avec de l’eau jusqu’à ce que l’eau soit claire et laisser sécher à température ambiante pendant un minimum de 24 heures (ou jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de traces d’humidité).

7. Calcul et expression des résultatsLa résistance au désenrobage est évaluée visuellement par le pourcentage d’enrobage

résiduel. Étendre les granulats sur une surface plane et faire une évaluation visuelle du pour-centage d’enrobage résiduel des granulats après l’essai. L’enrobage résiduel se définit comme étant la proportion de la surface des granulats qui est encore recouverte de bitume après l’essai. Évaluer à ± 5 % le taux d’enrobage résiduel de chacun des trois échantillons soumis au test et calculer la moyenne. Si l’un des échantillons diffère des 2 autres de façon importante (plus de 15 %), ne pas en tenir compte dans le calcul de la moyenne. Arrondir au 5 % près (ex. : pour une moyenne de 82 %, donner la note 80 % et, pour une moyenne de 83 %, donner la note 85 %) et reporter cette valeur comme résultat. Pour un taux d’enrobage résiduel moyen inférieur à 50 %, reporter < 50 % comme résultat.

Si vous observez que les faces des granulats sont toujours recouvertes de bitume mais que les arêtes sont dénudées et arrondies, c’est un signe qu’il y a eu attrition des granulats. Dans ce cas, le résultat de l’essai doit être accompagné d’une remarque sur le rapport. Ce résultat représente un enrobage résiduel minimal, car sans attrition le résultat serait supérieur. L’attrition des granulats se produit rarement puisque le treillis métallique limite les chocs entre les granulats en cours d’essai.

Pour les granulats de couleur foncée, le taux d’enrobage résiduel est plus difficile à évaluer. La comparaison avec une quantité semblable de granulats non enrobés peut être utile dans certains cas.

8. rapport d’essaiLe rapport d’essai doit contenir les informations suivantes :

– la nature (granite, calcaire, basalte, etc) et la provenance des granulats;

– la classe de bitume ou le type d’émulsion et le fournisseur;

– le taux d’enrobage résiduel;

– la quantité de bitume réelle ayant servi à l’enrobage;

– observations ou remarques pertinentes à l’essai (par exemple, signes d’attrition, eau laiteuse, déplacement du treillis métallique ou de l’anneau, etc.).

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9. ApprobationLa présente méthode d’essai a été approuvée par le responsable du Secteur liants hydro-

carbonés et chimie de la Direction du laboratoire des chaussées.

Gaétan Leclerc, M. Sc., chimiste

_________________________Signature

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