1

1MTQ

Formulation des enrobés

2MTQ

• Objectif:–Déterminer un mélange économique de

granulats et bitume qui satisfait aux critères exigés dans les devis.

EnrobésFormulation

3MTQ

Caractéristiques requises

• Suffisamment de bitume pour assurer une bonne durabilité du revêtement

• Suffisamment de stabilité pour résister aux charges

• Minimum de vides pour assurer l'expansion du bitume

• Limite maximale de vides pour être imperméable

• Maniabilité suffisante pour assurer une mise en œuvre adéquate

4MTQ

• Méthodes de formulations usuelles–Marshall–Hveem

• Presse à cisaillement giratoire –LPC (France)–Superpave (SHRP)–LC (MTQ)

EnrobésFormulation

5MTQ

FORMULATION

MARSHALL

6MTQ

Formulation Marshall• Élaborée par Bruce Marshall pour le

‘Mississippi Highway Department’ à la fin des années 30

• Améliorations par le ‘ U.S. Army Corps of Engineers ’ par la suite– Évaluation de l ’effort de compactage

• No. de frappes, forme de la dame, etc.• Fixation de la masse à 10 lb., 50 coups/face• 4% de vides après circulation

• Les critères initiaux furent établis et modifiés pour tenir compte des augmentations de pression des pneumatiques et des charges

2

7MTQ

• Sélection et caractérisations des granulats

• Sélection et caractérisation du bitume–Établissement des températures de

malaxage et de compactage• Préparation de mélanges d’essai

–Chauffage et malaxage des granulats et du bitume

–Compactage d’éprouvettes (100 mm de diamètre)

Formulation Marshall

8MTQ

Températures Malaxage/Compactage

.1

.2

.3

.5

1

105

100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Température, °C

Viscosité (Pa.s)

Compactage (0,28 Pa.s)

Malaxage (0,17 Pa.s)

9MTQ

Critères de design Marshall

Trafic léger Trafic moyen Trafic élevé

Compactage 35 50 75

Stabilité N 3336 5338 8006

Fluage mm 2 à 4,5 2 à 4 2 à 3,5

Vides, % 3 à 5 3 à 5 3 à 5

Vides intergranulaires(VAM) Fonction de la dimension des granulats

10MTQ

Valeurs minimales du VAM

11MTQ

Essais, formulation Marshall

• Épaisseur des éprouvettes– Utilisé pour correction des valeurs de stabilité

• Densité brute des éprouvettes compactées• Densité maximale de l’enrobé décohésionné• Stabilité et fluage

– bain d’eau à 60oC (30 à 40 minutes)– vitesse de charge de 50 mm/min– Charge max. = stabilité non corrigée– Déformation verticale correspondante = fluage

12MTQ

Stabilité Marshall et fluage

3

13MTQ

Utilisation des caractéristiques Marshall Procédure de l’Asphalt Institute

Vides, %

Teneur en bitume, %

Stabilité Masse vol.

Teneur en bitume visée = moyenne

4%

Teneur en bitume, % Teneur en bitume, %

14MTQ

Fluage

Teneur en bitume, %

Utiliser la teneur en bitume optimale pour vérifier les critères à respecter

Limite inf.

Limite sup.

Minimum

VAM, %

Teneur en bitume, %

OKOK

Utilisation des caractéristiques Marshall Procédure de l’Asphalt Institute

15MTQ

Vides, %

Teneur en bitume, %

Teneur en bitume visée = teneur en bitume correspondant à 4% de vides

4%

Utilisation des caractéristiques Marshall Procédure de la NAPA

16MTQ

La stabilité est vérifiée

Stabilité

OK

Utilisation des caractéristiques Marshall Procédure de la NAPA

Teneur en bitume, %

17MTQ

VAM, %

Teneur en bitume, %

Minimum

OK

Fluage

Teneur en bitume, %

Limite inf.

Limite sup.OK

Utiliser la teneur en bitume optimale pour vérifier les critères à respecter

Utilisation des caractéristiques Marshall Procédure de la NAPA

18MTQ

Méthode Marshall• Avantages

–Tient compte des vides, résistance, durabilité–Équipements économiques–Facile à utiliser en contrôle

• Désavantages–Méthode de compactage par impact–La résistance au cisaillement n'est pas

considérée–Force perpendiculaire à l'axe de compactage

4

19MTQ

FORMULATION

MÉTHODE LC

20MTQ

Méthode LC

• Plusieurs entreprises d ’enrobés du Québec œuvrent en Ontario, Nouveau-Brunswick et Nouvelle-Angleterre (USA).

• Ces provinces et états utilisent la méthode Superpave.

21MTQ

Méthode LC

Teneur en bitume

Résistance à la fissuration, arrachement et désenrobage

Résistance à l ’orniérage

22MTQ

5,4% 5,6% 5,8%

Teneur en bitume

Essais à l’orniéreur

23MTQ

Méthode LC

• Méthode volumétrique– Enrobé grenu 10mm: Vbe = 12,4%– Enrobé semi grenu 10mm: Vbe = 12,2%

Note: Le Vbe est calculé par rapport à Vmm

24MTQ

Méthode LC

• Méthode de formulation à deux nivaux–Niveau 1: Maniabilité à la Presse à

cisaillement giratoire suivi de l ’essai de tenue à l’eau

–Niveau 2: Essais de résistance à l ’orniérage

5

25MTQ

Méthode LC, niveau 1

• Presse à cisaillement giratoire superpave600 kPa

1,25 030 girations/min.

150 mm dia.

26MTQ

Presse à cisaillement giratoire

Log ng1 10 100 10000

4

8

12

% d

e vi

des

27MTQ

Tenue à l ’eau

• Effectuer l ’essai de tenue à l ’eau selon la méthode LC 26-001

28MTQ

Orniéreur

29MTQ

Prof

onde

ur d

’orn

ière

Log N10 1 000 10 0001000

5

10

3

Log %

N cycles

MAUVAIS

BON

Orniéreur de laboratoire

30MTQ

Questions ?