Recyclage à froid. Réparation d une route en vue de la circulation de poids lourds

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1 Recyclage à froid Réparation d une route en vue de la circulation de poids lourds

2 Préface Le présent rapport décrit un projet de construction routière dans lequel on a utilisé les procédés de recyclage à froid «sur place» et «en usine» avec différents liants. Le point de départ en fut l idée de recycler la structure de la chaussée existante défectueuse au moyen de liants hydrauliques et de la renforcer d une couche de base à liants bitumineux et d une couche d usure. Le rapport est axé sur le principe que tout projet de construction commence par des examens et que l on devrait ensuite, sur la base des résultats obtenus, fixer les mesures à prendre pour la réparation et la rénovation de la chaussée. En conséquence, le présent rapport a la structure suivante: Examen de la chaussée sur place, Essais de laboratoire, Dimensionnement de la structure de la chaussée, Procédés de construction et engins utilisés, et Tests de contrôle.

3 Synoptique 1 Description brève 1.1 Antécédents Inspection du chantier Constat de la structure de la chaussée Réfection Rapport détaillé 2.1 Appréciation de la chaussée Propriétés de la chaussée existante Puits de reconnaissance Essais dynamiques de pénétration au cône (essais DCP) Essais de charge sur plaque Essais de laboratoire Essai de qualification pour la couche de fondation (Recyclage sur place avec du ciment) Essai de qualification pour la couche de base (Recyclage à froid en usine) Recyclage avec du bitume mousse Recyclage avec une émulsion bitumineuse Essai de qualification de la couche de roulement bitumineuse Procédés de réfection Rapport de chantier Recyclage sur place de la couche de fondation avec du ciment Recyclage à froid en usine de la couche de base avec du bitume mousse Recyclage à froid en usine de la couche de base avec une émulsion bitumineuse Couche de roulement bitumineuse Tests de contrôle durant la phase des travaux Couche de fondation recyclée sur place avec du ciment Couche de base recyclée à froid en usine avec du bitume mousse Couche de base recyclée à froid en usine avec une émulsion bitumineuse Couche de roulement bitumineuse Surveillance de la structure de la chaussée Glossaire Annexe Publication dans «Straße + Autobahn 55 (2004), n 5» (5 ans après l exécution du projet) // 3

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5 1 Description brève 1.1 Antécédents La route d accès à une carrière disposant d une centrale à béton prêt à l emploi présentait de graves détériorations telles que par exemple de profonds nids-de-poule que l on avait provisoirement réparés avec du béton et différents matériaux, ainsi que des microfissurations et un drainage insuffisant. Ces dégradations posaient de gros problèmes aux camions qui y circulaient. Une analyse des bordereaux de pesage montra que l on transporte sur cette route un poids net avoisinant les tonnes de matériaux de construction par an. Ceci correspond à environ camions par an à pleine charge. Une réfection était devenue inévitable, mais le temps dont on disposait pour effectuer les travaux de réfection était très limité en raison du volume élevé du trafic et de la production continuelle dans la carrière et dans la centrale de fabrication du béton. 1.2 Inspection du chantier Avant de commencer des analyses détaillées, on a examiné la route sur place. En outre, on a rassemblé toutes les informations disponibles sur cette route et on en a tenu compte lors de la décision relative à une réfection éventuelle. In der ersten Hälfte der Straße wurden erhebliche Risse im Asphaltbelag festgestellt (siehe Abb. 1). In den anderen Bereichen wurden Verformungen wie z.b. Abrieb und Spurrinnen festgestellt. Der Zustand der Straße war sehr uneinheitlich, da Illustr. 1: État de la route endommagée. Dans la première moitié du parcours, on a constaté des fissures considérables dans le revêtement bitumineux (voir Illustr. 1). Dans des autres zones, on a constaté des déformations telles que par exemple une abrasion et des ornières. L état de la chaussée était très hétérogène car la deuxième section en particulier fut construite en remblai et un drainage insuffisant y était responsable de la plus grande partie des détériorations (voir Illustr. 3). Comme cause des graves détériorations, on a soupçonné des problèmes avec le sous-sol, les petites fissures existant dans la couche de base et de roulement étant attribuées à une fatigue du bitume. Sur la base de ces informations, on a présumé que la route possédait la structure représentée dans l illustration 2 et prévu tout d abord le plan de réfection indiqué également dans l illustration 2. 4// 5

6 Structure présumée de la chaussée Première proposition de réfection Épaisseur supplémentaire = 39 cm 4 cm Revêtement bitumineux 15 cm Matériau fraisé recyclé à froid en usine 20 cm Grave bitume non lié comme couche antigel 5 à 10 cm Couches à liant bitumineux 15 à 20 cm Grave bitume 20 à 30 cm Recyclé à froid sur place sous addition de ciment ou de chaux Sous-sol Sous-sol Illustr. 2: Structure présumée de la chaussée existante et première proposition de réfection. Eau de surface Eau d infiltration Fossé de drainage avec écoulement insuffisant Eau de surface Grave bitume grossier 50 à 150 Illustr. 3: Coupe transversale de la deuxième partie de la route d accès avec remplissage par grave bitume et représentation des problèmes de drainage. 1.3 Constat de la structure de la chaussée L étape suivante consistait à exécuter des examens détaillés. Ils comprenaient une expertise minutieuse du chantier ainsi que le fraisage de puits de reconnaissance, des essais dynamiques de pénétration au cône (essais DCP) dans le sous-sol et des essais de charge sur plaque sur la fondation. Sur la base de ces résultats, on élabora ensuite un programme détaillé d essais de laboratoire. À l aide des granulats provenant des puits de reconnaissance, on exécuta des analyses granulométriques, des essais Proctor (rapport humidité/densité) et des essais destinés à la détermination de la teneur optimale en liant. Les examens préliminaires montrèrent que la structure présumée de la chaussée ne correspondait pas à la réalité. À la lumière des examens de laboratoire et de calculs assistés par ordinateur de l épaisseur des couches (ELSYM 5M), on révisa la première proposition de réfection et en déduisit le plan correspondant à l illustration 4. La différence existant entre la première proposition (Illustr. 2) et la solution finalement proposée (Illustr. 4) montre à quel point il est important d effectuer un examen détaillé de la chaussée.

7 Structure réelle de la chaussée Structure de la chaussée rénovée Épaisseur supplémentaire = 19 cm 4 cm Revêtement bitumineux 15 cm Granulat fraisé recyclé à froid en usine 9 cm Couche bitumineuse de base et de roulement 10 cm Couche de base en grave bitume 0 à cm Couche de fondation en grave bitume 50 à 75 Sous-sol 19 cm Recyclé à froid sur place sous addition de ciment cm Couche de fondation en grave bitume 50 à 75 Sous-sol Illustr. 4: Structure réelle de la chaussée et structure de la chaussée rénovée. 1.4 Réfection On a représenté dans l illustration 4 la structure choisie pour la réfection de la chaussée. La raison du choix d une autre structure neuve réside principalement dans le fait que c était surtout la couche de base en grave bitume non lié de 10 cm d épaisseur se trouvant sous les couches bitumineuses qui était instable. En raison des mauvaises conditions de drainage, de l eau avait pénétré dans cette couche de base en grave bitume à travers des fissures présentes dans les couches bitumineuses. La circulation produisit un effet de pompage qui transporta l eau avec les particules fines de la couche de base en grave bitume vers la surface. De plus, il est apparu des dommages dus au gel et à l eau qui avait pénétré. On décida de recycler la couche bitumineuse existante ainsi que la couche de base en grave bitume se trouvant au-dessous, sur toute la longueur de la route. On augmenta ainsi la portance de la chaussée et réduisit son hétérogénéité. Grâce à la résistance plus élevée obtenue au moyen de cette couche, on a pu renoncer à une couche de grave bitume non lié (couche antigel, voir Illustr. 2). La structure de la chaussée et le remplissage des bas côtés ont ainsi nécessité moins de matériaux, ce qui a conduit à des économies de coûts notables. Les essais de laboratoire ont clairement montré qu on devait stabiliser la couche de grave bitume existante non pas avec de la chaux, mais avec du ciment en raison de sa plasticité de toute évidence minime. En outre, il s est avéré que le sous-sol était relativement sec et possédait une portance plus élevée qu on ne l avait tout d abord supposé. Pour la stabilisation de la couche fraisée consistant en grave bitume et bitume, sur une épaisseur de 19 cm on a mis en œuvre un recycleur Wirtgen WR 2500 et un mélangeur de suspension mobile WM 400 de Wirtgen. Sur la couche de base stabilisée au ciment, on a mis en place une couche portante bitumineuse préparée à froid de 15 cm d épaisseur. Auparavant on avait fabriqué l enrobé à froid dans un mélangeur à froid mobile Wirtgen KMA 150. Le mélange de granulats destiné à cette couche était composé de matériau de fraisage bitumineux contenant du brai et du sable de concassage de 0/2 mm. L enrobé à froid destiné à cette couche de base fut préparé avec du bitume mousse et du ciment pour la section allant du km au km 0+714, et avec une émulsion bitumineuse et du ciment pour la partie allant du km au km Pour finir, on a recouvert la couche de base d une couche de roulement de 4 cm d épaisseur composée d enrobé 0/11 S. 6// 7

8 Illustr. 5: La route après clôture des travaux de réfection. La couche de base mélangée à froid et la couche de roulement bitumineuse furent mises en place par un finisseur de bitume Vögele Super 1800 équipé d une table de compactage performante. Afin de ne pas gêner l accès à la carrière, il fallait également planifier minutieusement le déroulement chronologique des mesure de réfection. C est pourquoi on décida d effectuer le recyclage de la couche de fondation au moyen de ciment un samedi. Dans la semaine qui suivit, la route d accès est restée ouverte au trafic. Au cours du week-end suivant, on a posé la couche de base en enrobé à froid et la couche de roulement bitumineuse. 2 Rapport détaillé 2.1 Appréciation de la chaussée Propriétés de la chaussée existante Longueur: m, Largeur: 5,1 m, Surface totale: m Essai de charge sur plaque 3 au km Puits de reconnaissance 3 au km Essai de charge sur plaque 2 au km Virage à gauche 45 Virage à gauche 45 Hauteur (m) Puits de reconnaissance 2 au km Virage à droite 90 Essai de charge sur plaque 4 au km Puits de reconnaissance 1 au km Descente de 5% entre km et km km Descente de 8% entre km et km Essai de charge sur plaque 1 au km Longueur (m) Illustr. 6: Représentation graphique de la route d accès avec indication géographique des endroits testés.

9 A B C D E F G H J K L M N O Légende: Légère fissuration et nids-de-poule isolés Légèrement fissuré Fortement fissuré Couches bitumineuses complètement défoncées, nids-de-poule remplis au béton Illustr. 7: Différents types de dégradation de la route. Les détériorations constatées le long de toute la route sont illustrées ci-dessous au moyen de quelques photographies (voir Illustr. 8 à 12): Illustr. 8: Camions entièrement chargés d agrégats minéraux. 8// 9

10 Illustr. 9: Fissures typiques longitudinales et transversales. Illustr. 10: L eau stagnante et le gel entraînent d autres détériorations de la route. Illustr. 11: De graves détériorations de la couche bitumineuse sont le signe d une couche de grave bitume instable. Illustr. 12: Dégâts dus à un drainage insuffisant.

11 2.1.2 Puits de reconnaissance On fraisa trois puits de reconnaissance aux km 0+080, km et km La couche bitumineuse existante de 9 cm d épaisseur et composée d une couche de roulement bitumineuse de 3 à 4 cm d épaisseur et d une couche de base également bitumineuse de 5 à 6 cm ainsi que 10 cm d une couche de base de grave bitume 0-32 a fait l objet d un fraisage à l aide d une fraiseuse à froid Wirtgen 500 DC. Ainsi, pour les essais de laboratoire il a été obtenu un matériau présentant une courbe granulométrique semblable à celle que présenterait plus tard le granulat produit par le recycleur Wirtgen WR 2500 durant l opération de recyclage. Illustr. 13: Une fraiseuse à froid Wirtgen 500 DC fraise le matériau destiné aux essais de laboratoire. Illustr. 14: Puits de reconnaissance fraisé et déblayé au km // 11

12 La couche de base en grave bitume présentait une très haute teneur en eau. La couche se trouvant au-dessous et qui fut déblayée à la main se composait de grave bitume de 50 à 75 mm. L épaisseur de la couche variait entre 17 cm (puits de reconnaissance 1 et 2) et 50 cm (puits de reconnaissance 3). Dans les trois puits de reconnaissance, on a constaté la présence d un sol limoneux dans un état sec. 9 cm Couche de roulement bitumineuse 10 cm Couche de base en grave bitume cm Couche de fondation en grave bitume Sol Illustr. 15: Structure existante de la chaussée Essais dynamiques de pénétration au cône (essais DCP) Dans les puits de reconnaissance, on a déterminé à l aide du pénétromètre dynamique à cône (DCP = Dynamic Cone Penetrometer) la portance structurelle du sous-sol jusqu à une profondeur atteignant 116 cm. À l aide du logiciel DCP on a calculé pour tous les trois puits de reconnaissance que l indice de portance californien minimal (California Bearing Ratio) était de 25% et que le coefficient d élasticité E V1 minimal était de 100 MN/m 2 (MPa). Ces résultats ont permis de conclure que le sous-sol présentait un état assez homogène sur toute la longueur de la route d accès. Illustr. 16: Exécution d un essai dynamique de pénétration au cône (essai DCP). Le pénétromètre à cône (voir Illustr. 17) mesure la profondeur de pénétration par frappe dans les couches de la fondation. Cette profondeur de pénétration dépend de la résistance à la poussée in situ du matériau en question. La courbe obtenue fournit des éclaircissements sur les propriétés in situ des couches de la fondation jusqu à la profondeur respective atteinte. Des études ont montré que les mesures effectuées au DCP sont en excellente corrélation avec l indice CBR connu pour les granulats.

13 Pénétromètre dynamique à cône (DCP = Dynamic Cone Penetrometer) Poignée Butée supérieure Marteau (8 kg) Dimensions du cône env mm 575 mm 3 mm 20 mm Butée Douille de fixation supérieure Point de référence de la graduation Point zéro Angle du cône 60 Barre en acier, Ø 16 mm Baguette de mesure Douille de fixation inférieure pour baguette de mesure (pas à l échelle) Illustr. 17: Pénétromètre dynamique à cône (DCP) Essais statiques de charge sur plaque Afin de vérifier en plus, sur la couche de base en grave bitume, la portance de la structure existante de la chaussée on exécuta quatre essais statiques de charge sur plaque aux km 0+040, km 0+222, km et km (voir Illustr. 20 et 21). À cet effet, il a fallu enlever les couches bitumineuses au moyen d une carotteuse (voir Illustr. 18 et 19). Illustr. 18: Avec un carottage d un diamètre de 30 cm, on a enlevé les couches bitumineuses pour déterminer la portance à la surface de la couche de base en grave bitume au moyen de l essai de charge sur plaque. 12 // 13

14 Illustr. 19: On enlève le corps bitumineux de la carotteuse. Illustr. 20: Essai de charge sur plaque dans l alésage au km Illustr. 21: Équipement servant à l essai statique de charge sur plaque avec chevalet porteur et bras palpeur.

15 Résultat: Aux quatre endroits testés, les valeurs E V2 mesurées étaient supérieures à 100 MN/m Essais de laboratoire Le but des essais de laboratoire est d obtenir des informations détaillées sur les matériaux disponibles et d élaborer des formules de mélange. De cette façon, on peut projeter de manière judicieuse la structure optimale et les mélanges des différentes couches que doit avoir une route rénovée, de sorte que la route en cours d élaboration satisfera à toutes les exigences Essai de qualification pour la couche de fondation (Recyclage sur place avec du ciment) Comme on l a déjà décrit, le granulat destiné aux essais de laboratoire fut fraisé dans les puits de reconnaissance. Les résultats des essais obtenus avec ce matériau peuvent se résumer comme suit: Illustr. 22: Matériau extrait par fraisage des puits de reconnaissance (enrobé et grave bitume). Analyse granulométrique/répartition granulométrique Lors de cette analyse, on a examiné les matériaux en provenance des trois puits de reconnaissance. La courbe granulométrique permit de constater un bon échelonnement du matériau avec une répartition satisfaisante des grains fins et grains grossiers (voir Illustr. 23). 14 // 15

16 Passés (pourcentage pondéral) ,09 0,25 0,71 2,0 5,0 8,0 11,2 16,0 22,4 Diamètre des grains (mm) Illustr. 23: Exemple de courbe granulométrique du matériau fraisé sur place. Indice de plasticité (PI) Les résultats de l essai Atterberg montrèrent que le matériau de la couche de fondation n était pas souple. Rapport humidité/densité Pour la détermination de la densité à sec maximale (DSM) et de la teneur en eau optimale (TEO) on exécuta l essai Proctor standard (DIN 18127/Désignation AASHTO T 99) (voir Illustr. 24). Résultat: DSM moyenne = 2210 kg/m 2 ; TEO moyenne = 6,4% 2,22 Densité à sec (g/cm 3 ) 2,20 2,18 2,16 2,14 2, Teneur en eau (pourcentage pondéral) Illustr. 24: Détermination de la teneur en eau optimale. Détermination de la teneur optimale en chaux/ciment Afin de décider s il fallait utiliser de la chaux ou du ciment, et de déterminer la teneur optimale en chaux/ciment, on exécuta un essai de compression simple (essai UCS) (voir Illustr. 25).

17 5 Ciment Chaux Ciment Contrainte de compression simple (N/mm 2 ) % 3% 4% Teneur en liant (%) 72 heures Ciment 7 jours Ciment 72 heures Chaux 7 jours Chaux Illustr. 25: Détermination de la teneur optimale en ciment de la couche à recycler au moyen du matériau fraisé. Il ressort du diagramme que la résistance à la compression lors d une addition de 3% de chaux est plus faible que lors de l addition de ciment. C est pourquoi on se décida en faveur d une utilisation du ciment. Lors du choix de la teneur optimale en ciment, on a tenu compte des aspects suivants: une augmentation de la proportion de ciment de 2 à 4% n entraîne aucune augmentation significative de la résistance à 7 jours. C est pour cette raison ainsi que pour des considérations économiques qu on a fixé la proportion de ciment à 2%, ce qui a entraîné une résistance à la compression à 7 jours de 3,62 N/mm Essai de qualification pour la couche de base (Recyclage à froid en usine) Comme on l a déjà mentionné, on décida de diviser la route en deux sections dont la couche de base devait être préparée respectivement avec du bitume mousse et du ciment, ou avec une émulsion bitumineuse et du ciment. La couche de base liée à l aide de bitume mousse se trouva entre les km et km 0+714, la couche de base liée à l aide d une émulsion bitumineuse entre les km et km Recyclage avec du bitume mousse Pour les essais de laboratoire, on préleva des échantillons pour le granulat bitumineux et le sable de concassage directement des tas se trouvant dans la carrière. Sur ces matériaux, on exécuta ensuite les essais suivants: Analyse granulométrique/répartition granulométrique Les courbes granulométriques du granulat bitumineux et du sable de concassage sont représentées dans l illustration 26. Pour montrer où se situent les mélanges respectifs, on a représenté également dans les illustrations 26 et 27, à côté des deux courbes granulométriques, les plages granulométriques du CSIR (Council for Scientific and Industial Research, Afrique du Sud) et des ZTVT (Prescriptions et Directives Techniques Supplémentaires pour les Travaux Publics). 16 // 17

18 Passés (pourcentage pondéral) Granulatbitumineux 0,09 0,25 0,71 2,0 5,0 8,0 11,2 16,0 22,4 Diamètre des grains (mm) Courbes granulo- Sable de métriques du CSIR Courbes granulométriques concassage (Afrique du Sud) des ZTVT (Allemagne) Illustr. 26: Courbes granulométriques séparées pour le granulat bitumineux et le sable de concassage. L illustration 26 montre que les deux matériaux, pris séparément, ne remplissent pas les exigences posées. Des calculs ont démontré que le mélange optimal devait se composer de 80% de granulat bitumineux et de 20% de sable de concassage (cf. Illustr. 27). 100 Passés (pourcentage pondéral) Mélange 80:20 Diamètre des grains (mm) Courbes granulométriques du CSIR (Afrique du Sud) Courbes granulométriques des ZTVT (Allemagne) Illustr. 27: Courbe granulométrique du mélange 80:20 de granulat bitumineux et de sable de concassage. Rapport humidité/densité Pour la détermination de la densité à sec maximale (DSM) et de la teneur en eau optimale (TEO) on soumit le mélange sélectionné à l essai Proctor standard (DIN 18127/Désignation AASHTO T 99). Résultat: DSM moyenne = 2088 kg/m 2 ; TEO moyenne = 5,7%.

19 2,10 Densité à sec (g/cm 3 ) 2,08 2,06 2,04 2, Teneur en eau (pourcentage pondéral) Illustr. 28: Rapport humidité/densité pour la détermination de la DSM et de la TEO. Détermination de la teneur optimale en bitume mousse Bitume mousse Pour fabriquer du bitume mousse, on ajoute à du bitume très chaud (B65 à B300) des faibles quantités d eau, ce qui conduit à une augmentation considérable de son volume et à une réduction notable de la viscosité du bitume. Dans cet état, le bitume se prête remarquablement bien à un mélange avec des matériaux froids et humides. Le bitume mousse convient comme liant pour une multitude de granulats minéraux différents allant jusqu au grave bitume et au gravier de plasticité relativement élevée. Dans le cas des granulats à gros grains, il faut veiller à ce que le pourcentage pondéral des grains fins soit 5%. Comme dans le cas du traitement à l aide d une émulsion bitumineuse, on ajoute la plupart du temps au matériau mélangé à du bitume mousse une faible quantité de chaux ou de ciment. Ceci n augmente pas seulement la résistance du mélange à l eau, mais favorise également la répartition du bitume en augmentant la proportion de filler formé de particules 0,075 mm. Clapet de régulation Clapet de circulation de la mousse bitume Raccordement pour l eau Réservoir d eau avec pression d air Cuve à bitume chauffée Clapets de pilotage de la mousse Réservoir à air comprimé Prise d air Débitmètre avec étrangleur pour l eau Clapet de rinçage Pompe à bitume Injecteur pneumatique pour la mousse Régulateur de pression avec manomètre Gicleur de mousse Illustr. 29: Vue éclatée du système de bitume mousse dans des conditions contrôlées dans la chambre à expansion du mélangeur de laboratoire WLB // 19

20 Illustr. 30: Pour déterminer ses propriétés, on injecte le bitume mousse dans un récipient d essai standard. Illustr. 31: L installation à bitume mousse de laboratoire WLB 10 de Wirtgen. Propriétés du bitume mousse Le bitume mousse est caractérisé par son expansion et sa demi-vie. Le facteur d expansion désigne le rapport du volume maximal atteint à l état moussé au volume du bitume non moussé. La demi-vie correspond à la durée en secondes après laquelle la mousse est retombée à la moitié de son volume maximal. Les facteurs principaux influant sur les propriétés de la mousse d un bitume donné sont la température du bitume, la quantité d eau qu on lui ajoute, et la pression à laquelle on injecte le bitume dans la chambre d expansion. Dans ce projet, on utilisa du bitume (pénétration B80) que l on fit mousser avec l installation à bitume mousse de laboratoire WLB 10 de Wirtgen (voir Illustr. 31) à 170 C. Comme on le voit dans l illustration 32, la teneur en eau optimale est alors d environ 2,5%..

21 Facteur d expansion Demi-vie (s) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 Teneur en eau (Pourcentage pondéral) Facteur d expansion Demi-vie Illustr. 32: Demi-vie et facteur d expansion par rapport à la teneur en eau. Addition de bitume mousse au granulat de minéraux Afin d optimiser la teneur en bitume, on ajouta différentes quantités de bitume au mélange de granulat bitumineux et de sable de concassage (proportion 80:20), dans l installation à bitume mousse de laboratoire WLB 10, sous une teneur en humidité optimale. Comme on l a décrit ci-dessus, on ajouta à l enrobé 1,5% de ciment avant d effectuer l injection du bitume mousse, ceci afin d augmenter sa résistance à la compression diamétrale après immersion dans l eau. À partir de cet enrobé à froid, on fabriqua ensuite des éprouvettes suivant deux procédés différents. Dans le procédé 1, on effectua un compactage selon la procédure d essai proposée par le CSIR Transportek d Afrique du Sud pour le recyclage à froid à l aide de bitume mousse «Foamed Asphalt Mixes Mix design procedure» (Mélanges à bitume mousse Procédure de mise au point de mélanges), laquelle est basée sur l essai Marshall avec 75 frappes par côté. Dans le procédé 2, le compactage s est fait selon la «Fiche technique pour recyclage à froid in situ des couches supérieures de chaussées» de la commission FGSV s appliquant au recyclage à froid à l aide d une émulsion bitumineuse. Illustr. 33: App. de compactage Marshall destiné à la fabrication d éprouvettes selon le procédé 1. Illustr. 34: Presse destinée à la fabrication d éprouvettes selon le procédé // 21

22 Détermination de la teneur optimale en bitume mousse selon le procédé 1 On sécha les éprouvettes dans un four pendant 72 heures à une température constante de 40 C. Ensuite la moitié des éprouvettes de teneur donnée en bitume fut immergé dans l eau, pendant 60 minutes, dans un dessiccateur à vide sous une dépression de 50 mm Hg et une température de 25 C. Après séchage des éprouvettes, on examina la charge de clivage de cet ensemble d éprouvettes ainsi que de l autre moitié des éprouvettes. Cette charge de clivage permet de calculer la résistance à la compression diamétrale. Le facteur de résistance à l eau résulte du rapport des résistances à la compression diamétrale des éprouvettes imprégnées d eau et des éprouvettes sèches. Conformément à la procédure d essai du CSIR, le facteur de résistance à l eau devrait être supérieur à 50%, alors que la résistance à la compression diamétrale des éprouvettes sèches et des éprouvettes imprégnées d eau devrait être respectivement supérieure à 200 kpa et 100 kpa. Les résultats de ces essais peuvent se représenter comme suit: Résistance à la compression diamétrale (kpa) ,5% 2,0% 2,5% 3,0% 3,5% 4,0% Facteur de résistance à l eau (%) 100,0% 95,0% 90,0% 85,0% 80,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0% 3,5% 4,0% Teneur en bitume (%) Teneur en bitume (%) Sec Humide Illustr. 35: Résistance à la compression diamétrale par rapport à la teneur en bitume (72 h). Illustr. 36: Facteur de résistance à l eau par rapport à la teneur en bitume (72 h). La teneur en bitume optimale était de 2,5% de la masse. Les résultats relatifs au facteur de résistance à l eau furent dans tous les cas supérieurs à 80%. Illustr. 37: Presse Marshall standard avec dispositif de clivage pour la détermination de la résistance à la compression diamétrale. Illustr. 38: Éprouvettes après l essai de résistance à la compression diamétrale.