Comité Technique Bitume Québec Congrès 2015, Mont Ste-Anne Jeudi 19 Mars 2015

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Gauthier Landry
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1 Comité Technique Bitume Québec Congrès 2015, Mont Ste-Anne Jeudi 19 Mars

2 Participants à la rédaction, Comité technique de Bitume Québec:.Catherine Lavoie, Bitume Québec.René Dufresne, Bitumar.Alan Carter, ÉTS.Florient Lafage, ACRGTQ.Frédéric Noël, Gécan International.Mathieu Meunier, Solmatech.Jacques Ferland, Béton Provincial.Marc Proteau, Groupe Eurovia Amériques

3 Contenu de Bulletin:.Définition;.Les domaines d emploi;.l approche de dimensionmement Mécanistique-Empirique;.La rigidité des enrobés (Modules complexes);.la résistance en fatigue;.le retrait thermique empêché;.la formulation des EME;.Particularités lors de la mise en oeuvre;.comparaison de différentes structures de chaussées.conclusion.fiche EME-14

4 Définition.Les EME sont des enrobés haute performance:.module de rigidité élevée jusqu à 3 fois > que les formulations conventionnelles;.résistance exceptionnelle en fatigue;.résistance exceptionnelle à l orniérage;.résistance adaptée aux retraits thermiques;.les EME permettent la réalisation de chaussée souples pour trafic exceptionnels avec les avantages suivants:.augmentent la durée de vie de la chaussée;.diminuent les épaisseurs des couches;.diminuent les coûts;.favorisent les gains environnementaux.

5 Les domaines d emploi.type de travaux:.en Construction neuves;.en Renforcement;.En Réfection;.Tout type de trafic;.autoroutes et boulevards industriels fortements sollicitées;.voies à trafic lent et canalisé tels que voies autobus;.quais de déchargement, aires de stockage pour engins lourds;.carrefours giratoires EME-10;.Couches de roulement très fortement sollicitée aux cisaillement et a l orniérage EME-10

6 L approche de dimensionnement Mécanistique-Empirique.La prise en compte du comportement mécanique:.module de rigidité;.résistance en fatigue;.modélisation du comportment mécanique sous sollicitation du trafic:.calculs de distribution des contraintes et déformations; selon la rigidité des couches;.résistance a l endommagement par fatigue;

7 L approche de dimensionnement Mécanistique-Empirique Modélisation Note: 1 Mars page 7

8 L approche de dimensionnement Mécanistique-Empirique Résistance en fatigue

9 La Rigidité des enrobés (Modules complexe) Prise en compte du comportement Viscoélasticité linéaire

10 La Rigidité des enrobés (Modules complexe, TCD) Prise en compte du comportement Viscoélasticité linéaire

EME-14 Module Dynamique E*, Traction-compression, LC 26-700, Essai abrégée E* = (E1² + E2²) ½

11 EME-14 Module Dynamique E*, Traction-compression, LC , Essai abrégée E* = (E1² + E2²) ½ Fréquence E* (MPa) Spécification T = 10 C 10 Hz > MPa T = 15 C 10 Hz > MPa

12 La Rigidité des enrobés (Modules complexe) Courbes Isothermes

fr (Hz) E* 0 C, 1 Hz = 22 170 MPa E* de Witczak MODELE WITCZAK DE MODULE DYNAMIQUE.

13 La Rigidité des enrobés (Modules complexe) Courbes Maîtresse Module dynamique, E* (MPa) Courbe maitresse a 10 C et modelisation de Witczak Courbe maitresse de E* à 10 C ,0E-04 1,0E-02 1,0E+00 1,0E+02 1,0E+04 1,0E+06 Fréquence équivalentes : at.fr (Hz) E* 0 C, 1 Hz = MPa E* de Witczak MODELE WITCZAK DE MODULE DYNAMIQUE. LOG le*l (MPa) Principe d équivalence fréquence-température Tréf = 10 C RMSE log IE*I = R² log IE*I = n = Emin (MPa) = Emax (MPa) = 0, δ α β γ a1 a2-0,450 5,200-2,000-0,285-0,160 6,11E-04

14 La résistance en Fatigue Essai traction-compression Principe et méthodologie Essai de fatigue.essai réalisé: Étude du comportement des mélanges bitumineux en fatigue sous chargement en traction-compression avec un signal sinusoïdal dans la plan axial. Ces charges entrainent des impulsions répétées de contrainte provoquant la rupture de l éprouvette par fatigue. Les manipulations sont réalisées à une fréquence de 10 Hz et une température de 10 C;.Éprouvettes (même que modules) de 75 mm diam. et 150 mm de hauteur;.niveaux de déformation variables (amplitude crête à crête) en µdef (10^-6);.Essais réalisés sur 9 à 18 éprouvettes divisées en 3 lots;.les amplitudes de déformations doivent êtres choisies de telle manière que les résultats encadrent la valeur de 1 million de cycles.

15 La résistance en Fatigue Essai traction-compression Déroulement de l essai de fatigue

16 La résistance en Fatigue Essai traction-compression LOT 1 LOT 2 LOT 3 Traitement des données N Eprouvette Résultats des éprouvettes testées en fatigue, à 10 C, 10Hz Age Vides Force Nombres de Déformation Moyenne initiale Cycles Nf50% Imposée (µɛ) Moyenne (N) Log(N) sur (jours) % (kn) (N) Log(N) ,94-3, ,0 6, ,78-3, , ,556 6,533 0, ,43-3, ,0 6, ,54-3, ,0 6, ,90-4, , ,995 6,024 0, ,66-4, ,0 6, ,40-5, ,0 5, ,82-5, , ,352 5,396 0, ,19-5, ,0 5,439 Ecart-type Log (N) Critère de rupture Nf50% Ɛt adm=ɛ6(ne/10 6 ) b

17 Résistance en Fatigue Analyse des dommages cumulés, Loi de Miner

18 Le retrait thermique empêché

19 La formulation des EME-14, EME-10 Résumé de l approche Technologique:.Enrobés bitumineux de base et liaison haute performance, Norme NF EN ;.Application en couche d épaisseur de 50 à 90 mm, EME-14;.Application en couche d épaisseur de 40 à 70 mm, EME-10;.Performances Mécaniques:.Module de rigidité a 10 C de l ordre de Mpa (2 à 3 fois plus élevé qu une GB-20 a base de bitume PG 58-28);.Résistance à la fissuration par retrait thermique jusqu à -28 C;.Résistance en fatigue (déformations répétées 1 million de cycles) > 150 µdéformation;.résistance exceptionnel a l orniérage;

20 La formulation des EME-14, EME-10

21 La formulation des EME-14, EME-10

22 Particularité lors de la mise en oeuvre

23 Particularité lors de la mise en œuvre EME -14, planche d essai rue Bourgogne, Brossard

24 Comparaison de différentes structures de chaussées µdef µdef 71.3 µdef 99.0 µdef

25 Dimensionnement de chaussée avec EME-14 Cas 12, fortement sollicitée Modélisation de la structure Calcul élastique : modèle de Burmister multicouche élastique linéaire interfaces collées ou glissantes couches infinies en plan et calcul de son comportement au passage du 1/2 essieu de référence t ou t et z calculés avec les logiciels ALIZE ou ECOROUTE

26 Conclusion.Les EME 14 et EME-10:.Enrobés avec de très bonnes performances rhéologiques;.très grande avancée dans le domaine des chaussées bitumineuses en région froide;.permet la conception de chaussées bitumineuses pour trafic très sévère:.autoroutier supérieur;.blv urbains et industriels.corridors d autobus et Carrefours giratoires.expériences de chantiers a venir;.solution Économique (performance long terme).

27 Techno-Bitume no.9 Fiche Technique EME-14

28 Merci de votre attention 28

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