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Évaluation de l'effet de la température de cure sur le comportement des matériaux bitumineux de type MR-5 traités à la mousse de bitume

Cardenas, Jose Alberto (2013). Évaluation de l'effet de la température de cure sur le comportement des matériaux bitumineux de type MR-5 traités à la mousse de bitume. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les enrobés recyclés à froid (ERF) sont utilisés au Québec depuis 1991. Cependant, cette pratique est déconseillée à des températures inférieures à 10 °C. Très peu de recherches portent sur le sujet ou, d’une façon plus concrète sur les effets d’une basse température et le comportement à jeune âge de ce type de mélange.

La présente étude évalue le comportement d’un matériau retraité de type MR-5 soumis à différentes températures de cure, soient 0 °C, 5 °C, 10 °C, en prenant comme référence la température ambiante (23°C). On parle ainsi des conditions de cure à froid.

La recherche est basée sur deux aspects principaux : 1) l’effet de la température de cure sur un matériau recyclé de type MR-5 traité à la mousse de bitume et 2) la comparaison entre deux méthodes de mesure de la résistance mécanique effectuées, soit la stabilité Marshall et la Résistance à la compression diamétral ITS (Indirect Tensile Strenght).

L’étude se divise en trois étapes. Une première étape comprend la formulation du mélange et l‘optimisation des propriétés de la mousse, ainsi que la formulation du mélange pour la confection des éprouvettes de MR-5 MB. La deuxième étape consiste en la confection des éprouvettes et l’entreposage dans les conditions de cure prédéterminées. Finalement, la troisième étape comprend les essais de résistance mécanique.

Parallèlement, on a considéré des paramètres associés, tels que l’indice de moussabilité et la surface de contraction, pour l’étape 1 de l’étude, et l’indice de fracture (IF) et l’indice de ductilité (ID) associés à la résistance mécanique. Une analyse complémentaire, compare la résistance mécanique du MR-5 MB à l'égard d’une MR-5 à l’émulsion du bitume. Cette dernière est plus utilisée au Québec.

On a constaté qu’il y a une augmentation de la résistance pendant le temps de cure, pour les deux méthodes d’essai y compris à températures inférieures à 10 °C. On peut souligner qu’il y a des différences substantielles entre les pourcentages d’augmentation de la résistance des essais Marshall et ceux-ci de la résistance ITS. Les valeurs des paramètres associés à l’optimisation de la mousse et à la résistance mécanique sont effectives pour la caractérisation des ERF et donnent plus de détails sur le comportement de ce type de matériaux.

Titre traduit

Evaluation of the effect of cure temperature on the behaviour of recycled asphalt materials treated with foam bitumen

Résumé traduit

Cold recycling mixes and cold mixes with RAP are used in Quebec since 1991. However, this practice is not recommended at temperatures below 10 ° C. Very little research on this subject and the effects of low temperatures on the behavior of early mixes are being done.

The present study compares the behavior of a MR-5 mix under different cure temperature, 0 ° C, 5 ° C, 10 ° C, and 23 ° C as the reference temperature. The cold curing conditions are explained in details.

The research is based on two main aspects: the effect of curing temperature on the cold recycling materials with foamed asphalt and the comparison between two methods of testing the mechanical properties, there are the Marshall stability and the Indirect Tensile Strenght ITS.

The study is divided into three stages. The first stage is the optimization of the foam properties and the mix design of test. The second stage is to prepare the specimens of MR-5 MB and the storage on the predefined cure conditions. Finally, the third stage consists of mechanical strength testing of briquettes at the curing time appointed.

Meanwhile, at each stage, we evaluate the associated parameters, which are little known and highly useful in road construction. Firstly, we assess the foam index and the surface of contraction, which is used for formulating and optimization of the foam bitumen mixes. Secondly, we evaluate the index of fracture (IF) and the ductility index (ID) associated with the mechanical strength. At the end of the project, we compare the resistance of the MR-5 foamed bitumen used in this research with the MR-5 bitumen emulsion. The latter is more used in the road industry in Quebec and serves as a reference for the comparison.

Both tests show that there is an increase in the resistance of the materials with time, even at temperature below 10 ° C. We notice that the percentage of increase in the esistance of the materials is significantly different in both tests. However, the ITS is highly effective in cold mixes characterization and gives more details on the behavior of the MR-5 materials in different temperature.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliographie : pages 295-301.
Mots-clés libres: Matériaux bitumineux. Bitume moussé. Enrobés à froid. Chaussées Retraitement. cure, ITS, MR-5, résistance, température, enrobés recyclés à froid, mousse de bitume, recyclage des chaussées
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Carter, Alan
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Perraton, Daniel
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 18 nov. 2013 17:11
Dernière modification: 08 mars 2017 21:55
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1216

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