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Impact du viellissement par oxydation sur les caractéristiques rhéologique et chimique de deux bitumes de même grade de performance et d'origine pétrolière différente

Rogeaux, Alexandre (2017). Impact du viellissement par oxydation sur les caractéristiques rhéologique et chimique de deux bitumes de même grade de performance et d'origine pétrolière différente. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les bitumes sont caractérisés selon leur grade de performance, celui-ci correspondant à l’intervalle thermique à l’intérieur duquel le bitume est susceptible d’être employé. Ce grade est basé sur les performances rhéologiques du bitume déterminées lors d’essais en laboratoire, et non intrinsèquement liées à la composition chimique du bitume. Le bitume étant une ressource d’origine naturelle, sa composition chimique varie en fonction du pétrole brut source et de son procédé de fabrication. Cette variation de composition chimique influe sur les caractéristiques rhéologiques du bitume, et ceci n'est pas pris en compte actuellement.

L’objectif du présent programme de recherche est d’évaluer l'impact de la composition chimique du brut sur les caractéristiques mécaniques et rhéologiques du bitume, ceci dans le but d’appréhender l’influence du choix du brut sur la formulation des enrobés et les caractéristiques des bitumes.

Deux bitumes possédant le même grade de performance PG 58-28 mais provenant de sources différentes ont été employés afin de faire varier la composition chimique du brut. Différents protocoles de vieillissement par oxydation, basés sur les protocoles normalisés des essais RTFO et PAV, ont été appliqués aux deux bitumes afin d’observer l’effet de la composition chimique du brut sur le vieillissement par oxydation.

La caractérisation rhéologique de deux bitumes a ensuite été effectuée, par le biais d’essais DSR et BBR. Par la suite, ces bitumes ont été caractérisés chimiquement, à l’aide d’analyse par spectroscopie infrarouge (FTIR) ainsi que grâce à des essais TGA/DSC et EGA. Enfin, une recherche de corrélations entre ces deux caractérisations a été effectuée.

Titre traduit

Impact of oxidation aging on rheological and chemical caracteristics of two bitumens of same performance grade extracted from different crude oil

Résumé traduit

Bitumen are characterised according to their performance grade thereof corresponding to the thermal range inside which the bitumen may be employed. This grade is based on the bitumen’s rheological performance determined empirically by tests, and is not intrinsically linked to the chemical composition of bitumen. As the bitumen is a natural resource, its chemical composition varies depending on the source of crude oil and its manufacturing process. This variation in chemical composition affects the rheological characteristics of the bitumen, and this is not currently.

The objective of this research program is to evaluate the impact of the chemical composition of the crude oil on mechanical and rheological characteristics of bitumen, with the aim of understanding the influence of the choice of crude oil on the concrete formulation and the characteristics of bitumen.

Two bitumen with the same performance grade PG 58-28 but from different sources were used for the purpose of varying the chemical composition of crude. Various oxidative aging protocols, based on standardized protocols RTFO and PAV tests, were applied to both bitumen to observe the effect of the chemical composition of crude on the oxidative aging.

The rheological characterization of two bitumen was then carried through DSR and BBR tests. Thereafter these bitumen were characterized chemically by means of infrared spectroscopic analysis (FTIR) as well as through TGA / DSC and EGA tests. Finally, a correlations research between these two characterizations had been performed.

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 avec mémoire en génie mécanique". Bibliographie : pages 269-272.
Mots-clés libres: Bitume Essais. Oxydation. Bitume Composition. Bitume Propriétés mécaniques. Rhéologie. vieillissement, caractérisation rhéologique, caractérisation chimique
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 mécanique
Date de dépôt: 20 avr. 2017 17:57
Dernière modification: 20 avr. 2017 17:57
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1871

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