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Évaluation de l'effet d'ajout du régénérant sur le bitume vieilli et sur les enrobés recyclés à froid

Ben Salem, Fahd (2017). Évaluation de l'effet d'ajout du régénérant sur le bitume vieilli et sur les enrobés recyclés à froid. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le vieillissement du bitume présente l’un des plus grands problèmes dans le recyclage des enrobés bitumineux. Il conduit à un changement dans la structure chimique du bitume et une augmentation de sa viscosité et de sa rigidité. L’utilisation de régénérant est l’un des solutions proposées afin de réactiver le bitume vieilli existant dans les granulats recyclés, de retrouver ses propriétés initiales et permettre en conséquence d’augmenter le pourcentage de recyclé dans la réhabilitation des chaussées.

Ce projet consiste à évaluer l’effet de l’ajout d’un régénérant sur les propriétés rhéologiques du bitume vieilli d’une part et sur les propriétés mécaniques des enrobés bitumineux recyclés à froid d’autre part. Pour ce faire, trois mélanges du bitume vieilli extrait d’un granulat bitumineux recyclé (GBR), bitume vieilli avec l’ajout du 10 % du régénérant (Slop Wax) et du bitume extrait d’un mélange de MR-5 avec émulsion régénéré après quinze jours de cure ont été testés. Des essais de BBR et DSR ont été effectués sur les trois mélanges pour déterminer leurs températures hautes (Te) et basses (Tb). Des essais de spectrométrie FTIR utilisés pour voir l’influence du régénérant sur la structure chimique ont également été réalisés. Ensuite, des essais de modules complexes et d’orniérage ont été menés sur des enrobés recyclés à froid de type MR-5 avec et sans régénérant.

Les résultats montrent que l’ajout du 10 % d’un régénérant dans le bitume vieilli permet de diminuer la température haute et la température basse du bitume, l’analyse des résultats de spectrométrie FTIR montre qu’après l’ajout du régénérant l’intensité des pics d’oxydation C=O et S=O est diminué. L’ajout d’un régénérant conduit à une diminution du module complexe E* de l’enrobé recyclé à froid ainsi que sa résistance à l’orniérage. Cela peut être expliqué par la diminution de la viscosité du bitume vieilli et une correction partielle du rapport maltène-asphaltène.

Il est important ensuite d’évaluer l’influence de la période de cure sur l’interaction entre le bitume vieilli, le bitume d’ajout et le régénérant et d’essayer éventuellement d’autres types de régénérant et d’autres pourcentages.

Titre traduit

Evaluation of the adding effect of the regenerant on old bitumen and on cooling recycled

Résumé traduit

The aging of bitumen presents one of the biggest problems in the recycling of bituminous mixtures. It leads to the change in the chemical structure of the bitumen, an increase in its viscosity and rigidity. The use of rejuvenators is one of the solutions proposed to reactivate the existing aged bitumen in recycled aggregates, mainly to retrieve its initial properties and consequently increase the percentage of recycled pavement rehabilitation.

The present research consists of evaluating the effect of the addition of a rejuvenator, primarily on the rheological properties of the aged bitumen and secondly on the mechanical properties of the cold asphalt mixtures. To do this, three blends of the aged bitumen extracted from a GBR, aged bitumen with the addition of the 10% of the rejuvenator (Slop Wax) and the bitumen extracted from a mixture of MR-5 with regenerated emulsion after fifteen days of the cure have been tested. BBR and DSR tests were carried out on the three mixtures to determine their high (Te) and low (Tb) temperatures. FTIR spectrometry tests used to see the influence of the rejuvenator on the chemical structure were also carried out. Then, tests of complex modules and rutting were carried out on MR-5 cold-recycled mixtures with and without the addition of the rejuvenator.

The results show that the addition of the 10% of a rejuvenator to the aged bitumen makes it possible to decrease the high temperature and the low temperature of the bitumen, analysis of the results of FTIR spectrometry shows that after the addition of the rejuvenator, Intensity of the oxidation spikes C = O and S = O is decreased. The addition of a rejuvenator leads to a reduction in the complex modulus E* of the cold-recycled asphalt as well as its resistance to rutting. This can be explained by the reduction in the viscosity of the aged bitumen and a partial correction of the maltene - asphaltene ratio.

It is then important to evaluate the influence of the curing period on the interaction between the aged bitumen, the addition bitumen and the regenerating bitumen and possibly to try other types of rejuvenator and other percentages.

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 de la construction". Bibliographie : pages 107-118.
Mots-clés libres: Revêtements bitumineux Adjuvants. Enrobés à froid Adjuvants. Revêtements bitumineux Recyclage. Enrobés à froid Recyclage. Revêtements bitumineux Propriétés mécaniques. Rhéologie. vieillissement, MR-5, régénérant, enrobé recyclé à froid, bitume vieilli
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: 24 avr. 2017 18:34
Dernière modification: 24 avr. 2017 18:34
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1875

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