Étude de formulations en vue de maximiser le module d'un enrobé bitumineux à squelette granulaire optimisé au niveau de ses contacts gros-sur-gros

Caron, Jean-Michel (2015). Étude de formulations en vue de maximiser le module d'un enrobé bitumineux à squelette granulaire optimisé au niveau de ses contacts gros-sur-gros. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le principal objectif de ce mémoire de maîtrise est de formuler et caractériser un Enrobé Bitumineux Hautes Performances (EBHP). La méthode de formulation d’un EBHP qui est proposée est fondée en partie sur le principe de l’enrobé SMA (Stone Matrix Asphalt). Un bon contact entre les gros granulats (gros-sur-gros) est donc favorisé, ces derniers étant suffisamment abondants pour promouvoir dans l’enrobé une ossature solide. La formulation d’EBHP finale de ce projet contient des particules de verre concassé. Ces particules sont choisies soigneusement afin de densifier au maximum l’EBHP en les encapsulant entre les gros granulats du squelette granulaire, sans toutefois nuire aux contacts gros-sur-gros. En ce qui concerne ce projet, le principal avantage d’utiliser des particules de verre concassé est leur disponibilité auprès du manufacturier pour différentes dimensions précises, ce qui n’est généralement pas le cas des autres matériaux granulaires. Le concept de formulation présentédans ce projet a permis d’utiliser une quantité importante de verre concassé, soit environ 25% de la masse totale de l’enrobé bitumineux, ce qui n’est pas négligeable d’un point de vue environnemental. De plus, la densité importante de l’EBHP couplé au faible taux d’absorption des particules de verre permet de réduire la quantité de bitume nécessaire par tonne d’enrobé bitumineux (3,7% de bitume) par rapport à un enrobé conventionnel. La formulation finale d’EBHP contient également de la chaux hydratée afin d’augmenter la rigidité de l’enrobé, sa résistance aux fissurations, à l’orniérage et au désenrobage.

Afin de répondre aux objectifs visés de ce projet et de caractériser la formulation d’EBHP finale, des essais en laboratoire comme la presse à cisaillement giratoire (PCG), l’orniérage, le retrait thermique empêché, la fatigue et le module complexe (E*) ont été exécutés. Les résultats obtenus ont démontré que le concept de formulation d’EBHP permet en effet d’obtenir des performances très intéressantes compte tenu des essais réalisés lors de cette étude.

Titre traduit

Formulations study to maximize the modulus of an asphalt concrete optmized toward its granular skeleton as a coarse aggregate packing

Résumé traduit

The main objective of this master’s thesis is to formulate and characterize a high performance asphalt concrete using a formulating method based on coarse aggregate packing concepts. The high performance mix being proposed, which is named EBHP, is based on a stone matrix design allowing a good contact between coarse aggregates which are abundant enough to form a strong frame for the mix. The final mix contains glass particles which are carefully chosen in order to fill in the holes between coarse aggregates and get a very dense mixture while always trying to keep the coarse aggregates in contact with each others. The main advantage here of using glass particles is their availability in different specific sizes from the manufacturer, which isn’t always the case for other granular materials. This formulation concept allows the use of glass particles in proportions as high as around 25% of total mass of bituminous asphalt. The high solid density of the mix couple with low absorption of glass particles allow the use of less bitumen per ton of bituminous asphalt, which again can allow us to use a higher performance bitumen without affecting to much the cost of the final product when comparing to a more standard bituminous mixture. The final mix also contains hydrated lime which should increase the asphalt stiffness, fatigue resistance and other physical properties.

In order to meet the expected goals of this study and characterize the high performance mixture, lab tests like gyratory compactor, rutting, Thermal Stress Restrained Specimen, fatigue and complex modulus (E*) were done on different specimens to evaluate what kind of performances the final mix can achieve. The tests results showed that the design approach can indeed lead to high performance properties for the tests being evaluated in this study.

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 209-212.
Mots-clés libres:	Revêtements bitumineux Conception et construction. Revêtements bitumineux Essais. Verre Déchets Recyclage. Granulats. Revêtements bitumineux Conception et construction Aspect de l'environnement. matériaux bitumineux, enrobé de verre, enrobé bitumineux hautes performances(EBHP), enrobé à matrice de pierre (SMA), enrobé à module élevé (EME)
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Perraton, Daniel
Codirecteur:	Codirecteur Meunier, Mathieu
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	23 oct. 2015 19:01
Dernière modification:	23 oct. 2015 19:01
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1532

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