Contrôle de la qualité en chantier des matériaux de fondation pulvérisés et stabilisés

Rinieri, Manon (2023). Contrôle de la qualité en chantier des matériaux de fondation pulvérisés et stabilisés. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le retraitement en place (type II) avec stabilisation aux liants hydrauliques et/ou bitumineux est une méthode de réhabilitation de chaussées qui présente des avantages à la fois économiques, environnementaux et techniques car les travaux sont réalisés en place, à froid et en réutilisant 100 % des matériaux existants. La particularité des travaux de stabilisation avec ajout de liant hydraulique et/ou bitumineux est que la structure physique et le comportement mécanique des matériaux stabilisés évoluent dans le temps. Ce phénomène, appelé la cure, est d’une importance significative vis-à-vis de la performance à long terme des matériaux stabilisés, de la réouverture au trafic et du moment de la mise en place du revêtement bitumineux sur la fondation stabilisée. Cependant, au Québec, les agences routières ne disposent pas de directives techniques et d’exigences en matière de contrôle de la qualité (CQ) et de suivi de l’évolution de la cure, ce qui limite le recours à cette technique. Dans le but d’obtenir des ouvrages de qualité, il convient de développer une méthode de contrôle de la qualité des matériaux pulvérisés et stabilisés. À cet effet, il apparaît donc primordial de suivre et d’analyser in situ les propriétés des matériaux stabilisés afin de représenter l’état réel des matériaux et d’éviter les essais hors chantier contraints par la cure.

Pour ce faire, il a été proposé d’évaluer l’applicabilité du déflectomètre à masse tombante portatif (Light-weight deflectometer, LWD) et du pénétromètre dynamique à cône (Dynamic cone penetrometer, DCP) pour mesurer de manière in situ certaines propriétés des matériaux pulvérisés et stabilisés. Des essais en laboratoire et en place ont été menés à différentes étapes d’un chantier de retraitement en place stabilisé à la mousse de bitume et au ciment. L'étude confirme le potentiel d'utilisation du DCP à l’étape de décohésionnement car l'évolution de la résistance en pointe en fonction de la profondeur de pénétration pourrait aider à déterminer la qualité et la profondeur de la zone d’intervention de retraitement. Les résultats mettent également en évidence la diminution significative de la résistance en pointe au sein de la couche décohésionnée en comparaison avec les résultats de DCP dans la structure de chaussée avant réhabilitation. L'étude a également montré que le LWD est un outil approprié et fiable après l’étape de stabilisation pour évaluer in situ l’évolution de la rigidité des matériaux stabilisés à l’étape de cure entre 24 et 48 h après la mise en œuvre. L'utilisation d'essais in situ et non destructifs, tels que le LWD et le DCP, pourrait donc répondre au besoin d'essais de performance et garantir que les matériaux pulvérisés et stabilisés répondent aux spécifications du projet et aux critères de conception de la chaussée.

Titre traduit

Field construction quality control of reclaimed and stabilized materials

Résumé traduit

Full-depth reclamation (FDR) is a cold in-place rehabilitation method that has economic, environmental, and technical advantages as it allows to recycle 100% of the existing materials. The particularity of stabilisation with hydraulic and/or bituminous binders is that the physical structure and mechanical behaviour of the stabilised materials evolve over time. This phenomenon, known as curing, is of significant importance to the long-term performance of the stabilised materials, the reopening to traffic and the timing of the asphalt course placement over the stabilised base. However, in Quebec, road agencies do not have technical guidelines/requirements for quality control (QC) and monitoring of curing progress, which limits the use of this technique. In order to obtain quality works, a method for controlling the quality of pulverised and stabilised materials should be developed. For this purpose, it is essential to monitor and analyse the properties of the stabilised materials in situ in order to represent the real state of the materials and to avoid off-site testing due to curing.

To this end, it was proposed to evaluate the applicability of the light-weight deflectometer (LWD) and the dynamic cone penetrometer (DCP) to measure certain properties of pulverised and stabilised materials in situ. Laboratory and in situ tests were carried out at different stages of a cement-foamed-bitumen recycling construction project. The study confirms the potential of using DCP at the reclamation stage as the dynamic resistance as a function of the penetration depth could help determine the quality and depth of the recycling zone. The results also highlight the significant decrease in dynamic resistance within the reclaimed layer compared to the DCP results in the initial pavement structure. The study also showed that LWD is a suitable and reliable tool after stabilisation to assess the in situ stiffness evolution of stabilised materials during curing between 24 and 48 h after placement. The use of in-situ and nondestructive tests, such as LWD and DCP, could therefore address the need for performancebased testing and ensure that reclaimed and stabilised materials meet the project specifications and pavement design criteria.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire par articles présenté à l’école de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 198-209).
Mots-clés libres:	retraitement en place, stabilisation, déflectomètre à masse tombante portatif, pénétromètre dynamique à cône
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Lachance-Tremblay, Éric
Codirecteur:	Codirecteur Vaillancourt, Michel
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	28 août 2023 14:49
Dernière modification:	28 août 2023 14:49
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3262

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