Journée technique LAVOC – 17 septembre 2003

Journée technique LAVOC – 17 septembre 2003

Amélioration de l'adhérence par le choix de

la formulation des enrobés

Philippe CHENEVIERE

Ing. dipl. EPFL

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Un objectif commun…

… la sécurité routière

… l’adhérence des chaussées

Un facteur essentiel…

• Problématique

• Définition

• Besoin en adhérence

• Choix de la formulation

• Epilogue

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Un objectif commun…

… la sécurité routière


Un facteur essentiel…

… humides

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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« La route qui pardonne »

Lionel Patte

… humides

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Le niveau d’adhérence est définie par :

Gamme des longueurs d’onde

Effet sur le contact pneu – chaussée

Macrotexture 0.5 à 50 mm mouillé humide

Microtexture < 0.5 mm humide sec

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Image : Pavement Surface Macrotexture Measurement and Application, TRB 2003 Annual Meeting


Recherche commune franco-suisse en cours :

Suisse

SETRA - Service d’études techniques des Routes et Autoroutes (P. Dupont)

France

LRPC Angers – Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d’Angers (G. Delalande)

LAVOC – Laboratoire des Voies de Cirulation (A.-G. Dumont)

IVT – Institut für Verkehrsplanung, Transporttechnik, Strassen- und Eisenbahnbau (H.-P. Lindenmann)

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Définir et mettre au point des règles permettant d’optimiser la valeur d’adhérence d’un revêtement bitumineux

Fixer des spécifications réalistes

Besoin en adhérence des revêtements de chaussées

Mandat de recherche

Objectifs

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Définir et mettre au point des règles permettant d’optimiser la valeur d’adhérence d’un revêtement bitumineux

Fixer des spécifications réalistes

Besoin en adhérence des revêtements de chaussées

Sortie prévue : début 2004

Mandat de recherche

Objectifs

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude SETRA - LRPC

Optimisation du couple formule – granulats en jouant

principalement sur :

Le calibre D et la courbe granulométrique de la formule

Les caractéristiques intrinsèques normalisées des granulats

Objectif

Propositions

Conclusions

Titre Planches expérimentales Granulats – Adhérence

Objectif

Etude LAVOC

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Etude SETRA - LRPC

Objectif

Propositions

Conclusions

Référence : P. Dupont, Y. Ganga, J. Bellanger, G.Delalande; Planches expérimentales « adhérence – granulats » Conclusions, Revue Générale des routes n°788 octobre 2000.

• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude LAVOC


Etude SETRA - LRPC

Objectif

Propositions

Conclusions

Référence : P. Dupont, Y. Ganga, J. Bellanger, G.Delalande; Planches expérimentales « adhérence – granulats » Conclusions, Revue Générale des routes n°788 octobre 2000.

• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude LAVOC

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Etude SETRA - LRPC

Objectif

Propositions

Conclusions

• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude LAVOC

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Etude SETRA - LRPC

Objectif

Propositions

Conclusions

Incidence du calibre D et de la courbe granulométrique de la formule sur la texture et l’adhérence

Effet des caractéristiques intrinsèques normalisées des granulats sur l’adhérence

expérimentations riches d’enseignements

résultats relativement mitigés

Il existerait une certaine compensation entre la formule et la résistance au polissage des granulats

Un fort CPA ne se concrétise pas forcément par un niveau d’adhérence plus élevé que celui relevé avec un CPA plus faible

• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude LAVOC

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Titre


• Problématique

• Définition



• Epilogue

Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Etude de l’incidence de la forme des granulats sur la qualité

antidérapante des chaussées

Objectif Déterminer l’influence de la forme des granulats ( % cubicité

et état des arêtes ) sur la qualité antidérapante des

chaussées.

Résultats

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

12 plaques de dimension 500 x 180 x 50 mm

2 paramètres principaux

2 paramètres pour étude de sensibilité

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

2 paramètres principaux…

% de cubicité

► 50 % d’éléments cubiques► 80 % d’éléments cubiques

Type de concasseur

► Concasseur à marteaux (arêtes vives)► Concasseur à sole tournante à enclumes (arêtes semi-émoussées)► Concasseur à sole tournante autobroyant (arêtes émoussées)

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

2 paramètres pour étude de sensibilité…

Origine des granulats

► Carrière d’Arvel (VD) (CPA = 51)► Carrière de Balmholz (BE) (CPA = « 53 »)

Type d’enrobé

► Enrobé AB 11► Enrobé macro-rugueux MR 11

Photo: LRPC d’’Angers

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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20°

6


Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

LRPC d’Angers – Essais sur la machine GRAP

► Système de polissage des granulats par projection► Essai alternatif à l’essai CPA

Source: Fiche GRAP (LCPC)

Machine CPA mesure SRT coefficient de polissage accéléré des gravillons (CPA)

Machine GRAP mesure SRT résistance au polissage accéléré des gravillons (RPA)

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats


► Découpage des plaques + mise en place• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats


► Dispositif de projection

Polissage obtenu après 20 cycles de balayage. Essai effectué jusqu’à 40 cycles

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats


► Mesures SRT (0, 5, 10, 20, 30, 40 cycles)

Microtexture

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats


► Mesures HSv (0, 5, 10, 20, 30, 40 cycles)

Macrotexture

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Effet du taux de cubicité sur la microtexture pour un enrobé AB 11, arêtes vives, granulats Arvel

55

60

65

70

0 10 20 30 40

Nombre de cycles [-]

Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50%

Fuseau des résultats


55

60

65

70

0 10 20 30 40


Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50%


Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

Phase « décapage »

• Problématique

• Définition



• Epilogue

/ 35



55

60

65

70

0 10 20 30 40


Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50%


Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

Phase « polissage »

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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55

60

65

70

0 10 20 30 40


Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50%


Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

Phase « usure »

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats


55

60

65

70

0 10 20 30 40


Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50% cubicité 80%

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

Effet du taux de cubicité sur la microtexture pour un enrobé AB 11, arêtes émoussées, granulats Arvel

55

60

65

70

0 10 20 30 40


Va

leu

r S

RT

[-]

cubicité 50% cubicité 80%

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

• Problématique

• Définition



• Epilogue

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

• Problématique

• Définition



• Epilogue Type enrobé

État arêtes

% cubicité

Granulats

vives vives vives vives

AB 11 AB 11 AB 11 AB 11 AB 11 AB 11 AB 11 AB 11 MR 11 MR 11 MR 11 MR 11

50 % 50 % 80 % 80 %

émou. émou. émou.

50 % 50 %80 %

Arvel Arvel Arvel Arvel ArvelBalm. Balm.Balm.

s-ém.

50 %

émou.émou.vives vives

Arvel Arvel Arvel Arvel

50 % 80 % 50 % 80 %

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Etude LAVOC

Etude SETRA - LRPC

Objectif

Enseignements

Conclusions

Déroulement

Résultats

L’effet produit par l’influence simultanée « taux de cubicité – état des arêtes » peut être nul ou marqué suivant la formulation choisie

Il semblerait qu’il existe parfois une certaine compensation entre la forme et le niveau de CPA (si même gamme de grandeur)

Un meilleur CPA sera en règle générale toujours bénéfique pour la microtexture si tous les autres facteurs de la formulation sont identiques

• Problématique

• Définition



• Epilogue

Apport d’éléments de réponses surtout en matière de microtexture

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• Problématique

• Définition



• Epilogue

Le besoin en adhérence varie suivant les conditions de site et de trafic

Un bon choix de formulation permet de répondre dans une certaine mesure à ce besoin selon les matériaux à disposition

Les granulats de carrière doivent être valorisés en fonction de leurs propriétés et leur domaine d’utilisation

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