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Étude de retraitement en place à « froid » de chaussées anciennes au

liant hydraulique

L.Miard CEREMA Département Laboratoire d’Autun

Le guide « référence »


Les avantages de la technique


Environnementaux :* Économie de ressources granulaires* Réduction de nuisances liées à l’apport de matériaux sur chantier

Techniques :* Possibilité de réfaction de chaussée sans recourir à une éventuelle décharge de matériaux potentiellement pollués (HAP notamment).* Correction des profils en travers après fragmentation du corps de chaussée (avant incorporation du liant)* Rigidité de la chaussée qui permet une répartition de la descente de charge sur le support.* Comportement par temps chaud.* Comportement aux cycles de gel/dégel (résistance et conductibilité thermique).* Maintien « relatif » de l’altimétrie.

Économiques :* Technique « locale » (matériaux, liants, entreprises…)* Moins d’apport et moins de décharge.

Classification du retraitement au liant hydraulique


* Classe IV

* Renforcement Structurel

* Création d’une nouvelle assise (avec ou sans apport – avec ou sans rabotage de la couche de surface)

* Matériaux à retraiter : tout ou partie des couvertures bitumineuses/assises et éventuellement support

* Liant : CPJ ou LHR

* dosages : couramment entre 3 et 6 % de liant.

* Épaisseur du retraitement : 20 à 30 cm (voir un peu +)

Les études


Diagnostic de la chaussée en place :* Relevés visuels* Déflexions* Sondages

Caractérisation des matériaux :* Wn, Gr (Dmax), VBS...+ compléments liés à des doutes ou une expérience locale

Faisabilité :* Dmax>80 mm* VBS (si >0,8 g/100g étude obligatoire)* Epaisseur de mtx retraitables > celle définie par le dimensionnement (ou apport).

Les Sondages


Ceux-ci paraissent devoir être réalisés avec une méthode permettant l’obtention d’une coupure granulométrique la plus proche de ce qui est attendu lors de la désagrégation de la structure en place lors des travaux.Le meilleur engin paraît donc être la raboteuse.

Les Sondages


Les Sondages


Idéalement (et si possible), mesure du niveau de portance obtenu en fond de rabotage, ce qui permet un dimensionnement optimisé.

Les Sondages


* Obtention d’une coupe de la structure de bonne qualité

* Visualisation du support et des éventuels « interfaces problématiques » (fissures, décollage, Dmax...etc).

* Prélèvement de matériaux homogénéisés et réduits granulométriquement selon une méthode « proche » des travaux.

Les études en laboratoire


Les paramètres recherchés sont « relativement » simples et peuvent se résumer aux performances mécaniques obtenues en laboratoire sur les matériaux traités.

Les éléments essentiels sont les modules élastiques et les résistances en traction et/ou compression.

Les paramètres :* σ6: contrainte de rupture par traction en flexion sur éprouvettes (360j) à 10E6 cycles.* Rt : Résistance en traction directe.Sont obtenus par équivalence (tableaux de relations entre paramètres issus du guide) à partir des valeurs mesurées par essais.

Des coefficients de correspondance entre l’âge pris en compte pour le dimensionnement (360 jours) et celui de casse des éprouvettes en laboratoire sont également fournis. Un délai minimum est exigé en fonction du liant envisagé :* 28 jours pour un CPJ (Rt/Rt360=0,6 et E/E360=0,65)* 60 jours pour un LHR (Rt/Rt360=0,7 et E/E360=0,8)



Éprouvettes réalisées : à 5 % CPJ



Éprouvettes réalisées : à 7 % CPJ

Exemple d’application


Résultats d’essais :

Éprouvettes Dimensions (cm) Module en compression (Ec en MPa)

Résistance en compression (Rc en

MPa)

Module en compression diamétrale

(Stb en MPa)

Résistance en compression diamétrale

(RtB en MPa)

5 % CPJ 1 16x32 11600

5 % CPJ 1b 16x16 <5000 0,33

7 % CPJ 1 16x32 14400 9,16

7 % CPJ 2 16x32 15200 7,17

7 % CPJ 3 16x32 14600 9,56

7 % CPJ 4 16x16 23403 0,99

7 % CPJ 5 16x16 20679 1,06

7 % CPJ 6 16x16 24246 1,14

Exemple d’application


● Valeurs retenues

La résistance en traction est déterminée ici à partir des essais « brésiliens » , le module quant à lui est déterminé à partir des essais en compression.

Soit :Rt= 0,8 Rtb = 0,8 x 1/3(0,99+1,06+1,14) = 0,85 MPaE = 1/3 (14400+15200+14600) = 14 700 MPa

D’après les relations issues du guide entre Rt et Rt360 (Rt/Rt360 = 0,6) et entre E et E360 (E/E360 = 0,65):Rt360 = 1,42 MPaE360 = 22 600 MPa

En appliquant les règles de modération (30 % sur σ6 et 10 % sur E360) les valeurs obtenues sont les suivantes :σ6 = 0,7 ( σ6/Rt) x Rt360 = 0,99 MPa (en prenant en compte un rapport σ6/Rt=1)E = 0,9 E360 = 20 300 MPa

Dimensionnement :qualité de matériaux et de retraitement


Qualité de retraitement R1 Qualité de retraitement R2

Matx M1 Matx M2 Matx M1 Matx M2

Module E (MPa)

20000 18000 18000 13000

σ6 (MPa) 0,70 0,55 0,55 0,35

A noter que les qualités de retraitement R1 et R2 sont fonction de l’atelier de retraitement, de sa puissance et de ses capacités de maîtrise de divers paramètres conduisant à une bonne homogénéité du mélange matériaux/liant/eau sur l’épaisseur, le profil en long et le profil en travers.



D’après l’exemple utilisé, les matériaux sont de qualité M1.

En choisissant une qualité de retraitement de type R1, et en intégrant un trafic de type T3+ ainsi qu’une portance de 80 MPa, le guide propose le dimensionnement suivant :

6 cm BBSG

29 cm matériaux

retraités type M1

Portance sol support > 80 MPa



Toujours d’après l’exemple précédent :* Qualité M1* Retraitement R1* Portance mesurée >100 MPa

En optimisant avec ALIZE le dimensionnement à partir des performances mécaniques obtenues le dimensionnement devient le suivant :

6 cm BBSG

22 cm matériaux

retraités type R1 M1

Portance sol support > 100 MPa



La réalité du terrain doit cependant rester une priorité et les constats réalisés lors des reconnaissances doivent s’imposer.

Dans l’exemple concerné, des fissures localisées constatées sur l’épaisseur de la grave hydraulique en place conduisent à réaliser une épaisseur minimale de retraitement de 24 à 25 cm (malgré un dimensionnement optimisé à 22 cm).

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