Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

RAPPORT DE STAGE

Langue

français

Auteur

BEDUNEAU

Résumé / Abstract

La construction et l'entretien des chaussées font fréquemment appel à des graves traitées pour la construction des assises, couches de fondation ou de base. On recherche donc des propriétés mécaniques suffisantes en fonction des conditions de trafic, environnementales ou économiques afin d'assurer une meilleure adéquation du matériau à la route. Les graves traitées présentent des propriétés intrinsèques liées notamment au type de liant utilisé, hydraulique ou bitumineux. Pour ce dernier, différents processus de mise en oeuvre, enrobage à froid ou à chaud, conduisent aussi à des propriétés différentes. Dans cette étude, nous nous intéresserons aux bétons bitumineux semi-grenu traité à la mousse de bitume. Ces matériaux de surface sont élaborés par incorporation de bitume chaud sous forme de mousse sur des granulats se trouvant à une température inférieure à 100°C (enrobé tiède). Ils présentent une montée en cohésion suffisamment lente pour garantir des délais de maniabilité de plusieurs jours. La première mousse de bitume a été réalisée par August Jacobi en 1928 en Allemagne mais les spécialistes s'accordent à dire que c'est le professeur Ladis Csanyi, de l'université de l'Iowa, qui le premier introduit de la vapeur d'eau dans du bitume chaud dans le but avoué d'enrober des granulats froids [1]. Les véritables essais industriels datent des années 70 en Australie, mais il faut encore attendre 20 ans pour que le procédé apparaisse comme une réelle technique de mise en oeuvre. En France , c'est l'Entreprise Jean Lefèvre (aujourd'hui EUROVIA) qui précocement dans les années 70 tenta de réaliser des enduits de surface avec de la mousse de bitume, mais progressivement déplace le champs d'application aux graves traitées en 1991 pour faire des couches d'assise [1; 5]. Ce n'est qu'en 1989 que le procédé a été élargi au traitement des graves, et les premières études sont engagée en laboratoire [4]. Des résultats ont étés régulièrement publiés, notamment les essais effectués à Nantes sur le manège de fatigue qui, après le passage de 4.3 millions d'essieux chargés à 13 tonne sont permis de caractériser le matériau, son comportement, et d'évaluer les paramètres géotechniques [1, 3, 4, 5, 8]. L'intérêt suscité par les graves traitées à la mousse de bitume est dû à de nombreux avantages : Economiquement, l'enrobage tiède ou à froid représente un gain d'énergie non négligeable (le chauffage des granulats à 120°C représente environ 20% du coût de revient moyen d'une tonne d'enrobé chaud. Ecologiquement, les enrobés tièdes ou à froids n'émettent ni fumée, ni odeurs, et polluent moins les sols (pas de coulures). Les moyens de fabrication sont rustiques. Valorisation des granulats locaux ou utilisation de matériaux recyclés (béton concassé). Grande mobilité de la plate-forme de fabrication et souplesse d'adaptation à tous types de centrale de graves traitées. Stockabilité du matériau. Le délai de maniabilité des graves traitées à la mousse de bitume est des quelques jours ce qui permet des distances de transport importantes et des mises en oeuvre retardées. Des études préliminaires ont déjà été menées afin de déterminer l'influence du bitume sur la qualité et la stabilité de la mousse. Les mécanismes de formation de la méso structure du mélange ont aussi été étudiés mais il reste encore des interrogations à ce sujet. Dans cette étude, nous allons déterminer les propriétés mécaniques des enrobés traitées à la mousse de bitume en fonction des deux facteurs primordiaux que sont la température des granulats lors de l'enrobage et leur teneur en eau. (Université de Poitiers, UFR Sciences, IUP Génie des Matériaux et Management Master 1er année).