Formulation des mélanges hydrocarbonés à chaud - · PDF fileCotita Centre Est –3 juin 2010 Formulation des mélanges hydrocarbonés à chaud S.Ollier/C.Mauduit

Cotita Centre Est – 3 juin 2010

Formulation des mélanges Formulation des mélanges hydrocarbonés à chaudhydrocarbonés à chaud

S.Ollier/C.Mauduit

Cotita centre est – 3 juin 2010

�� Rappel normatifRappel normatif

�� Les normesLes normes�� Depuis 1990, 53 normes européennes Depuis 1990, 53 normes européennes

�� Toutes publiées en tant que normes françaises NF EN.Toutes publiées en tant que normes françaises NF EN.

�� Au 1er mars 2008, l’ensemble des normes NF EN se Au 1er mars 2008, l’ensemble des normes NF EN se substituera, pour celles qui traitent du même sujet, substituera, pour celles qui traitent du même sujet, aux normes françaises en vigueur (qui seront retirées).aux normes françaises en vigueur (qui seront retirées).

� 3 types de normes sur les « Mélanges Bitumineux »:�� 8 normes «8 normes « produitproduit » : Spécification des matériaux» : Spécification des matériaux

�� 43 normes «43 normes « essaisessais » : Méthodes d’essais pour » : Méthodes d’essais pour mélange hydrocarboné à chaudmélange hydrocarboné à chaud

�� 2 normes plus directement liées au marquage CE2 normes plus directement liées au marquage CE


�� LES DOCUMENTSLES DOCUMENTS

�� Les normesLes normes� Les normes « produits » NF EN

Chaque norme est décomposée en deux parties :Chaque norme est décomposée en deux parties :

�� Un Avant Propos National (APN)Un Avant Propos National (APN)

� L’APN rappelle l’obligation de marquage CE et indique les caractéristiques qu'il est proposé de retenir en France.

�� La norme européenne elleLa norme européenne elle--même traduite en français même traduite en français présente .présente .

� Le domaine d’application de la norme

� Les spécifications des matériaux

� Les spécifications du mélange

� L’évaluation de la conformité

� L’identification du mélange

La norme européenne liste les caractéristiques qu’il est possiblLa norme européenne liste les caractéristiques qu’il est possible de e de retenir dans la spécification du produit. Contrairement aux retenir dans la spécification du produit. Contrairement aux anciennes normes françaises, elle ne détermine pas de classe de anciennes normes françaises, elle ne détermine pas de classe de mélange basée sur des performances. mélange basée sur des performances.



�� Les normesLes normes� Les normes « produits » NF EN

XP 98-135Agrégats d'enrobésNF EN 13108-8,Agrégats d'enrobés

NF P 98-134BBDrNF EN 13108-7,Enrobés drainants

NF P 98-145Asphalts coulésNF EN 13108-6,Enrobés Coulés Routiers

Non utilisés en FranceNF EN 13108-5,Stone Mastic Asphalt

Non utilisés en FranceNF EN 13108-4,Hot Rolled Asphalt

Utilisés dans les pays nordiques, non adaptés au contexte français.

NF EN 13108-3,Enrobés Souples

XP 98-137BBTMNF EN 13108-2,Bétons Bitumineux Très Minces

NF P 98-130 NF P 98-131NF P 98-132 NF P 98-136NF P 98-138 NF P 98-140NF P 98-141

Correspond à la définition des :BBSG, BBME, BBA, BBCS, BBM, EME et GB.

NF EN 13108-1,Enrobés Bitumineux

RRééfféérencerence anciennesanciennes normesnormesfranfranççaisesaises

DDéénominationsnominations franfranççaisesaisesNormesNormes NF ENNF EN



�� Les normesLes normes� Les normes « essais » NF EN

43 normes décomposées en deux parties :43 normes décomposées en deux parties :

�� Un Avant Propos National (APN)Un Avant Propos National (APN)

�� La norme européenne elleLa norme européenne elle--même traduite en français même traduite en français décrit l’essai concerné .décrit l’essai concerné .

� principe,

� appareil,

� mode opératoire,

� calcul,

� répétabilité…

Il existe une bonne correspondance avec les anciennes Il existe une bonne correspondance avec les anciennes normes d’essai françaisenormes d’essai française



�� Les documents d’accompagnement existantLes documents d’accompagnement existant� Guides

�� Le GANE(1994):à réviser(RRN)Le GANE(1994):à réviser(RRN)

�� Le GAN(STBA,2003):en révisionLe GAN(STBA,2003):en révision

�� Le GuideLe Guide »variantes»variantes »(2003):à réviser(RRN)»(2003):à réviser(RRN)

� Les autres documents�� Fascicule 27 du CCTG:à réviser…Fascicule 27 du CCTG:à réviser…

�� CCTP,CCAP,BPCCTP,CCAP,BP--types:des exemples en circulation;à adapter types:des exemples en circulation;à adapter au cas par cas;le RST a la compétence.au cas par cas;le RST a la compétence.

�� Catalogue des structuresCatalogue des structures--types de chaussées neuves:à types de chaussées neuves:à réviser(matériaux)réviser(matériaux)

�� Les documents d’accompagnement NOUVEAULes documents d’accompagnement NOUVEAU� Le GUN

�� Guide d’utilisation des normesGuide d’utilisation des normes

� La 98 150-1�� Norme mise en oeuvreNorme mise en oeuvre

� La note d’info


�� LES DOCUMENTS : LE GUNLES DOCUMENTS : LE GUN

� Document à caractère général

� Traduit les « anciens » produits selon les normes NF EN

� Explique les approches empirique et performancielle

� Fournit les caractéristiques minimales des granulats selon NF EN 13042 et XP P 18 545

� Rappelle les spécifications sur agrégats d’enrobés



� Appellation et références



� Utilisation classe et type

Exemple : BBSG 1 0/10 : béton bitumineux semi grenu de classe 1 et de granularité 0/10 (EB 10 roul 35/50)


�� LES DOCUMENTS : La 98LES DOCUMENTS : La 98––150150--1 : exécution des assises de 1 : exécution des assises de chaussées, couches de liaison et couches de roulementchaussées, couches de liaison et couches de roulement

ConstituantsFormulationFabricationTransportMise en œuvreContrôle sur chantier


�� LES DOCUMENTS : La 98LES DOCUMENTS : La 98––150150--11

� Exemples :



� Spécifications :



� Spécifications :


�� LES DOCUMENTS : La NOTE D’INFO N°17, décembre 2008LES DOCUMENTS : La NOTE D’INFO N°17, décembre 2008

� Informe les MO et Moe des changements réglementaires

� Propose des modalités pratiques et recommandations

� Rappelle l’obligation du marquage CE

� Précise les contrôles de fabrication dans le cadre d’un marché


�� LA FORMULATIONLA FORMULATIONL’épreuve de formulation fait l’objet d’une norme NF EN 13 108L’épreuve de formulation fait l’objet d’une norme NF EN 13 108--20 (06/06)20 (06/06)

�� 4 niveaux d4 niveaux d ’épreuve ’épreuve (choisis par le maître

d ’œuvre)

� Niveau 1 : niveau minimumDuriez et PCGDuriez et PCG

� Niveau 2 : Duriez et PCG+ Orniérage+ Orniérage

� Niveau 3 : Duriez et PCG+ Orniérage + module de rigidité+ Orniérage + module de rigidité

� Niveau 4 : Duriez et PCG+ Orniérage + module de rigidité+ Orniérage + module de rigidité

+ essai de fatigue+ essai de fatigue


�� LA FORMULATIONLA FORMULATION



�� Pour formuler il faut connaître :Pour formuler il faut connaître :� Les conditions d ’utilisation� le rôle de la couche

�� But de lBut de l ’étude de formulation’étude de formulation� Vérifier qu ’avec :

�� une courbe de mélange donnéeune courbe de mélange donnée

�� un % de liant donnéun % de liant donné

�On obtienne des caractéristiques conformes aux spécifications des normes produits (Cf p5) ou GUN



�� Exemple spécificationsExemple spécifications


�� ESSAISESSAIS�� Préparation du mélange Préparation du mélange (NF EN 12 697(NF EN 12 697--35)35)


�� ESSAISESSAIS

�� PCG PCG (NF EN 12 697(NF EN 12 697––31)31)Compactage par pétrissage sous une faible pression d ’un cylindre de mélange hydrocarboné.Le % de vide évolue en fonction de la hauteur de Le % de vide évolue en fonction de la hauteur de ll ’éprouvette en fonction du nombre de girations’éprouvette en fonction du nombre de girations


�� ESSAISESSAIS

�� DURIEZ DURIEZ (NF EN 12 697(NF EN 12 697––12)12) NF P 98-251-1(en attente de révision)

Essai de tenue à l ’eau Compactage statique double effet d ’éprouvettes cylindriques.

� Résistance en compression simple de :� éprouvettes conservées 7 jours dans l ’air à 18°C et 50% d ’hygrométrie � R

� éprouvettes conservées 7 jours dans l ’eau à 18°C � r

�� Tenue à lTenue à l ’eau = r/R’eau = r/R


�� ESSAISESSAIS

�� COMPACTAGE DE PLAQUES COMPACTAGE DE PLAQUES (NF EN 12 697(NF EN 12 697––33)33)


�� ESSAISESSAIS

�� ORNIERAGEORNIERAGE(NF EN 12 697(NF EN 12 697––22)22)Passage répété d ’une roue sur une éprouvette parallélépipédique à 60°C. Le pneumatique simule une charge à l ’essieu de 13 tonnes.

�� On mesure la profondeur de la déformation en fonction du nombre On mesure la profondeur de la déformation en fonction du nombre de de

cycles.cycles.


�� ESSAISESSAIS

�� M.A.E.R. M.A.E.R. (NF EN 12 697(NF EN 12 697––26)26)Détermination du module

� Rapport de la contrainte à la déformation relative.

Contrainte

Déf

orm

atio

n


�� ESSAISESSAIS

�� ESSAI DE FATIGUE ESSAI DE FATIGUE (Norme NF P 98(Norme NF P 98--261261--1) 1) DéfinitionLa fatigue traduit le fait qu’un matériau peut se rompre si on lui applique un grand nombre de fois une sollicitation d’amplitude inférieure à celle provoquant sa rupture instantanée (au premier chargement).

Expérience de baseOn soumet une éprouvette de matériau à des sollicitations répétées toutes identiques, jusqu’à rupture de l’éprouvette. On relève le nombre de cycles correspondant N

ExcentriqueMoteur

Capteur forceCapteur déplacement

Éprouvette

Support


�� ESSAISESSAIS

�� ESSAI DE FATIGUEESSAI DE FATIGUE

Essai élémentaire :

– solliciter l’éprouvette console trapézoïdale isocèle en imposanten tête une flèche sinusoïdale d’amplitude constante ;

– enregistrer l’évolution de l’amplitude de la force en tête ;

– mesurer la durée de vie de l’éprouvetteF

Nb cycles

Fo

Fo/2

N rupt


�� ESSAISESSAIS


Le phénomène étant très dispersé, on recommence l’expérience :

– à un même niveau de sollicitation pour plusieurs éprouvettes

– à différents niveaux de sollicitations.

log N

log s

Rupture au premier chargement


�� ESSAISESSAIS


� Représentation usuelleRésultats présentés sous la forme :

log s ou ε = f (log N) ou s = f (log N)

Dispersion sur l’essai de fatigue

log εεεε

log N

ε ε= ×

6 610

Nb

εεεε6666

106

1b


Quelques éléments complémentairesQuelques éléments complémentaires

ÉÉtude de formulation valable 5 ans uniquementtude de formulation valable 5 ans uniquement

Une nouvelle Une nouvelle éétude doit tude doit êêtre rtre rééalisaliséée si :e si : - changement des gravillons - changement de grade de bitume - caractéristiques des agrégats

L’épreuve de formulation doit être réalisée avec les L’épreuve de formulation doit être réalisée avec les constituants réellement utilisés et le procédé de constituants réellement utilisés et le procédé de fabrication fabrication ( température)( température)


�� Quelques éléments complémentairesQuelques éléments complémentaires

Les contrôles du marquage CE en centrale , ne Les contrôles du marquage CE en centrale , ne dispense pas des contrôles de fabrication avec dispense pas des contrôles de fabrication avec prélèvement sur chantier.prélèvement sur chantier.

La teneur en bitume est incorporée dans les 100%La teneur en bitume est incorporée dans les 100%

Si incorporation d’agrégats Si incorporation d’agrégats ≤≤ 10% pas de nouvelle 10% pas de nouvelle éétudetude

Pour les agrégats s’assurer d’un stock homogènePour les agrégats s’assurer d’un stock homogène


�� Lecture d’une fiche d’entrepriseLecture d’une fiche d’entreprise

Comporte Comporte ::

-- étude de formulationétude de formulation

-- fiche technique des produits :fiche technique des produits : - choix du liant ( péné + TBA ) - nature des agrégats ( sur 5 prélèvements)

-- liant % , liant % , pénépéné, TBA, , TBA, -- sur granulats ( courbe granulaire, sur granulats ( courbe granulaire, PSV, MDE,LA)PSV, MDE,LA)

- nature des granulats

-- courbecourbe -- PSV,MDE,LAPSV,MDE,LA


�� Lecture d’une Lecture d’une fiche d’entreprisefiche d’entreprise


�� Lecture d’une Lecture d’une FTAEFTAE

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