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Clare du 15 novembre 2012Essai DURIEZ & Caractérisation de la tenue à l’eau

1

Centre d'Études techniques de l'Équipement de l'Est

Ministère de l'Écologie, de l'Énergie, du Développement durable et de l'Aménagement du Territoire

Clare du 15 novembre 201

Groupe de travail

Essai DURIEZ& Caractérisation de la tenue à l’eau

H. MARNEFFE

D. GAUVAINCETE-Est / LRPC Nancy


2

Sommaire du 22 mars

*** Position de l’essai Duriezquant à l’étude de formulation d’un enrobéquant au comportement « réel »

*** Autres essais connexes

*** réflexion sur le travail envisagé par le Clare*** réflexion sur le travail envisagé de type « recherches »

*** Essais Duriez - description


3

1) Position de l’essai DURIEZ »

Niveau 1 : essai PCG( essai de compactage à la Presse à Cisaillement Giratoire),

essai Duriez (test de tenue à l'eau).

Niveau 2 : niveau 1 + essai d'orniérage.

Niveau 3 : niveau 2 + Module essai de caractérisation des performances mécaniques par essai de traction directe MAER (Machine Asservie d'Essais Rhéologiques).

Niveau 4 : niveau 3 + essai de Fatigue.


4

1) Position de l’essai DURIEZ »Position de l’essai /// par rapport au comportement réel

Le problème de la tenue climatique (pluie, sel, gel) de l’enrobé- Tenue par rapport à l’eau (pluies)

- Tenue par rapport à l’eau chargée de sel de deverglaçage

- Tenue par rapport au gel-dégel de l’eau

Tenue mécanique - OK = essai DuriezDésenrobage - OK = essai adhésivité

= essai ???? Duriez « salé »

= essai ???? Duriez après Cycles gel-dégel Type «gélifraction granulats 1367-1 »


5

2 –Tenue à l’eau - essai Duriezte

nue

à l’e

au -D

urie

z• Principe : comme son nom l’indique – vérifier la

sensibilité de perte de résistance à l’eau Tenue à l’eau = r/R résistance après 7j immersion / la résistance à sec

• détail de réalisation :Norme NF P 98-251-1 (2002)

Norme NFEN 12697-12 (2008) (méthode B)


6

2 –Tenue à l’eau Duriezte

nue

à l’e

au -D

urie

z• détail de réalisation :

D <14mm D >=14mm

type ∅ 80 mm ∅ 120 mm

nombre 12 10Charge presse 60 kN – 5 min 180 kN – 5 minconservées 4 h dans le mouleconservées 1 j à temp (15°-25°c)


7

2 –Tenue à l’eau Duriezte

nue

à l’e

au -D

urie

z• détail de réalisation :

- pesage & mesures des éprouvette évaluation MVa géométrique- si une éprouvette a une Mva <> 1% rejet (si 2 éprouvette on recommence tout)

- 2 eprouvettes ------ pour MV hydrostatique- 5 (ou 4 si D>14) éprouvettes ----- conservées à sec 7 j à sec = 18°c et 50% humidité- 5 (ou 4 si D>14) ) éprouvettes ----- d’abord saturé d’eau sous vide

conservées ds eau à 18°c

• Tri-verification % vide:

• conservation:

- dégazées et saturées dans enceinte de dépression ( 47 kpa)

- les éprouvettes en eau sont pesées à J+8 après essuyageet éventuellement à J+3 , J+5


8

2 – tenue à l’eau - Duriezte

nue

à l’e

au -D

urie

z

• détail de réalisation :

- Et enfin l’ essai de compression


9


nue

à l’e

au -D

urie

z


10


nue

à l’e

au -D

urie

z*Reproductibilité, repétabilité

Norme NF P 98-251-1 (2002)

Norme NFEN 12697-12 (2008) (méthode B)


11


nue

à l’e

au -D

urie


Ces chiffres viennent de la campagne suivante :


12


nue

à l’e

au -D

urie




13


nue

à l’e

au -D

urie



- sous la direction BNSR, pilotage LRPC St Quentin

- au départ, 2 labo pétrolier, 7 labo entreprises, 9 LPC

- une formulation BBSG 0/10 calée par LR Autun pour être proche du seuil

-sur les 18 participants : étendue des moyennes, 0,63 --- 0,88 Moyenne 0,73

-sur les 15 participants : étendue des moyennes, 0,65 --- 0,85 Retenues après test Mandel , Cochran


14


nue

à l’e

au -D

urie


72 essais


15


nue

à l’e

au -D

urie

z

* Facteurs influant

Adhésivité couple bitume/granulat

si problème, ….ajout d’un dope (0,3%)


16

3 – tenue à l’eau– Essai ADHESIVITEAdhésivité couple bitume/granulat – essai

Norme XP-T-66043Étape 1 :200 g de granulats10 g de bitume

120°c120°c

Mélange en bolGranulats à 100% recouvert de bitume

Mise en coupelle

24h

60°c

Étape 2 : Mise en bécher

Avec capot

+ 300ml Eau déminéralisée à 60°c

20h

+- 4h

60°c

EVALUATIONdu taux de couverture des granulats par le bitume

en bécherou coupelle


17

3 – tenue à l’eau– Essai ADHESIVITE

Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%

f) 0% (restent quelques globules)


18


Eau déminéralisée à 60°C80 à 90% des surfaces recouvertes (b)

Produit marqueU à 60°C 50% des surfaces recouvertes (d)

Produit marque R à 60°C 0% des surfaces recouvertes (f)

-Conclusion de l’essai d’adhésivité ???

Quand s’estime-t-on satisfait, ou insatisfait?


19

4 - réflexion sur le travail envisagé de type « recherches»

B- Sel de déverglaçage :

*) on peut déjà faire DURIEZ + Adhésivité Avec //Sans sel de déverglaçage

A - représentativité du Duriez : 7j à l’eau à 60°C et de l’adhésivité

*) l’eau x °C réél Faire un bilan des J (saturé…) x temp°C

*) Effet piston et désenrobant, des passages de véhicules

*) la perte de 70 % de résistance est-elle satisfaisante ?

C- Gel -Degel : *) on peut le quantifier (données météoFrance)*) on peut faire par exemple Duriez après 10 cycles (avec eau ???) Avec la question de la représentativité // données météo et des seuils

O/N


20

TRAVAIL du Groupe de travail

*** réflexions sur la suite

*** Essais Duriez*** Essais adhésivité ANALYSES

Sommaire du 15 novembre


21

TRAVAIL du Groupe de travail*** remerciements ***

Sonia HAUGUEL Shell David LAWRENCE Shell

Achille COLIN Shell Marie-Francoise ROUSSEL Eiffage

Stéphane DUPRIET EIffage Patrick PIBIS CG88 Jean VOIRIN Screg Didier KURTZ Eurovia

Mathieu WALLEZ Eurovia David TORS Colas

Damien EDEL Laboroute Arnaud FEESER Cete Est/LRStrasbourgRomain LEDIG Cete Est/LRNancy

Dominique GAUVAIN Cete Est/LRNancy Hervé MARNEFFE Cete Est/LRNancy


22

1 – 1ere réunion (06 juillet)

*) Essais croisés Duriez- sensibilité à l’eau,

Décision sur une 1ère campagne d’essais :Il est décidé de faire une première étape qui sera

* des essais croisés Duriez classique (NF-EN 12697-12 méthode B (compression)) sur 3 formules de BBSG (x 2 bitumes)

* des Essais croisés Adhésivité même granulats

Rappel : Souhait et nécessité de répondre à l’engagement du SPRIR et à la demande des maîtres d’ouvrage quant à la question de la durabilité des couches de surfaces.


23

1 – 1ere réunion (06 juillet)

formule n° 1 qui a un Duriez SATISFAISANT et vécu in situ SATISFAISANT formule n°2 qui a un Duriez SATISFAISANT et vécu in situ NON SATISFAISANT formule n° 3 qui a un Duriez NON SATISFAISANT .

3 formules

2 bitumes (50/70 et 20/30 pour figurer un bitume 50/70 vieilli)


24

1 – 2e réunion (11 septembre)

* Approvisionnement des matériaux

* Facteurs important à établir par chaque labo avant les essais :Liste non exhaustive : - temps de malaxage, - taux de charge du malaxeur, -type de presse pour la confection , - respect du temps de mûrissement, -maintien du vide avant injection de l’eau , -température de l’eau injectée.


25



26



27

1 – 2e réunion (11 septembre)NB : Chaque labo refait une détermination Péné+TBA surchacun des 2 bitumes.

NB : les labo volontaires (quasi tous), feront l’essai d’adhésivité (Norme xp-t-66043) sur les granulats (grosse fraction) / bitume (total, 6 essais (1a, 2a, 3a, 1b, 2b, 3b). Cela nécessite très peu de matériau et sera l’occasion d’une intercomparaison.


28

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats

3 formules x 2 bitumes x 7 labo = … 42 essais Duriez


29

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats1- Péné-TBA

46-54 55-63


30

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats2- Duriez

i/cCw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3) i/c

Cw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3) i/c

Cw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3)

labo 1 84.80 10380 12240 2269 73.31 9120 12440 2262 91.43 16000 17500 2486labo 2 90.10 10120 2213 80.60 10372 2212 94.00 13030 2420labo 3 87.97 9373 10655 2221 82.74 9054 10943 2210 88.01 10323 11729 2355labo 4 90.00 11381 2174 11659 2163 92.00 15315 2375labo 5 83.33 7358 8830 2231 78.27 7046 9002 2245 94.25 10352 10984 2442labo 6 92.00 9807 2272 76.00 9649 2262 94.00 12283 2456labo 7 75.88 7903 10415 2138 73.02 8930 12230 2200 89.27 10876 12183 2366

oyenne = 86.30 10493 2217 77.32 10899 2222 91.85 13289 2414rt type = 5.5 1099 48 3.9 1302 36 2.5 2305 50

a - formule 1 - 50/70 granulat M

a - formule 2 - 50/70 granulat S

a - formule 3 - 50/70 granulat L


31

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats2- Duriez

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

1 2 3 4 5 6 7

labo labo labo labo labo labo labo

a - formule 1 - 50/70 granulatM i/c


32

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

100.00

1 2 3 4 5 6 7


a - formule 1 - 50/70 granulatM i/c

a - formule 2 - 50/70 granulatS i/c

a - formule 3 - 50/70 granulatL i/c



33


i/cCw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3) i/c

Cw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3) i/c

Cw (kpa)

Cd (kpa)

mva (kg/m3)

labo 1 78.56 11140 14180 2272 81.76 12100 14800 2278 94.61 18600 19660 2478labo 2 88.30 11764 2208 87.00 13272 2226 94.40 15888 2411labo 3 85.21 10530 12357 2215 89.12 10856 12182 2211 94.11 14136 15021 2390labo 4 83.00 13230 2205 75.00 14350 2197labo 5 88.67 9568 10790 2234 83.06 8658 10424 2250 103.9 12694 12222 2422labo 6 78.00 10571 2252 74.00 12315 2283 96.00 16297 2458labo 7 92.04 9911 10768 2194 85.76 11050 12885 2197 99.81 15029 15057 2382

oyenne = 84.83 11951 2226 82.24 12890 2235 97.13 15691 2424rt type = 5.3 1382 28 5.8 1463 36 3.9 2410 38

b - formule 1 - 20/30 granulat M

b - formule 2 - 20/30 granulat S

b - formule 3 - 20/30 granulat L


34


b-formule 1-20/30- granulats M

50.00

55.00

60.00

65.00

70.00

75.0080.00

85.00

90.00

95.00

100.00

1 2 3 4 5 6 7



35


50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

1 2 3 4 5 6 7


b - formule 1 - 20/30 granulatM

b - formule 2 - 20/30 granulatS

b - formule 3 - 20/30 granulatL

2- Duriez


36

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats2- Duriez - évolution entre 50/70 et 20/30

a - f

orm

ule

1 -

50/7

0 gr

anul

at M

b - f

orm

ule

1 -

20/3

0 gr

anul

at M

a - f

orm

ule

2 -

50/7

0 gr

anul

at S

b - f

orm

ule

2 -

20/3

0 gr

anul

at S

a - f

orm

ule

3 -

50/7

0 gr

anul

at L

b - f

orm

ule

3 -

20/3

0 gr

anul

at L

i/c i/c i/c i/c i/c i/clabo 1 84.80 78.56 73.31 81.76 91.43 94.61labo 2 90.10 88.30 80.60 87.00 94.00 94.40labo 3 87.97 85.21 82.74 89.12 88.01 94.11labo 4 90.00 83.00 75.00 92.00labo 5 83.33 88.67 78.27 83.06 94.25 103.86labo 6 92.00 78.00 76.00 74.00 94.00 96.00labo 7 75.88 92.04 73.02 85.76 89.27 99.81

oyenne = 86.30 84.83 77.32 82.24 91.85 97.13rt type = 5.5 5.30 3.9 5.82 2.5 3.92


37


Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%



38

3 – tenue à l’eau– Essai ADHESIVITEMatériaux Formulation 1a 6/10 M :Au 50/70

Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


75


39

3 – tenue à l’eau– Essai ADHESIVITEMatériaux Formulation 1b 6/10 M :Au 20/30

Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


75


40


Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


Matériaux Formulation 2a 4/10 SAu 50/70 :

30


41


Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


Matériaux Formulation 2b 4/10 S :Au 20/30 :

0


42


Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


Matériaux Formulation 3a 8/12 L :Au 50/70 :

50


43


Notes

a) 100%

b) 90 à 99%

c) 75 à 89 %

d) 50 à 74%

e) <50%


Matériaux Formulation 3b 8/12 L :Au 20/30 :

50


44

2 – Clare du 15 – 11- 12 : les résultats2- Adhésivité

6/10 M au 50/70

6/10 M au 20/30

4/10 S au 50/70

4/10 S au 20/30

6/10 L au 50/70

6/10 L au 20/30

formule 1 formule 1 formule 2 formule 2 formule 3 formule 3labo 2 75 75 30 0 50 50labo 1labo 3 75 75 30 0 30 0labo 8+ 30 50 0 0 30 30labo 4labo 5 75 50 30 0 30 30

63.75 62.50 22.50 0.00 35.00 27.50

Quand c’est zéro, c’est zéro


45


6/10 M au 50/70

6/10 M au 20/30

4/10 S au 50/70

4/10 S au 20/30

6/10 L au 50/70

6/10 L au 20/30

formule 1 formule 1 formule 2 formule 2 formule 3 formule 3labo 1 90 90 30 30 90 90labo 2 75 75 30 0 50 50labo 3 50 90 30 0 0 75labo 4 50 90 30 30 30 50labo 5 50 75 30 30 0 75labo 6 90 90 30 50 50 75

67.50 85.00 30.00 23.33 36.67 69.1719.9 7.7 0.0 19.7 34.4 15.9

Il y a vraiment de grosses différences entre granulats avec l’essai d’adhésivité (effet amplifié)


46


0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

a - formule1 - 50/70

granulat M

b - formule1 - 20/30

granulat M


granulat S


granulat S


granulat L


granulat L

Duriez i/c

Adhésivité %

a - f

orm

ule

1 -

50/7

0 gr

anul

at M

b - f

orm

ule

1 -

20/3

0 gr

anul

at M

a - f

orm

ule

2 -

50/7

0 gr

anul

at S

b - f

orm

ule

2 -

20/3

0 gr

anul

at S

a - f

orm

ule

3 -

50/7

0 gr

anul

at L

b - f

orm

ule

3 -

20/3

0 gr

anul

at L

Duriez i/c 86.30 84.83 77.32 82.24 91.85 97.13

Adhésivité % 67.50 82.50 30.00 23.33 36.67 73.33


47

Merci de votre attention

*** Duriez – traction indirecte

*** Duriez sévérisé


48

Merci de votre attention

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