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Détermination de la présence et de l'efficacité de dope dans les bétons bitumineux

La contribution du phénomène de désenrobage dans l’apparition et la progression de plusieurs dégradations des revêtements est un fait reconnu. Ces dégradations se développent principalement au niveau de la surface de roulement. Néanmoins, les théories et mécanismes qui régissent le phénomène d’adhésion et de cohésion entre les granulats et le liant ne sont toujours pas unanimement décrits de nos jours et une théorie globale fait défaut. L’adhésivité entre liant et granulats fait référence à plusieurs phénomènes physico-chimiques complexes (réaction chimique, énergie de surface, réarrangement moléculaire, viscosité et mouillabilité, etc.) dont les mécanismes réels sont encore peu connus et mal maîtrisés. En ce qui concerne les méthodes d'évaluation de la sensibilité à l'humidité, la plupart de ces méthodes mesurent des propriétés générales telles que la résistance à la traction, au lieu des forces interfaciales réelles. De même, plusieurs essais sont encore en cours d’évaluation afin d'améliorer la capacité de prédire les performances à long terme, la reproductibilité et la corrélation entre les résultats de laboratoire et in situ. L’objectif du projet a été de développer une méthodologie, d’abord à partir d’essais existants puis de proposer un nouvel essai, permettant de déterminer la présence de dopes dans les liants hydrocarbonés et d’en évaluer l’efficacité. Cet objectif a été considéré en tenant compte des différentes pratiques et méthodologies existantes. Le projet de recherche est divisé en plusieurs étapes. La première vise à faire un inventaire des dopes et des essais correspondants utilisés aujourd’hui, ainsi qu’un bilan de leurs interactions connues avec les granulats et liants routiers type. La deuxième étape consiste à effectuer une analyse détaillée de la présence et d’efficacité des dopes d’adhésivité dans les liants hydrocarbonés. Enfin, dans une troisième étape, une nouvelle méthodologie de caractérisation de la présence et de l’efficacité des dopes d’adhésivité est proposée. Il n’existe pas actuellement de méthode faisant référence afin de déterminer la présence d’un dope d’adhésivité dans un liant hydrocarboné et d’en apprécier l’efficacité. Les essais utilisés en Suisse dans ce domaine sont peu nombreux et une comparaison directe entre les résultats des différentes méthodes reste délicate. Les différents essais effectués dans le cadre de cette recherche ont clairement montrés la difficulté à "mesurer" l’adhésivité entre les granulats minéraux et les liants hydrocarbonés. Les conditions d’essais et les caractéristiques mesurées peuvent fortement varier d’un essai à l’autre. Il a surtout été constaté que les essais mécaniques présentent un manque évident de sensibilité pour quantifier les phénomènes d’adhésivité d’un béton bitumineux. La mise au point d’un essai novateur, l’essai d’efficacité d’un dope, a été effectué dans le cadre de cette recherche. Cet essai, basé sur un essai français développé par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), correspond, de par sa simplicité et sa rapidité, à une méthode pertinente de détection de l’efficacité de dopes d’adhésivité dans les liants hydrocarbonés et son application, très accessible, amènerait une réelle amélioration, en amont, de la connaissance de la qualité et d’efficacité des liants dopés. L’essai a démontré des résultats prometteurs et sa simplicité, sa rapidité et son coût faible en font un essai intéressant. La modification et l’amélioration du mode opératoire a permis de réaliser des résultats plus pertinents, pour autant que le mode opératoire soit suivi avec rigueur. L’essai fonctionne correctement avec les liants testés (dopés ou non), mélangés au sable de Fontainebleau traité aux acides, mais n’a pas donné des résultats concluants lors du remplacement du sable de Fontainebleau par des sables provenant des granulats Suisses sélectionnés. L’essai est donc limité actuellement à relever la présence d’un dope d’adhésivité efficace dans un liant hydrocarboné. Au niveau des teneurs en dope, l’essai peut indiquer un surdosage de dope mais ne donne pas la teneur optimale ou minimale pour un granulat choisi. De même, l’essai ne permet pas de détecter la présence d’un dope ayant perdu ses capacités dopantes ou son efficacité dans un liant hydrocarbonés.

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