ETUDE DE LA FORMULATION ET DES PROPRIETES DES ENROBES NEUFS ET RECYCLES

 Compatibilité émulsion-granulats neufs de diorite et granite

La réalisation d’enrobés à froid passe par un choix judicieux du couple émulsion/granulat. En effet, la compatibilité des émulsions avec les matériaux granulaires est essentielle car elle conditionne la qualité d’enrobage (qui est fondamentale pour les matériaux de couche de roulement) ainsi que l’adhésion du liant après rupture de l’émulsion. L’adhésivité finale du liant résiduel reste donc largement tributaire de celle de l’émulsion qui est en général satisfaisante pour une « émulsion cationique normalement formulée » [56], mais elle est fortement influencée par l’affinité bitume/granulat [91]. La vérification de la compatibilité émulsion-granulats se fait selon la norme NF EN 13614 [159]. L’essai consiste à mélanger 200 g de granulats (passants au tamis de 10 mm et retenus au tamis de 6,3 mm) avec l’équivalent de 10 g de liant résiduel d’émulsion. Après enrobage complet des granulats et un temps de cure de 24 h, ceux-ci sont soumis à l’action de l’eau pendant 20 h, puis leur surface en recouvrement de liant résiduel est appréciée visuellement. Les agrégats d’enrobé, du fait de leur recouvrement de liant vieilli, ne permettent pas d’estimer le dépôt de liant neuf. Ils n’ont donc pas subi cette vérification qui n’a concerné que les granulats neufs de diorite et granite. Une échelle de notation (en pourcentage) est définie pour qualifier la qualité d’enrobage des granulats par le liant en fonction de la proportion de surface recouverte par celui-ci (cf. Figure 53). Figure 53. Critères d’appréciation du recouvrement de la surface minérale par le liant [159]. La norme définit six configurations possibles allant du cas a) au cas f). La note attribuée sur la base de l’observation visuelle dans chacun des cas est : a) = 100 %, b) = 90 %, c) = 75 %, d) = 50 %, e) ≤ 50 %, f) = 0 %.

Formulation et production des enrobés neufs et recyclés : définition de choix constructifs 

Recomposition granulométrique des mélanges

La caractérisation des granulats a permis de procéder à la recomposition granulométrique sur la base de la courbe théorique de formulation des bétons bitumineux à l’émulsion suivant la norme NF P 98-139 [193] (cf. Figure 54). Les différentes proportions des diverses fractions constitutives ont été déterminées en vue de la fabrication des enrobés neufs et recyclés. Ces proportions sont présentées dans le Tableau 13 pour les différents cas neufs et recyclés à base de diorite et le Tableau 14 pour ceux à base de granite. Chapitre 2 : Matériaux et méthodes 135 Figure 54. Recomposition granulométrique des enrobés neufs et recyclés. Tableau 13. Proportions massiques des fractions granulaires pour la recomposition d’enrobé neuf (diorite) et recyclé. Enrobé neuf de diorite Enrobé recyclé avec diorite Fillers calcaires 0/2 2/6 6/10 Fillers calcaires 0/2 6/10 AE1 0/10 Proportion massique (%) 2 33 16 49 3 25 22 50 Tableau 14. 

Formulation à petite échelle des enrobés

La formulation de l’enrobé à froid vise à déterminer les proportions massiques des différents constituants (granulats et/ou agrégats, émulsion, eau d’apport). Avant de passer à l’échelle intermédiaire pour appliquer les différents niveaux d’épreuve, une formulation a été réalisée à petite échelle. Le protocole des essais est basé sur la méthode n°74 de l’IFSTTAR complétant la norme NF P 98-257-1 [194]. Il a consisté à confectionner des enrobés à partir d’un mélange granulaire naturel ou recyclé équivalent à environ 500 g de granulats secs, sur la base de la courbe granulométrique recomposée, et des apports en eau et émulsion en fonction des teneurs en liant résiduel et eau totale visées. Le malaxage s’effectue manuellement. Les temps de malaxage d’un 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,01 0,1 1 10 100 % Passant Tamis (mm) Courbe type BBE Enrobé neuf diorite (BBEdi) Enrobé neuf granite (BBEgr) Enrobé recyclé avec diorite (BBREdi) Enrobé recyclé avec granite (BBREgr) Chapitre 2 : Matériaux et méthodes 136 mélange à l’autre sont identiques et la force ou vitesse de malaxage doit être dans la même gamme pour en limiter au maximum l’influence sur les aspects des produits finaux. Des observations sont effectuées aux temps t0h (0h), t4h (4h) et t24h (24h), après étalement sur papier A4 de l’enrobé ainsi fabriqué, pour apprécier l’aspect hydrique (A), la cohésion (C) et l’enrobage (E). Des niveaux de performances sont définis pour chaque paramètre d’état avec des notes attribuées sur une échelle de 0 à 4 (cf. Tableau 15).