Etude de la rhéologie d'un bitume modifié par des polymères et prévision du comportement mécanique des mélanges avec fines, sables et graviers

Résumé du livre

Cette étude de la rhéologie des liants polymères et de la mécanique des composites granulaires, a été menée au sein de la section des liants routiers du laboratoire central des ponts-et-chaussées (LCPC) et s'inscrit dans le cadre d'un contrat CIFRE avec l'entreprise Cochery-Bourdin-Chausse. Après une étude bibliographique sur le comportement viscoélastique des matériaux bitumineux et des méthodes qui permettent de relier la rhéologie du liant au comportement de l'enrobé, une campagne expérimentale est présentée pour tenter de discerner l'apport des polymères sur le comportement rhéologique des liants et l'apport des liants polymères sur le comportement mécanique de l'enrobé, en comparaison avec les bitumes purs. Le module complexe, choisi pour caractériser tous les matériaux, est déterminé à l'aide du viscoanalyseur sur les liants, les mastics et les sables-enrobes et a l'aide de l'essai de flexion sur éprouvettes trapézoïdales pour les enrobes discontinus. Des mesures au fissuromètre sur les sables-enrobes généralement utilisés comme couche anti-remontée de fissure complètent ces essais. Cette campagne expérimentale comporte deux phases : la mise en place d'une méthodologie adaptée pour les mesures de viscoanalyse, qui a permis d'établir un niveau de respectabilité et la comparaison des caractéristiques mécaniques de matériaux modifiés ou non, soit par un sbs ou soit par un eva. D'une part, on a cherché à interpréter le comportement mécanique des liants polymères et de leurs mélanges granulaires à l'aide de critères de performance basés sur l'expérience et l'observation de chantier. D'autre part, on a tenté de prédire ce comportement avec un modèle d'homogénéisation mécanique, le modèle auto cohérent, qui nécessite la connaissance de constituants indépendants. Des différences de propriétés mécaniques entre les liants ont été mises en évidence, mais elles sont atténuées pour les matériaux enrobés.