Schlüsselwörter
(Englisch)
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Bituminous mixture, asphalt, bitumen, binder, recovery
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Schlüsselwörter
(Französisch)
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Mélange bitumineux , enrobé bitumineux, liant, extraction, récupération
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Alternative Projektnummern
(Deutsch)
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14/99
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The European committee of normalization is elaborating new standard on the recovery of the binder from coated bituminous. The chosen trial procedure differs considerably from the Swiss method. This research should allow to preserve the general principles of the Swiss procedure which is satisfactory due to the precision, the simplicity as well as the speed of treatment of samples.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Le comité de normalisation européen élabore actuellement la nouvelle norme sur la récupération des liants à partir d'enrobés bitumineux. La procédure d'essai choisie diffère de manière notable de la méthode suisse. Cette recherche devrait permettre de conserver les principes généraux de la procédure suisse qui est satisfaisante de par la précision, la simplicité ainsi que la rapidité de traitement des échantillons.
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Methoden
(Französisch)
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Il est proposé de tester 5 liants, soit 3 liants traditionnels, 1 liant à module élevé et 1 Bmp, :
? B 180/220
? B 80/100
? B 40/50
? B 15/25 pour enrobé à module élevé
? Bitume modifié aux polymères (type SBS)
Les essais prévus sur les 5 mélanges avec les 2 méthodes avec une répétition (répétabilité) et par les 2 laboratoires (reproductibilité) sont :
? Récupération du liant après extraction (méthode SN)
? Pénétration à 25 °C
? Point de ramollissement Anneau et Bille
? Indice de pénétration (IP)
? Point de rupture selon Fraass (dans un seul laboratoire, sans répétition)
Les types de mélanges ainsi que les teneurs en liant devront permettre d’obtenir une épaisseur du film de liant relativement semblable.
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Projektziele
(Englisch)
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To facilitate the application by the Swiss laboratories of the future European standard by a complement to the foreword of the standard as well as the publication of recommendations.
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Projektziele
(Französisch)
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Faciliter la mise en application par les laboratoires suisses de la future norme européenne par un complément à la préface de la norme ainsi que la publication de recommandations.
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Forschungsplan
(Französisch)
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Programme proposé
1. Réalisation d’une enquête auprès des laboratoires suisses de manière à mieux connaître leurs possibilités, principalement en ce qui concerne les pressions d’essai qu’il est possible d’obtenir.
2. Contact et enquête auprès de laboratoires étrangers utilisant la procédure européenne.
3. Investigations de laboratoire comparant les 2 méthodes suisses et européennes (températures et pressions différentes) avec le solvant qui est utilisé dans la norme suisse actuelle soit le toluène. Notre souhait est de maintenir une seule température d’essai, soit 150 °C (température préconisée dans la norme EN pour la phase 2). La température proposée est supérieure de 5 °C à la valeur actuelle qui est de 145 °C, ce qui est défavorable particulièrement eu égard à la viscosité du liant servant à la préparation des éprouvettes d’essai. La masse de liant récupérée serait sensiblement augmentée, soit 150…200 g, (la norme EN propose de 150…250 g, la norme SN de 120…150 g). Cette augmentation de masse est favorable pour la préparation des échantillons d’essai.
4. Analyse statistiques des résultats
5. Proposition d’une préface à la norme et d’une recommandation à l’intention des laboratoires et maîtres d’œuvre.
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Zielerreichung
(Französisch)
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Les objectifs de cette recherche ont été atteints. La norme EN qui fait l'objet d'une révision a repris à son compte les éléments de la norme suisse qui permettent d'obtenir une meilleure fiabilité des résultats. Elle offre également la possibilité à l'utilisateur d'appliquer toutes procédures d'essais qui permettent d'obtenir des résultats équivalents.
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Abstract
(Französisch)
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L’appréciation du taux de vieillissement des enrobés par la caractérisation du liant récupéré est de plus en plus utilisé en technique routière. Les mandats de recherches précédents, (FA 7/75, FA 7/77 et FA 16/88) ont permis de définir, en Suisse, une méthodologie qui donne satisfaction autant pour ce qui concerne la précision des résultats obtenus (répétabilité et reproductibilité) que la simplicité et la rapidité de réalisation. Ces études ont permis d’élaborer la norme SN 671 860 "Liants bitumineux, prescriptions d’essai – Récupération du liant résiduel provenant d’extractions".
La pré-norme européenne 12697-3 de mars 1998 proposait l’utilisation d’un solvant unique, le dichlorométhane (chlorure de méthylène) avec des conditions d’essais plus larges que la norme suisse (dépression, température, masse de liant). L’intervention de plusieurs partenaires européens dont la Suisse a permis d’inclure l’utilisation d’autres solvants dans la version définitive EN 12697-3 d’octobre 2000.
Ce travail de recherche dont le but est de faciliter la mise en application de la norme européenne a permis de tester d’une part la méthode issue de la norme EN avec des conditions basées sur l’utilisation de dichlorométhane et d’autre part la méthode SN qui propose l’utilisation de toluène. Ce travail a aussi mis en évidence l’imprécision de la norme européenne.
Les résultats obtenus lors des essais d’investigations ont mis en évidence la problématique d’utilisation du toluène avec les conditions définies dans la norme EN qui sont spécifiques au dichlorométhane. Ces résultats montrent que l’application des paramètres dans des conditions extrêmes fixés par la norme EN peuvent mener à des différences de résultats significatifs.
La comparaison des méthodes des deux normes (EN et SN), avec des masses de bitume récupérés semblables de 150 g, a mis en évidence une parfaite corrélation sur une gamme de bitumes purs et d’enrobés très différents (bitumes purs et Bmp).
Les essais comparatifs entre les 2 laboratoires ont montré une très bonne corrélation. Ces résultats ont pu être obtenus par l’harmonisation des métho-des de préparation des échantillons et des métho-des d’essais.
Plusieurs essais réalisés à des périodes différentes sur des produits stockés à l’abri de la lumière et à une température stable ont permis de mettre en évidence l’effet du vieillissement dans le temps. La caractérisation des liants après récupération a montré qu’il fallait être très prudent en ce qui concerne le phénomène de restructuration du liant après essai. Un délai de repos de plusieurs heures (environ 6 heures) paraît nécessaire pour obtenir des valeurs de pénétration stabilisées, en particulier pour le bitume B 80/100 semi-soufflé de Cressier.
Die Beurteilung des Alterungsverhaltens bituminöser Beläge aufgrund der Eigenschaften der rückgewonnenen Bindemittel hat in den letzen Jahren eine zunehmende Bedeutung erhalten. Die bisherigen Forschungsaufträge (FA 7/75, FA 7/77 sowie FA 16/88) erlaubten es, in der Schweiz eine Prüfmethode festzulegen, welche sowohl in Bezug auf Einfachheit der Durchführung als auch in Bezug auf deren Präzision (Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit) befriedigt. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten haben zur Publikation einer Norm geführt: SN 671 860 "Bituminöse Bindemittel, Prüfvorschriften; Rückgewinnung aus Extraktionslösungen".
Die europäische Vornorm 12697-3 (Stand März 1998) sah die Verwendung eines einzigen Lösungsmittels vor (Methylenchlorid) sowie Versuchsbedingungen, welche wesentlich ungenauer festgelegt wurden als dies in der Schweizer Norm geschah (Unterdruck, Temperatur, Bindemittelmasse). Die Intervention mehrerer Länder insbesondere der Schweiz haben dazu geführt, dass in der definitiven Fassung EN 12697-3, Oktober 2000, mehrere Lösungsmittel zugelassen sind.
Das Ziel dieses Forschungsauftrages bestand darin, die möglichen Unterschiede innerhalb der Euronorm aufzuzeigen, welche bei unterschiedlicher Auslegung der EN-Norm entstehen können. Zudem sollen die Ergebnisse der gemäss Schweizer Norm rückgewonnenen Bindemitteln mit denjenigen, welche gemäss Euronorm rückgewonnen wurden, verglichen werden.
Die Ergebnisse haben auch gezeigt, dass Probleme entstehen, falls die Bindemittelrückgewinnung gemäss EN-Norm mit Toluol, anstatt mit Dichlormethan durchgeführt wird. Die Versuchsbedingungen der EN-Norm wurden für Dichlormethan festgelegt, trotzdem ist die Verwendung von Toluol zugelassen. Die verschiedenen Lösungsmittel führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Es konnte aufgezeigt werden, dass eine sehr gute Übereinstimmung der beiden Methoden (EN und SN) erzielt werden kann, sofern bei der Euronorm die Menge des Bitumens mit 150 g gewählt wird. Diese Übereinstimmung wurde anhand mehrerer Bindemittel und PmBs festgestellt.
Vergleichende Untersuchungen zwischen den beiden Labors haben eine hervorragende Korrelation aufgezeigt. Dieses Ergebnis wurde dadurch erreicht, indem vorgängig Prüfkörperherstellung sowie Prüfverfahren harmonisiert wurden.
Im Rahmen der Arbeit wurden an den gleichen Mischgutproben Versuche in einem zeitlichen Abstand durchgeführt. Obwohl diese Mischgutproben bei konstant kühler Temperatur in einem dunklen Raum gelagert wurden, konnten Alterungseffekte aufgezeigt werden. Bei der Bestimmung der Penetration an einem angeblasenen B 80/100 Cressier wurde festgestellt, dass nach der Prüfkörper-Herstellung eine längere Wartezeit von mehreren Stunden (ca. 6 Stunden) erforderlich ist, um zuverlässige Werte zu erhalten.
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
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Die Ergebnisse haben gezeigt, dass Probleme entstehen, falls die Bindemittelrück-gewinnung gemäss EN-Norm mit Toluol, anstatt mit Dichlormethan durchgeführt wird. Die Versuchsbedingungen der EN-Norm wurden für Dichlormethan festgelegt, trotzdem ist die Verwendung von Toluol zugelassen. Die verschiedenen Lösungsmitteln führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Es konnte aufgezeigt werden, dass eine sehr gute Übereinstimmung der beiden Methoden (EN und SN) erzielt werden kann, sofern bei der Euronorm die Menge des Bitumens mit 150 g gewählt wird.
Vergleichende Untersuchungen zwischen den beiden Labors haben eine hervorragende Korrelation aufgezeigt. Dieses Ergebnis wurde dadurch erreicht, indem vorgängig Prüfkörperherstellung sowie Prüfverfahren harmonisiert wurden.
Die EN 12697-3 ist bereits in Revision; aufgrund der Forschungsarbeit wurden dem TC 227/WG1 konkrete Vorschläge im Rahmen des CEN-Enquiry eingebracht.
Aucun crédit sera nécessaire pour la suite des travaux.
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Stand der Arbeiten
(Französisch)
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Mandat de recherche terminé
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Rapport transmis pour information à la commission de normalisation européenne "CEN TC227 WG1/03/N513"
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1044
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Literatur
(Französisch)
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FA 7/75 "Rückgewinnung von Bindemittel aus bituminösen Belägen", 1. Teil
FA 7/77 "Rückgewinnung von Bindemittel aus bituminösen Belägen zu Prüfzwecken", 2. Teil
FA 16/88 "Récupération du liant dans les mélanges bitumineux – Essai croisé"
SN 671 860 "Liants bitumineux, prescriptions d’essai – Récupération du liant résiduel provenant
d’extractions"
prEN 12697-3 "Mélanges bitumineux – Essais pour enrobés à chaud – Extraction des bitumes à
Mars 1998 l’évaporateur rotatif "
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