Mots-clé
(Anglais)
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Bituminous mixture, modulus, fatigue, rutting, sub-base, design
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Mots-clé
(Français)
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Enrobé, module, fatigue, orniérage, couche de base, dimensionnement
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Autre Numéro de projet
(Allemand)
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20/96
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Description succincte
(Anglais)
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Assessment of the performance and the behavior of pavement with high modulus bituminous sub-base layer. Assessment of the mechanical behavior and of the rutting susceptibility at a wide range of temperatures and under different loadings with a full-scale accelerated loading facility. Development of bases for mixture design, quality control and laying of such high performance materials. Propositions for the development of a standard dedicated to these high performance materials, as well as recommendations for the design of new and reinforced pavement with high modulus bituminous mixtures in sub-base layer.
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Description succincte
(Français)
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Evaluation des performances et du comportement de couches de revêtement en enrobé à mo-dule élevé. Evaluation du comportement mécanique et de la résistance à l'orniérage dans une large gamme de température et sous diverses charges par des essais accélérés en vraie grandeur avec le simulateur de trafic lourd de la halle-fosse. Elaboration des bases pour la formulation, le contrôle de qualité et la mise en oeuvre de ces matériaux à haute per-formances. Propositions pour l'élaboration d'une norme pour les enrobes a module élevé, incluant des recommandations pour le dimen-sionnement des chaussées neuves ou le renforcement des chaussées existantes avec l'emploi de béton bitumineux à haut module en couche de base.
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Objectifs du projet
(Anglais)
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1) Assessment of the mechanical performances of high modulus bituminous mixtures
2) Short and long term follow up of their behavior under different loadings and at different
3) Set up of the bases for a new standard (mix design, use, pavement design)
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Objectifs du projet
(Français)
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1) Evaluer les performances mécaniques des enrobés à haut module
2) Suivre leur comportement (diverses charges et températures) à court et long terme
3) Bases pour la normalisation (formulation, emploi, dimensionnement)
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Réalisation des objectifs
(Français)
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Les objectifs de la recherche ont touts été atteints
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Résumé des résultats (Abstract)
(Français)
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Les objectifs de cette recherche étaient:
· d'évaluer les performances mécaniques des enrobés à haut module
· de suivre le comportement de structures de chaussées à court et long terme pour diverses charges et températures
· d'établir des bases pour la normalisation (formulation, emploi, dimensionnement)
L'étude de formulation a permis de différencier le comportement des d'enrobés à module élevé. Le premier mélange a été formulé pour présenter une forte résistance à l'orniérage alors que le second privilégie la résistance à la fatigue.
Sur la base de l'étude de formulation, trois sections types ont été construites à la halle-fosse de l'EPFL en utilisant des mélanges différents pour la couche de base, à savoir un EME de type 1 (résistant à l'orniérage), un EME de type 2 (résistant à la fatigue) et un enrobé traditionnel de type HMT 22s. Les sections présentaient des épaisseurs différentes de façon à ce que leurs durées de vie soient identiques et ont été instrumentées de façon à obtenir de mesures de déformations et de déplacement. Elles ont ensuite été sollicitées sous différents cas de charge et pour différentes températures afin d'évaluer leur comportement à court et à long terme.Il est possible, à partir d'une étude de formulation, de différencier le comportement des enrobés à module élevé de façon à privilégier leur résistance soit à l'orniérage, soit à la fatigue.
L'enrobé à module élevé de type 1, formulé pour avoir une forte résistance à l'orniérage, s'est révélé particulièrement efficace vis à vis de ce type de dégradation, même sous des conditions de sollicitations particulièrement sévères. En revanche, en matière de dimensionnement, il ne permet pas d'envisager une diminution de l'épaisseur des couches de base.
L'enrobé à module élevé de type 2, formulé pour avoir une forte résistance à la fatigue, permet d'envisager une diminution de l'épaisseur des couches de base d'environ 30 % par rapport à un enrobé traditionnel de type HMT.
Des modélisations basées sur un modèle élastique linéaire permettent une bonne estimation des déformations horizontales au bas des couches bitumineuses. La qualité des modélisations est meilleure pour les structures épaisses que pour les structures minces, pour lesquelles les déformations obtenues par calcul sont inférieures à celles mesurées.
Les essais sur les liants ainsi que l'observation du comportement in-situ de section en EME mettent en évidence la nécessité d'une étude complémentaire sur le comportement à basse température des enrobés à module élevés, en particulier en ce qui concerne leur résistance à la fissuration d'origine thermique.
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Mise en oeuvre et application
(Français)
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La recherche a permis d'établir des recommandations visant à établir les règles nécessaires pour la formulation d’enrobés à module élevé fournissant des performances mécaniques particulières, en l'occurrence une bonne résistance à l’orniérage ou à la fatigue. Pour l’utilisation de ces matériaux dans le dimensionnement, des coefficients d’équivalence ont été calculés sur la base de l’évaluation de la résistance à la fatigue des mélanges.
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Rapport d'évaluation
(Français)
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Au vu du rapport remis par le LAVOC, les objectifs du mandat de recherche sont atteints.
En effet, les essais en laboratoire ont permis d'évaluer le comportement mécanique des matériaux à module élevé, en particulier pour ce qui concerne le comportement à l'orniérage.
Les essais en vraie grandeur à la halle-fosse se sont révélés particulièrement utiles tant pour valider les résultats des calculs de modélisation que pour étudier le comportement à long terme en matière de résistance à l'orniérage.
Le rapport fourni également les éléments nécessaires pour la normalisation des enrobés à module élevé, tant en ce qui concerne leur formulation que leur utilisation dans les normes de dimensionnement ou de renforcement des chaussées bitumineuses.
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Publications / Résultats
(Français)
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Rapport VSS No. 1000, décembre 2001
BCRA 2002, 6th International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields Workshop 2 Proceedings
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No du rapport
(Allemand)
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1000
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