Schlüsselwörter
(Englisch)
|
Rutting, deformation, sensibility, test, bituminous mixture, forecasting
|
Schlüsselwörter
(Französisch)
|
Ornière, déformation, sensibilité, essai, enrobé, prévision
|
Alternative Projektnummern
(Deutsch)
|
12/98
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
Susceptibility of bituminous concrete towards permanent deformations can be determined in laboratory by means of a wheel track test. Several devices exist to perform this trial. In Switzerland, no one is normalized, however the LAVOC is using the French device developed by the LCPC for more than 20 years. Although EMPA and 2 other private laboratories have recently acquired same device.
Actually, only rutting susceptibility can be evaluated by performing such trial. Behavior in place depends not only on mechanical properties of the mixture, but also on conditions of laying, on traffic characteristics, and on the climatic conditions. The LCPC testing process does not take into account the modulation of these parameters.
A method deserves to be developed, which takes into account in the testing process the traffic characteristics and climatic conditions to which the bituminous mixture will be exposed when in place. A prospective study carried out in the US Colorado State with the LPC wheel track test shows that results from laboratory present an excellent correlation with the rutting measured in place when temperatures and levels of traffic are considered in the testing process.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
La susceptibilité aux déformations permanentes d'un béton bitumineux peut être déterminée au moyen d'un essai de simulation du trafic en laboratoire. Plusieurs appareils existent pour réaliser ce genre d'essai. En Suisse, aucun n'est normalisé, cependant le LAVOC dispose (depuis près de 20 ans) de l'orniéreur français développé par le LPC. L'EMPA s'est récemment équipé du même appareil.
Au stade actuel, l'essai permet seulement d'apprécier si un matériau bitumineux est peu ou beaucoup susceptible d'orniérer. Le comportement en place dépend non seulement des caractéristiques méca-niques du mélange, mais également des conditions de mise en oeuvre, des caractéristiques du trafic et des conditions climatiques. Le mode opératoire de l'essai à l'orniéreur LPC ne prend pas en compte la modulation de ces paramètres.
Une méthode mérite donc d'être développée en prenant en compte dans les conditions de simulations des caractéristiques de trafic et de conditions climatiques auxquelles le mélange bitumineux mis en oeuvre sera soumis. Une évaluation prospective a déjà été réalisée dans l'état du Colorado avec l'orniéreur LPC qui a montré que les résultats provenant de l'essai à l'orniéreur présentait une excellente corrélation avec les profondeurs d'ornières relevées en place lorsque les températures et les niveaux de trafic étaient pris en considération.
|
Projektziele
(Englisch)
|
- Prediction of in situ rutting behavior of bituminous mixture by means of the LCPC wheel track test.
- Assessment of the limit values for the LCPC wheel track testing applicable to standardized bituminous mixtures
|
Projektziele
(Französisch)
|
- Permettre de prédire par un essai d'orniérage le comportement in situ d'un béton bitumineux.
- Déterminer les valeurs limites de déformation admissible en laboratoire applicables aux enrobes normalisés
|
Zielerreichung
(Französisch)
|
L'objectif de développer une méthode capable de prédire la profondeur d'ornière d'une chaussée a été atteint. Le modèle se base sur l'équation empirique d'orniérage la plus utilisée et sur ses coefficients déterminés expérimentalement.
Le concept général consiste à prendre comme point de départ l'équation d'orniérage et de l'appliquer au phénomène d'orniérage qui se produit dans la réalité en introduisant trois hypothèses fondamentales:
- Le phénomène d'orniérage réel que subit la chaussée suit la même fonction que celui qui est observé en laboratoire
- Il n'y a pas d'orniérage structurel: l'orniérage se produit seulement dans le matériau bitumineux et non dans le sol
- Il n'y a pas de gradient de température dans la couche d'enrobé bitumineux: la température est constante dans tout le matériau
En parallèle et pour pouvoir utiliser le modèle prédictif, la connaissance de paramètres externes au matériau est indispensable. Il s'agit des caractéristiques de trafic, comme la charge de trafic lourd et la vitesse des véhicules, ainsi que des caractéristiques environnementales, comme la température de l'enrobé in situ. Pour être en mesure de comparer des matériaux entre eux par rapport à des valeurs de référence choisies, des coefficients de calage ont été introduits pour chaque paramètre indépendant du matériau.
Le modèle a été calé en analysant les propriétés de onze sites représentatifs des conditions rencontrées en Suisse correspondant à onze matériaux indépendants entre eux. Plusieurs essais ont été menés à bien et les caractéristiques du liant, de l'enrobé ainsi que la résistance à l'orniérage ont été analysées après avoir procédé à une campagne de mesure des ornières in situ. Les valeurs d'ornières considérées correspondent à une valeur moyenne calculée en fonction de l'ornière gauche et de l'ornière droite sur une même voie de circulation.
L'équation finale du modèle permet donc d'obtenir, à plus ou moins long terme, des valeurs d'ornière moyennes après avoir déterminé les coefficients expérimentaux d'orniérage a et ß, la charge de trafic, la vitesse des véhicules, la température du site et les coefficients de calage correspondant aux paramètres de trafic et de température.
Le calage du modèle a été effectué à partir de l'observation d'un nombre relativement limité de matériaux. Sur la représentation graphique du modèle, on observe deux groupes de points. L'un au droit des petites valeurs d'ornières et l'autre dans les plus grandes valeurs. Cette discontinuité pourrait certainement être atténuée en utilisant un plus grand nombre de matériaux et ainsi améliorer et obtenir une meilleure répartition des points dans le graphique du modèle. Certains coefficients de correction et de calage pourraient également s'en trouver réajustés.
Les matériaux utilisés pour l'élaboration de la méthode prédictive ont été d'abord choisis parce qu'ils présentaient une ornière visible et mesurable. Il faut noter que la majorité de ces matériaux ne satisfont pas le critère de la norme et sont par conséquent considérés comme de mauvais matériaux vis-à-vis de l'orniérage.
En considérant toutes les marges d'incertitude auxquelles on doit faire face lors de la détermination des différentes valeurs à introduire dans l'équation principale du modèle et bien que certaines hypothèses générales aient été posées au départ, celui-ci donne des résultats satisfaisants lors de sa vérification avec quatre matériaux supplémentaires, indépendants des matériaux utilisés pour le calage du modèle (R2=0,91). La correspondance entre les valeurs d'ornières calculées par le modèle et les ornières mesurées in situ est acceptable mais des études supplémentaires avec une variété plus étendue de matériaux et de sites pourraient améliorer le modèle proposé.
|
Abstract
(Französisch)
|
La susceptibilité aux déformations permanentes d'un enrobé bitumineux peut être déterminée au moyen d'un essai de simulation de trafic en laboratoire. Plusieurs appareils existent pour réaliser ce genre d'essai. En Suisse, aucun n'est normalisé. Au stade actuel, l'essai permet seulement d'apprécier si un matériau bitumineux est susceptible d'orniérer. Cependant, le comportement en place dépend non seulement des caractéristiques mécaniques de l'enrobé, mais également des conditions de mise en œuvre, des caractéristiques du trafic et des conditions climatiques. Le mode opératoire de l'essai d'orniérage LPC ne prend pas en compte la variation de ces paramètres.
La présente recherche s'est concentrée sur la prédiction de la profondeur moyenne des ornières sur le territoire suisse. Elle apporte un nouvel éclairage sur la détermination de l'ornière moyenne, en prenant en compte les variations que peuvent présenter les caractéristiques du matériau utilisé, les caractéristiques du trafic ainsi que les conditions climatiques du site.
L'objectif de la recherche soit l'élaboration d'une méthode de prédiction de l'orniérage a été réalisé. La méthode proposée est simple et peut être appliquée par plusieurs laboratoires en Suisse. Après une période d'introduction, il sera possible d'affiner la prédiction et de l'appliquer à d'autres types de revêtements.
Une norme n'est actuellement pas nécessaire mais pourrait être envisagée après l'introduction d'une norme européenne sur l'équipement de détermination de l'orniérage en laboratoire.
|
Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
|
La susceptibilité aux déformations permanentes d'un enrobé bitumineux peut être déterminée au moyen d'un essai de simulation de trafic en laboratoire. Plusieurs appareils existent pour réaliser ce genre d'essai. En Suisse, aucun n'est normalisé. Au stade actuel, l'essai permet seulement d'apprécier si un matériau bitumineux est susceptible d'orniérer. Cependant, le comportement en place dépend non seulement des caractéristiques mécaniques de l'enrobé, mais également des conditions de mise en œuvre, des caractéristiques du trafic et des conditions climatiques. Le mode opératoire de l'essai d'orniérage LPC ne prend pas en compte la variation de ces paramètres.
La présente recherche s'est concentrée sur la prédiction de la profondeur moyenne des ornières sur le territoire suisse. Elle apporte un nouvel éclairage sur la détermination de l'ornière moyenne, en prenant en compte les variations que peuvent présenter les caractéristiques du matériau utilisé, les caractéristiques du trafic ainsi que les conditions climatiques du site.
L'objectif de la recherche soit l'élaboration d'une méthode de prédiction de l'orniérage a été réalisé. La méthode proposée est simple et peut être appliquée par plusieurs laboratoires en Suisse. Après une période d'introduction, il sera possible d'affiner la prédiction et de l'appliquer à d'autres types de revêtements.
Une norme n'est actuellement pas nécessaire mais pourrait être envisagée après l'introduction d'une norme européenne sur l'équipement de détermination de l'orniérage en laboratoire.
|
Beurteilungsbericht
(Französisch)
|
Joindre le rapport d'évaluation en annexe au formulaire d'annonce. Veuillez respecter la structure du document de référence intitulé "rapport d'évaluation" sous www.rapp.ch/ForschungSBT.
|
Berichtsnummer
(Deutsch)
|
1081
|
