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ROUTES Matériaux , Durabilité des chaussées MASTER 2 GENIE-CIVIL U.P.S. M2 UE1

ROUTES Matériaux , Durabilité des chaussées MASTER 2 GENIE-CIVIL U.P.S. M2 UE1 2011/2012 Tome II M.ROBERT (J.F.LAFON) 1 Tome II U.P.S. M2 UE1 2011/2012 SOMMAIRE: U.P.S. M2 UE1 2011/2012 Chap IX: LES G.N.T. Chap X: LES GRAVES TRAITEES AU LIANT HYDRAULIQUE Chap XI: LES ENROBES BITUMINEUX A CHAUX Chap XII: LES MATERIAUX D’ASSISES 1) Les Grave-Bitumes 2) Les EME Chap XIII: COUCHES DE ROULEMENT 1) Les BBSG 2) Les BBME 3) Les BBM 4) Les BBTM 10 11 12 2 4) Les BBTM 5) Les BBDr 6) Les Enduits Chap XIV: CONTRÔLE DES ENROBES Chap XV: LES DIFFERENTS TYPES DE STRUCTURES DE CHAUSSEES Chap XVI: DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES NEUVES Chap XVII: ENTRETIEN DES CHAUSSEES Chap XVIII:RENFORCEMENT DES CHAUSSEES 1) Principes 2) Auscultation 3) Conception des solutions de renforcement Chap XIX: FABRICATION DES ENROBES Chap XX: MISE EN OEUVRE DES CHAUSSEES 13 14 15 16 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Définition: G.N.T.= - mélanges de granulats naturels, artificiels ou recyclés - dimension maximale des grains (D) comprise entre 8mm et 80mm - avec ajout d’eau - dimension minimale des grains (d) = 0 mm -sans liant, utilisés pour la réalisation des assises de chaussées et -des plates-formes de travaux routiers. GRAVE NON TRAITEE ►Domaine d’application des G.N.T.= - utilisées pour la construction et l’entretien des assises de chaussées et des plates-formes de travaux routiers. 3 routiers. - Norme Européenne NF EN 13285 de Mai 2004 (indice de classement Français P 98-845) - Norme Française Historique sur les granulats NF XPP 18545 Article 7,3: ►Normes sur les G.N.T.= = référence pour la spécification des G.N.T. - ! Reste des habitudes d’utilisation de le Norme Française - Variable en fonction des régions et des cultures ! CCTP 2 NORMES ! CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►2 types de G.N.T.: Suivant le mode d’élaboration et suivant leur caractéristique → G.N.T. de type A: → G.N.T. de type B: - obtenue en une seule fraction granulaire - obtenue par le mélange d’au moins deux fractions granulométriques distinctes - humidification et malaxage en centrale - fuseau de régularité compris dans un fuseau de spécification défini par la norme NF P 98-129 - étendue e et fuseau de spécification définis par la norme NF P 18-545 Norme Européenne NF EN 13285 : DOUBLE CLASSIFICATION DES G.N.T. 4 ►6 types de G.N.T.: Suivant la granulométrie → G.N.T. de type 1: Suivant la dureté: LOS ET MDE G.N.T. 0/63 avec LA ≤40 et MDE ≤35 Fuseau de régularité Vss Vsi Ls Ls Vss Vsi + incertitude d’essai u - incertitude d’essai u CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 → G.N.T. de type 2: G.N.T. 0/31,5 avec LA ≤40 et MDE ≤35 → G.N.T. de type 3: G.N.T. 0/20 avec LA ≤40 et MDE ≤35 5 → G.N.T. de type 4: G.N.T. 0/14 avec LA ≤40 et MDE ≤35 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 → G.N.T. de type 5: G.N.T. 0/31,5 avec LA > 40 et MDE > 35 → G.N.T. de type 6: G.N.T. 0/20 avec LA > 40 et MDE > 35 6 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Caractéristiques de G.N.T.: → G.N.T. de type A et B: déterminées par une étude de formulation réduite ou complète Norme NF P 98-125 - Optimum Proctor Normal: - Classe de difficulté de Compactage: → G.N.T. de type B: Essai PROCTOR Normal - Optimum Proctor Modifié: Essai PROCTOR Modifié pour des G.N.T. en couche de Forme pour des G.N.T. en couche d’assise (fondation + Base) ⇒ ⇒ ⇒ ⇒détermination de ρOPM de WOPM ! CCTP autoroute: OPM en CdF 7 - Compacité à l’OPM: - Courbe Granulométrique moyenne - % des différents constituants: en général 0/2, 2/6, 6/10 ou 6/14 ou 6/20 = masse volumique réelle / masse volumique sèche à l’OPM (%) ! Difficile à obtenir CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Principe: ►Méthode d’essai: Norme NF P 94- 093 → Déterminer la masse volumique optimale sèche d’une grave ( ρd OPM) et sa teneur en eau correspondante. Pour la fraction < 20mm de la plupart des matériaux. A 5 teneurs en eau différentes, 5 essais de compactage dans un moule avec un procédé et une énergie normalisés ⇒mesure des masses volumiques sèches correspondantes. 3) Criblage de la Fraction 0/20mm 4) Pesage 1) Echantillonnage 5) Préparation des matériaux 5 éprouvettes ESSAI PROCTOR MODIFIE 2) Etuvage 7) Mesure masse volumique sèche 6) Compactage: 25 coups/couche ms 8 OPM = ρ ρ ρ ρ (T/m3) - wOPM = w (%) Masse de la dame= OPN: 2,490 Kg OPM: 4,540 Kg Nombre de couche= OPN: 3 OPM: 5 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Diagramme PROCTOR COMPLET: Masse Volumique Sèche (g/cm3) OPM OPN 9 Masse Volumique Sèche (g/cm3) → 20% de l’OPN: 5 coups par couche (3 couches) / dame 2,49Kg Teneur en eau (%) → OPN: 25 coups par couche (3 couches) / dame 2,49Kg → OPM: 25 coups par couche (5 couches) / dame 4,54Kg Energie de Compactage ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ en eau au Proctor et masse volumique au Proctor 20 % OPN CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Exemple de G.N.T.: Los Angeles Micro Deval GRANULO Propreté 10 Fuseau de Régularité moyenne xf CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Utilisation des G.NT.: → Conditions d’utilisation des graves en fonction du trafic: TERRASSEMENTS COUCHE DE FORME COUCHE DE FONDATION COUCHE DE ROULEMENT COUCHE DE BASE Rq: Possibilité de remplacer une G.N.T. de type B2 par une G.N.T. de type A = majoration d’épaisseur de 5cm 11 → Catégories des granulats de GNT selon le trafic et la position dans la chaussée: CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Caractéristiques Intrinsèques: ⇒ Catégorie B,C,D,E,F ►Caractéristiques d’élaboration: Essais Los + MDE Essais granulo + propreté (MB ou ES) Norme Française XP 18545 : on parle de granulat 0/D et non de G.N.T. 12 Étendue à D/2 ⇒ Plus facile que le fuseau des GNT de la Norme EN 13285 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Caractéristiques d’élaboration: Angularité Norme Française XP 18545 : Matériaux traités aux liants hydrauliques Matériaux non traités 13 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Exemple de Contrôle de grave: Norme Française XP P18-545: 14 e Fuseau de Régularité moyenne xf CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Mise en Œuvre des G.NT.: → Mise en Oeuvre: - Matériel= - Régalage avec la lame pleine pour éviter la ségrégation + Niveleuse - Méthode: + répandage par les camions devant la niveleuse en léger excès + régalage et 1ier réglage « grossier » + Arrosage complémentaire si nécessaire + 1ier compactage au vibrant pour fermer la G.N.T + réglage fin de la niveleuse qui enlève l’excédent + compactage définitif; vibrant + Pneu 15 CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Mise en Œuvre des G.NT.: → Compactage: 16 + 1 compacteur vibrant > V3 + 1 compacteur à pneu > P1 ( charge par roue = 3Tonnes) - Nombres de passes de l’atelier de compactage= 12 passes de vibrants 8 passes de compacteur à pneu - Epaisseur après compactage: fonction de D - Matériel= - Qualité du compactage= q2 Epaisseur maximale de compactage = 30cm - Validation du compactage par une planche d’essai: objectif de 98% de l’OPM - ! Au compactage de la plateforme CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Mise en Œuvre des G.NT.: → Humidification: + 1 arroseuse - Matériel= - Teneur en eau au moment du compactage = de l’ordre de 5 à 6% - ! Un ajustement de + de 1% de teneur en eau sur chantier est difficile Se rapprocher de WOPN Exemple= Chaussée de 7m de large, Mise en œuvre d’une G.N.T. sur 0,20m GNT: ρOPM = 2,0 T/m3 , WOPM = 6% GNT sortie centrale à w=4,5% GNT arrivée sur chantier à w=4% Apport complémentaire d’eau: 7 ml x 0,20m x 2,20 t/m3 x (0,06-0,04) = 62L/ml de chaussée Soit 10 000L d’eau pour 162 m de chaussée Ou 10 000L d’eau pour 230 T de GNT 17 → Conseils pratiques: - Lutter en permanence contre la SEGRAGATION de la G.N.T. Ségrégation= mauvais arrangement granulaire de la GNT ⇒ ⇒ ⇒ ⇒mauvaise compacité quel que soit le matériel de compactage ⇒ ⇒ ⇒ ⇒faiblesse de la chaussée - Maintenir l’humidité superficielle: ! Au séchage (vent, chaleur) Mauvaise teneur en eau (trop faible ou trop fort) ⇒ ⇒ ⇒ ⇒difficulté d’atteindre l’OPM ⇒ ⇒ ⇒ ⇒mauvaise compacité quel que soit le matériel de compactage ⇒ ⇒ ⇒ ⇒faiblesse de la chaussée -Lorsque la couche de Base est constituée d’une GNT ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ Humidifier la GNT avant la réalisation de la couche de roulement - Protéger la G.N.T. de la circulation: fermer le chantier ou enduit à l’émulsion de bitume (enduits de cure) CHAP IX: LES G.N.T. U.P.S. M2 UE1 2011/2012 ►Mise en Œuvre des G.NT.: → Humidification: + 1 arroseuse - Matériel= Exemple= 18 CHAP IX: LES uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-route-ups-master-2011-ii-impression-pdf.pdf