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Analyse du vieillissement d'un bitume polymère au sein d'un enrobé bitumineux

De
24 pages
CETE Méditerranée centre d'Études techniques de l'Équipement Analyse du vieillissement d'un bitume- polymère au sein d'un enrobé bitumineux soumis à un rayonnement UV en laboratoire Jean-Paul BENNETON Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Lyon Service Chimie, Étanchéité, Peintures Virginie MOUILLET Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d'Aix-en-Provence Service Chimie, ERA n°25

  • laboratoire régional des ponts

  • chambre climatique avec séquence d'exposition aux uv

  • exposition des éprouvettes

  • compréhension de l'influence du rayonnement uv sur le vieillissement de surface des bitumes-polymères


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centre
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
de l’Équipement
Analyse du vieillissement d’un bitume-
polymère au sein d’un enrobé bitumineux
soumis à un rayonnement UV en laboratoire
Jean-Paul BENNETON
Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Lyon
Service Chimie, Étanchéité, Peintures
Virginie MOUILLET
Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d’Aix-en-Provence
Service Chimie, ERA n°25centre
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
Objectif de l’étude
de l’Équipement
Développer une nouvelle méthodologie de
vieillissement d’enrobés bitumineux en
chambre climatique avec séquence
d’exposition aux UV
Analyse et compréhension de l’influence du
rayonnement UV sur le vieillissement de
surface des bitumes-polymèresXYZ
centre
CETE d’Études
Conditions opératoires
Méditerranée
techniques
de l’Équipement
de vieillissement
Choix de l’appareil Q-UV avec lampes fluorescentes
UV-A
(NF EN ISO 4892-3)
Choix des cycles de vieillissement UV à 60°C (au
panneau noir) (NF T 34-550 – Peintures)
30 min pluie 30 min pluie
90 min UVA (340 nm) 90 min UVA (340 nm) 90 min UVA (340 nm)
Choix arbitraire de différents temps de vieillissement
dans l’enceinte (400, 800, 1600 heures par face)centre
Schéma de
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
positionnement des
de l’Équipement
éprouvettes
Vieillissement artificiel au
rayonnement UV de « tranches »
d’enrobés bitumineux (8 cm de
largeur X 24 cm de longueur X 1
cm d’épaisseur)
Vieillissement UV
Préparation des éprouvettes
par sciage
AAA
ABcentre
Exposition des
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
éprouvettes au
de l’Équipement
rayonnement UV
Radiomètres
Tubes fluorescents
UV-A (huit)
Gicleurs
Panneau
noir
Éprouvettescentre
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
UVA-340 Distribution de la puissance spectrale
de l’Équipement
1,3
Durée Exposition Année
1,2
UV énergétique équivalente
1,1
(heures) (MJ/m²) (UV-A)
IRRADIANCE 0,72 W/m²/nm
AMPLIFIEE
1,0
(*) (*)
400 57
0,9
800 115 0,6
0,8
1600 230 1,2
0,7
0,6
IRRADIANCE NORMALE
UVA = 37,5 W/m²
0,5
0,4
0,3
IRRADIANCE REDUITE
0,2
0,1
0,0
260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400
Longueur d'onde (nm)
(*) A TITRE INDICATIF LA POSITION DES EPROUVETTES PAR RAPPORT AUX LAMPES N'EST PAS
CELLE DE LA NORME
Ir
r
a
d
i
a
n
c
e
(
W
/m²
/
n
m
)centre
Mesure de la
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
température moyenne
de l’Équipement
des éprouvettes (1)
Pour découpler l’effet thermique de l’effet
photo-oxydatif lors des cycles de vieillissement
température moyenne à l’intérieur des
éprouvettes de 44°CMesure de la
centre
CETE d’Études
Méditerranée température moyenne
techniques
de l’Équipement
des éprouvettes (2)
85
75
enceinte
65
panneau noir 60°C
55
enrobé
Pluie
température moyenne
30 minutes
44 °C
45
Séquence UV
90 minutes
35
25
15
Temps (horaire)
La température moyenne a été calculée sur 8 cycles
à mi-épaisseur des éprouvettes
T
e
m
p
ér
at
u
r
e (
°
C)
18:
05
:
3
6
18:
09
:
3
6
18:
13
:
3
6
18:
17
:
3
6
18:
21
:
3
6
18:
25
:
3
6
18:
29
:
3
6
18:
33
:
3
6
18:
37
:
3
6
18:
41
:
3
6
18:
45
:
3
6
18:
49
:
3
6
18:
53
:
3
6
18:
57
:
3
6
19:
01
:
3
6
19:
05
:
3
6
19:
09
:
3
6
19:
13
:
3
6
19:
17
:
3
6
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21
:
3
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3
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29
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3
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19:
33
:
3
6
19:
37
:
3
6
19:
41
:
3
6
19:
45
:
3
6
19:
49
:
3
6
19:
53
:
3
6
19:
57
:
3
6
20:
01
:
3
6
20:
05
:
3
6????
centre
Caractéristiques de
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
l’enrobé bitumineux
de l’Équipement
Béton Bitumineux Drainant à base de bitume
élastomère (mis en œuvre sur une chaussée
fortement circulée du Sud de la France) :
formule granulométrique : 0/10
épaisseur de la couche : 4 cm
teneur en liant : 4,5%
teneur en vides : 24,3%centre
Types de
CETE d’Études
Méditerranée
techniques
vieillissement réalisés
de l’Équipement
Vieillissement sur l’enrobé bitumineux Vieillissement sur le liant
Exposition aux UV Vieillissement in situ
Simulation du vieillissement
- 400h par face - 12 mois
à court terme (enrobage)
(800h au total)
- 26 mois
- RTFOT à 163°C -
- 800h par face
(1600h au total)
Simulation du vieillissement
- 1140h par face
à long terme (plusieurs
années de service)
(2280h au total)
- RTFOT à 163°C + 20h PAV -
- 1600h par face
(3200h au total)

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