Annexes PFE Spécialité Génie Civil

Florian Insa

Description

Niveau: Supérieures
Annexes PFE Spécialité Génie Civil Etude de la sensibilité du module des enrobés à module élevé, influence de la teneur en liant, de la compacité et du pourcentage d'agrégats d'enrobé du matériau Auteur : PY Florian INSA Strasbourg, Spécialité Génie civil Tuteur Laboratoire : COIN Vincent Responsable d'activité matériaux de chaussées, LRPC Strasbourg Tuteur INSA Strasbourg : CHAZALLON Cyrille Maitre de conférences Juin 2010

• courbe maîtresse


• analyse granulométrique


• représentation graphique du plan carré


• fuseaux de passage en teneur


• généralités sur l'essai maer


• procès verbaux d'essais


• plan d'expérience

Sujets

• Maître
• Analyse granulométrique
• Plan d'expérience

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• Publié le: 01 juin 2010
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Extrait

Annexes PFE

Spécialité Génie Civil

Etude de la sensibilité du module des enrobés à module élevé, influence de la teneur en liant, de la compacité et du pourcentage d’agrégats d’enrobé du matériau

Auteur : PY Florian INSA Strasbourg, Spécialité Génie civil Tuteur Laboratoire : COIN Vincent Responsable d’activité matériaux de chaussées, LRPC Strasbourg Tuteur INSA Strasbourg : CHAZALLON Cyrille Maitre de conférences Juin 2010

Sommaire

Annexe 1Le CETE..............7....................................................................................................... 1.1. Présentation générale des CETE .................................................................................. 8 1.2. Le CETE de l’Est ........................................................................................................ 8 1.2.1. Implantation............................................................................................................ 8 1.2.2. Quelques chiffres..................................................................................................... 9 Annexe 2Organigramme simplifié du LRPC de Strasbourg.................................................0..1 Annexe 3Comparatif GB / EME............................................................................................. 12 Annexe 4Plan d’expérience.................................................................................................... 14 Annexe 5Courbes granulométriques EUROVIA...............................................................1......7 Annexe 6Etude de formulation EB14-EME2 EUROVIA........................................................ 22 Annexe 7Etude de recomposition et calcul des quantités des constituants............................ 25 7.1. Plaques sans agrégats................................................................................................... 26 7.2. Plaques avec agrégats .................................................................................................. 26 7.3. Formulation utilisée pour l’enlèvement des matériaux ............................................... 27 7.4. Calcul des quantités ..................................................................................................... 29 Annexe 8Planning................................................................................03................................... Annexe 9(granulats et agrégats)Analyse granulométrique .................................................. 33 Annexe 10Teneur en liant des agrégats..........................................................................25........ Annexe 11Formulation du mélange bitumineux..................................................................... 54 11.1. Notation et formules mathématiques..................................................................... 55 11.2. Formulation retenue et quantité de matériaux ....................................................... 56 Annexe 12Confection de la plaque d’enrobé........................................................................6..3 12.1. Malaxage ............................................................................................................... 64 12.2. Compactage ........................................................................................................... 64 Annexe 13Sciage, carottage et surfaçage des éprouvettes..................................................... 76 Annexe 14Détermination de la teneur en vides...................................................................... 79 14.1. Méthode géométrique ............................................................................................ 80 14.2. Banc gamma vertical ............................................................................................. 80 14.3. ée hydro ................................ Pes statique ....... ........................................................ 81 14.4. Résultats des divers essais ..................................................................................... 81 Annexe 15Collage des casques...........................................40..1................................................ Annexe 16Généralités sur l’essai MAER..............................................................................601 16.1. Généralités ........................................................................................................... 107 16.2. Procédure et description de l’essai ...................................................................... 107 16.3. Interprétation (théorique) des résultats : courbe maîtresse.................................. 109 Annexe 17Courbes maîtresses et Procès verbaux d’essais sur enrobés.............................. 111 17.1. Courbes maîtresses à 15°C .................................................................................. 112 17.2.Procès verbaux des enrobés................................................................................. 118 Annexe 18Analyse statistique............................................................................................... 129 Annexe 19Fuseaux de passage............................................................................................. 131

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LISTE DES FIGURES

Figure 1. Implantation des CETE au niveau national.............................................................................................. 8 Figure 2. Implantation du CETE de l’Est................................................................................................................ 9 Figure 3. Répartition des agents du CETE de l’Est par site en 2008....................................................................... 9 Figure 4. Répartition des agents du CETE de l’Est par catégorie en 2008 ............................................................. 9 Figure 5. Production du CETE de l’Est par nature en 2008 .................................................................................... 9 Figure 6. Production du CETE de l’Est par domaines d’activité en 2008............................................................... 9 Figure 7. Organigramme du LRS .......................................................................................................................... 11 Figure 8. Représentation graphique du plan carré latin......................................................................................... 15 Figure 9. Analyse granulométrique 10/14 EUROVIA .......................................................................................... 18 Figure 10. Analyse granulométrique 6/10 EUROVIA .......................................................................................... 19 Figure 11. Analyse granulométrique 0/4 EUROVIA ............................................................................................ 20 Figure 12. Analyse granulométrique Agrégats d’enrobés EUROVIA .................................................................. 21 Figure 13. Etude de formulation sans agrégats réalisés par le laboratoire EUROVIA.......................................... 23 Figure 14. Etude de formulation avec 30% d’agrégats réalisés par le laboratoire EUROVIA.............................. 24 Figure 15. Formulation de l’EME étudié (document complet disponible en annexe 6)........................................ 26 Figure 16. Courbes granulométriques utilisées pour le calcul des quantités des matériaux.................................. 28 Figure 17. Tamis utilisés pour l’analyse granulométrique .................................................................................... 34 Figure 18. Masse des prises d’essai ...................................................................................................................... 34 Figure 19. Quartageuse à couloirs (à gauche) et quartageuse à bandes (à droite) ................................................. 35 Figure 20. Mise à l’étuve pour l’analyse granulométrique et la teneur en eau...................................................... 35 Figure 21. Asphalt analysator ............................................................................................................................... 53 Figure 22. Malaxeur .............................................................................................................................................. 64 Figure 23. Compacteur à plaques .......................................................................................................................... 64 Figure 24. Photographies du sciage des plaques ................................................................................................... 77 Figure 25. Photographies du carottage des « demi » plaques................................................................................ 77 Figure 26. Surfaçage des éprouvettes cylindriques ............................................................................................... 78 Figure 27. Eprouvette prête à être encollée ........................................................................................................... 78 Figure 28. Banc Gamma Vertical.......................................................................................................................... 80 Figure 29. Pesée hydrostatique ............................................................................................................................. 81 Figure 30. Colle utilisée (mélange de 50gAralditetype A + 40gAraldite............................................ 105type B) Figure 31. Photographie d'une éprouvette collée avec des casques .................................................................... 105 er Figure 32. 1 prototype de MAER crée dans les années 1980............................................................................ 107 Figure 33. Exemple d’isothermes........................................................................................................................ 109 Figure 34. Translation d’isothermes le long de l’axe des temps de charge ......................................................... 109 Figure 35. Exemple de module de rigidité déduit de la courbe maîtresse à 15°C ............................................... 110 Figure 36. Courbe maîtresse de l’EME A ........................................................................................................... 112 Figure 37. Courbe maîtresse de l’EME B ........................................................................................................... 112 Figure 38. Courbe maîtresse de l’EME C ........................................................................................................... 113 Figure 39. Courbe maîtresse de l’EME D ........................................................................................................... 113 Figure 40. Courbe maîtresse de l’EMEE ............................................................................................................ 114 Figure 41. Courbe maîtresse de l’EMEF............................................................................................................. 114 Figure 42. Courbe maîtresse de l’EMEG ............................................................................................................ 115 Figure 43. Courbe maîtresse de l’EMEH ............................................................................................................ 115 Figure 44. Courbe maîtresse de l’EME I............................................................................................................. 116 Figure 45. Courbe maîtresse de l’EME Epsilon.................................................................................................. 116 3

Figure 46. Courbe maîtresse de l’EME Gamma ................................................................................................. 117 Figure 47. Fuseaux de passage en teneur en liant du module d’un EB14-EME2 contenant 0% d’agrégats ....... 132 Figure 48. Fuseaux de passage en teneur en liant du module d’un EB14-EME2 contenant 20% d’agrégats ..... 133 Figure 49. Fuseaux de passage en teneur en liant du module d’un EB14-EME2 contenant 40% d’agrégats ..... 133 Figure 50. Fuseaux de passage en compacité du module d’un EB14-EME2 contenant 0% d’agrégats.............. 134 Figure 51. Fuseaux de passage en compacité du module d’un EB14-EME2 contenant 20% d’agrégats............ 134 Figure 52. Fuseaux de passage en compacité du module d’un EB14-EME2 contenant 40% d’agrégats............ 135

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1. Extrait de la note d’information du SETRA,Les enrobés à module élevé, avril 1997........................ 13 Tableau 2. Facteurs, niveaux et notation utilisée pour le plan d’expérience ......................................................... 15 Tableau 3. Plan complet ........................................................................................................................................ 15 Tableau 4. Plan fractionnaire carré latin non randomisé ....................................................................................... 16 Tableau 5. Formulation numérique utilisée pour le calcul des quantités des matériaux ....................................... 27 Tableau 6. Courbe granulométrique de départ EB-EME (EB20 ou EB14)........................................................... 27 Tableau 7. Quantité à prélever pour la fabrication d’une plaque (0%, 20% et 40% d’agrégats)........................... 29 Tableau 8. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10005................................................................................. 36 Tableau 9. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10006................................................................................. 37 Tableau 10. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10007 ............................................................................... 38 Tableau 11. Analyse granulométrique 4/6 échantillon 10008 ............................................................................... 39 Tableau 12. Analyse granulométrique 4/6 échantillon 10009 ............................................................................... 40 Tableau 13. Analyse granulométrique 4/6 échantillon 10010 ............................................................................... 41 Tableau 14. Analyse granulométrique 6/10 échantillon 10011 ............................................................................. 42 Tableau 15. Analyse granulométrique 6/10 échantillon 10012 ............................................................................. 43 Tableau 16. Analyse granulométrique 6/10 échantillon 10013 ............................................................................. 44 Tableau 17. Analyse granulométrique 10/14 échantillon 10014 ........................................................................... 45 Tableau 18. Analyse granulométrique 10/14 échantillon 10015 ........................................................................... 46 Tableau 19. Analyse granulométrique 10/14 échantillon 10016 ........................................................................... 47 Tableau 20. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10017 ............................................................................... 48 Tableau 21. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10018 ............................................................................... 49 Tableau 22. Analyse granulométrique 0/4 échantillon 10019 ............................................................................... 50 Tableau 23. Analyse granulométrique des granulats............................................................................................. 51 Tableau 24. Résultats de la mesure de la teneur en liant des agrégats ................................................................. 53 Tableau 25. Formulation plaques sans agrégats .................................................................................................... 57 Tableau 26. Formulation plaques avec 20% d’agrégats ........................................................................................ 58 Tableau 27. Formulation plaques avec agrégats ................................................................................................... 59 Tableau 28. Quantité de matériaux pour la fabrication des plaques sans agrégats................................................ 60 Tableau 29. Quantité de matériaux pour la fabrication des plaques avec 20% d’agrégats.................................... 61 Tableau 30. Quantité de matériaux pour la fabrication des plaques avec 40% d’agrégats.................................... 62 Tableau 31. Plan de compactage (fort) plaque A .................................................................................................. 65 Tableau 32. Plan de compactage (fort) plaque B .................................................................................................. 66 Tableau 33. Plan de compactage (fort) plaque C .................................................................................................. 67 Tableau 34. Plan de compactage (fort) plaque D .................................................................................................. 68 Tableau 35. Plan de compactage (fort) plaque E................................................................................................... 69 Tableau 36. Plan de compactage (fort) plaque F................................................................................................... 70 Tableau 37. Plan de compactage (fort) plaque G .................................................................................................. 71 Tableau 38. Plan de compactage (fort) plaque H .................................................................................................. 72 Tableau 39. Plan de compactage (faible) plaque I ................................................................................................ 73 Tableau 40. Plan de compactage (faible) plaque Epsilon...................................................................................... 74 Tableau 41. Plan de compactage (fort) plaque Gamma ........................................................................................ 75 Tableau 42. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME A......................... 82 Tableau 43. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME A ................................. 83 Tableau 44. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME B ......................... 84 Tableau 45. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME B ................................. 85 5

Tableau 46. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME C ......................... 86 Tableau 47. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME C ................................. 87 Tableau 48. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME D......................... 88 Tableau 49. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME D ................................. 89 Tableau 50. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME E ......................... 90 Tableau 51. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME E.................................. 91 Tableau 52. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME F ......................... 92 Tableau 53. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME F.................................. 93 Tableau 54. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME G......................... 94 Tableau 55. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME G ................................. 95 Tableau 56. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME H......................... 96 Tableau 57. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME H ................................. 97 Tableau 58. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME I .......................... 98 Tableau 59. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME I................................... 99 Tableau 60. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME Epsilon ............. 100 Tableau 61. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME Epsilon ...................... 101 Tableau 62. Détermination géométrique et hydrostatique du pourcentage de vides de l’EME Gamma ............. 102 Tableau 63. Détermination au banc gamma vertical du pourcentage de vides de l’EME Gamma ..................... 103 Tableau 64. Déformation e à appliquer pendant un essai à déformation contrôlée............................................. 108 Tableau 65. Procès verbal EME A ...................................................................................................................... 118 Tableau 66. Procès verbal EME B ...................................................................................................................... 119 Tableau 67. Procès verbal EME C ...................................................................................................................... 120 Tableau 68. Procès verbal EME D ...................................................................................................................... 121 Tableau 69. Procès verbal EME E ...................................................................................................................... 122 Tableau 70. Procès verbal EME F....................................................................................................................... 123 Tableau 71. Procès verbal EME G ...................................................................................................................... 124 Tableau 72. Procès verbal EME H ...................................................................................................................... 125 Tableau 73. Procès verbal EME I........................................................................................................................ 126 Tableau 74. Procès verbal EME Epsilon............................................................................................................. 127 Tableau 75. Procès verbal EME Gamma ............................................................................................................ 128 Tableau 76. Moyennes et écarts types des modules de rigidité aux différents temps de charge à 15°C ............ 130

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Annexe 1 Le CETE

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1.1.Présentation générale des CETE  Il existe sept CETE (Centre d’Etudes Techniques de l’Equipement) sur l’ensemble du territoire français ainsi que deux laboratoires dans la région parisienne, créant ainsi un Réseau Scientifique et Technique regroupant plus de 8000 ingénieurs et spécialistes.

Figure 1. Implantation des CETE au niveau national

 Le CETE se compose d’équipes interdisciplinaires, tant dans les départements d’études que dans les laboratoires, qui offrent un large éventail de prestation allant des études, méthodologie, recherche, assistance jusqu’aux expertises et au contrôle.  Ces différentes prestations sont réalisées pour le compte de l’Etat, mais également pour les villes, les collectivités territoriales, divers organismes publics, privés et étrangers.

1.2.Le CETE de l’Est

1.2.1.Implantation

 Le CETE de l’Est est un service extérieur du Ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable et de l’aménagement du territoire qui assure des prestations dans les domaines touchant aux infrastructures et à leur exploitation, à l’équipement, à l’aménagement du territoire ainsi qu’à l’environnement.

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Figure 2. Implantation du CETE de l’Est

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1.2.2.Quelques chiffres

Effectifs en 2008 : 365 agents

 Le CETE de l’Est est composé d’une direction et de départements d’études implantés à Metz et de deux laboratoires régionaux situés à Nancy et Strasbourg.  Son implantation dans l’Est de la France lui permet en outre d’être présent dans les trois régions que sont la Lorraine, l’Alsace et la Champagne-Ardenne et ainsi de couvrir les dix départements du grand Est. Cet ancrage lui permet également de bénéficier de l’expérience et de la proximité nécessaire pour écouter et comprendre les préoccupations des concitoyens, de répondre à leurs attentes actuelles et anticiper leurs évolutions futures.

Figure 4. Répartition des agents du Figure 3. Répartition des agents du CETE de l’Est par catégorie en 2008 CETE de l’Est par site en 2008 Production du CETE de l’Est en 2008 : 23,6 millions d’euros

Figure 6. Production du CETE de l’Est par domaines d’activité en 2008

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Figure 5. Production du CETE de l’Est par nature en 2008

Annexe 2 Organigramme simplifié du LRPC de Strasbourg

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