LCPC Paris le 15
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Niveau: Secondaire, Lycée, Terminale
LCPC Paris, le 15/06/05 Modélisation du refroidissement d'une couche de béton bitumineux M. FROUMENTIN ? Centre d'Expérimentation Routière ? 1 Modélisation du refroidissement d'une couche d'enrobé hydrocarboné à chaud Michel Froumentin CETE Normandie?Centre 10, Chemin de la Poudrière 76121 Le Grand?Quevilly Cedex Centre d'Expérimentation Routière Géotechnique routière et matériels de chantier
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LCPC Paris, le 15/06/05 Modélisation du refroidissement d'une couche de béton bitumineux M. FROUMENTIN ? Centre d'Expérimentation Routière ? 1 Modélisation du refroidissement d'une couche d'enrobé hydrocarboné à chaud Michel Froumentin CETE Normandie?Centre 10, Chemin de la Poudrière 76121 Le Grand?Quevilly Cedex Centre d'Expérimentation Routière Géotechnique routière et matériels de chantier
- plan de la présentation ? introduction ?
- modélisation du refroidissement d'
- introduction travaux initiés dans le cadre du projet européen osyris
- dépend de la température
- la température est le paramètre qui est de loin le plus susceptible à des grandes variations sur chantier
- michel froumentin cete normandie?centre
- ? étude en chantier ? poursuite de la recherche
Michel Froumentin CETE Normandie-Centre 10, Chemin de la Poudrière 76121 Le Grand-Quevilly Cedex
Centre d’Expérimentation Routière
Géotechnique routière et matériels de chantier
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
Modélisation du refroidissement d’une couche d’enrobéhydrocarboné àchaud
Introduction
Plan de la présentation
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
Étude en laboratoire:
réponse du modèle sur matériau bitumineux
Pourquoi une modélisation du refroidissement ?
Modèle retenu
Étude en chantier
validation du modèle sur du sable
Poursuite de la recherche
emtnpoepelév ds,vetiecsprep ,snoisulcnoC
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
CER Rouen
LR Rouen Département Chaussées
INSA Rouen (stages 2èmeannée ingénieur)
CUST Clermont-Ferrand (TFE ingénieur)
Introduction
Travaux initiés dans le cadre du projet européen OSYRIS (2000-2003) et poursuivis dans l’opération « Modernisation de l’exécution des chantiers routiers » (2001-2004) du LCPC.
LCPC Centre de Nantes
Unités:
cisaillement
est un paramètre important la maniabilitédu matériau, donc sa "compactabilité" dépend de la température
- la compacitévisée ne sera pas atteinte
si le compactage est réalisésur un enrobétrop froid:
-s i dleé fcaoutmspdaec tsaugref aecset (réécarliosuéi sssuarguen)enrobétrop chaud:
- risquede micro-fissuration
- apparition de fissures dues aux contraintes de
Pourquoi une modélisation ? (1/2)
La température du mélange au moment du compactage
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
.MOUFRNTME IN C- /51 el ,50/60LCarisPC P -4erèituoR noitatnmeripéExd’e tren
Tmin= Température de ramollissement + 50°C
La température minimale (Tmin)àpartir de laquelle le compactage doitêtre arrêté(dernière passe effective) est définie en fonction de la duretédu bitume
Les normes (NF P 98-130,131,132 etc.) définissent une fourchette de température de fabrication et une fourchette de température de répandage
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
La température est le paramètre qui est de loin le plus susceptibleàdes grandes variations sur chantier (délais de transports, débit du finisseur, conditions météiques)orolog
Pourquoi une modélisation ? (2/2)
1le, isar PPCLC/5600/5périd’Exatiomenttuèi noR5er- MMEOUFR. - NITN ertneC 
115
110
105
100
95
optimale
minimale
135-155
130-150
125-145
140
130
125
120
115
180/220
145-165
150-170
130-150
140-160
140-160
145-165
Températures en ° C
35/50
20/30
70/100
50/70
Température Température Températur de de e de fabrication répandage répandage de l’enrobé
Classe du bitume
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
Température minimale de compactage
Tableau extrait du guide Technique sur le Compactage des enrobés hydrocarbonés à chaud (LCPC juin 2003)
tuèier- 6ntmeripéRon ioatneC - xE’d ert. FRMNTINOUME0/5le 15/06 Paris, CPCL
La prise en compte de façon précise de l’influence des conditions météo implique la mesure de la température au sein de la couche compactée (àmi-épaisseur) pour vérifier que la température est situéeàl’intérieur de la fourchette
Température de répandage – Température minimale de compactage
La durée utile de compactage est donc fonction de la nature du mélange mais aussi des conditions météorologiques qui influent sur la vitesse de refroidissement
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
On définit la durée utile de compactage Dc comme le temps durant lequel la température resteàl’intérieur de l’intervalle:
vent fort > 50 km/h
Dans la situation actuelle, trois situations types sont distinguées température vent léger vent moyen De l’air (° C) < 20 km/h 20 à 50 km/h
En fonction de la prévision en début de journée rencontrée sur chantier, on donne une durée utile de compactage pour les couches de roulement et de liaison.
Si on autorise la mise en œuvre par temps froid ou pluie fine, il convient de déterminer la durée utile de compactage par mesure de la température.
5 à 20 ° C
< 5° C
=
-
=
-
-
-
coe lurgetaacmp
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
-
=
+
> 20° C
L’objectif du modèle développéest de calculer sur chantier la durée utile de compactage en fonction des conditions réelles de mise en œuvre (mélange, épaisseur de la couche, conditions météorologiques).
Objet de la modélisation:
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
Cette durée correspond au temps auquel la température en milieu de couche aura atteint une température limite fixée au préalable en fonction du mélange mis en œuvre.
I : rayon
p : parti
LCPC Paris, le 15/06/
Convection :
Phi = C(ts – t)
•Corlew J.S. et Dickson P.F. (USA)
•M. Laporte LRPC Clermont-Ferrand (F)
Modélisation du refroidissement d’une couche de béton bitumineux
Modèle 1D utilisant la méthode numérique
de Crank Nicolson (approximation par
différences finies) pour résoudre l’équation
de la chaleur
Travaux utilisés:
•Bossemeyer H.R. (D)
rè euoit1-1imenxpéron Rtati- NeC ertnE’d FM.UMROTIEN50/615/0 le ris,C PaLPC
