 |
   |
|
|
Modification d’enrobés bitumineux avec de la poudrette de caoutchouc
Dans le monde, les routes sont réalisées principalement à l’aide de matériaux bitumineux pour les propriétés viscoélastiques qu’ils possèdent. Ces matériaux sont la plupart du temps constitués de bitume, de granulats et de filler. Le bitume est le constituant le plus dispendieux et son coût augmente d’année en année. Par exemple, le coût du bitume de PG 58-28 a triplé en 9 ans : il est passé de 245$ en 2005 à 740$ en 2014. Les entreprises cherchent donc un moyen de réduire le pourcentage de bitume dans la formulation. En parallèle, le problème du recyclage des pneus existe depuis de nombreuses années. En 2003 par exemple, 290 millions de pneus usés ont été jetés aux États-Unis, et ce nombre ne cesse d’augmenter. Ceux-ci sont entreposés, légalement ou non, dans des terrains et occupent souvent une place précieuse. Afin de les recycler, certaines entreprises ont mis en place des procédés de fabrication de poudrette de caoutchouc recyclé. Face à ces deux problèmes, les chercheurs ont pensé à introduire la poudrette de caoutchouc recyclé dans les enrobés. Ce processus permet à la fois d’améliorer certaines propriétés de l’enrobé bitumineux tout en diminuant le pourcentage de bitume nécessaire. L’ajout de poudrette de caoutchouc recyclé permet de réaliser des économies de bitume pour les entrepreneurs d’une part et de diminuer l’impact sur l’environnement d’autre part en abaissant la quantité de bitume utilisée et en mettant fin au problème du recyclage des pneus. En 2003, 80% des pneus usés ont été réutilisés dans des industries parallèles comme la construction, les carburants ou encore les enrobés. Afin de mesurer l’impact de l’incorporation de la poudrette de caoutchouc dans un enrobé bitumineux, plusieurs essais ont été réalisés. Dans un premier temps, une formulation complète d’un enrobé ESG-10 conventionnel a été fait puis, dans un second temps, plusieurs essais expérimentaux tirés dans la méthode LC, sur des enrobés modifiés par l’ajout de poudrette de caoutchouc recyclé ont été réalisés. Trois enrobés ESG-10 contenant trois pourcentages différents de poudrette de caoutchouc ont été mis au point. L’objectif principal de ce projet de recherche est de concevoir un enrobé ESG-10 modifié avec la poudrette de caoutchouc recyclé tecROAD® incorporée directement aux granulats du mélange («dry process») tout en optimisant le pourcentage de bitume de façon à améliorer les propriétés de ce nouvel enrobé. En fait, tecROAD® contient environ 35% de caoutchouc recyclé, et ce produit a été utilisé avec succès en Europe pour modifier les bitumes en l’ajoutant simplement comme un granulat dans la fabrication des enrobés. La poudrette de caoutchouc tecROAD® est constituée de particules de caoutchouc recyclé obtenues par broyage cryogénique et possède une granulométrie comprise entre 0 et 5 mm. Le détail de la granulométrie déterminée par la méthode LC 26-007 Analyse granulométrique des granulats d’extraction préconisée par le ministère des Transports du Québec (MTQ) est montré dans le Tableau 1. Différents essais ont été effectués avec ces enrobés, dont des essais à l’orniéreur. Les résultats moyens des essais à l’orniéreur LPC sont illustrés à la figure 1. Comme le montre cette figure, la totalité des mélanges respecte le critère à l’orniérage. De plus, la figure suivante montre que les enrobés avec poudrette ont un meilleur comportement à l’orniérage que l’enrobé de référence. Ceci est probablement dû à l’ajout de la poudrette, et à la quantité de bitume qui est plus faible dans ces mélanges. Les résultats de cette étude montrent bien qu’il peut y avoir des avantages à l’ajout de poudrette de caoutchouc dans les enrobés. La prochaine étape de l’étude consistera à faire des enrobés avec la poudrette de caoutchouc pour différents grades de bitume afin de voir l’interaction entre les bitumes et la poudrette. Il serait aussi intéressant de faire de nouveaux essais pour confirmer la teneur optimale en poudrette à ajouter, ainsi que la teneur en bitume optimale qui y est rattachée. Les auteurs tiennent à remercier MITACS ainsi que Universal Tire Recycling (UTR) pour leur contribution financière à ce projet.
|
© InfraStructures - Tous droits réservés - All rights reserved |
La granulométrie des différents ESG-10 confectionnés est demeurée constante, peu importe la quantité de poudrette de caoutchouc ajoutée. La quantité de poudrette à incorporer au mélange a été sélectionnée à partir des instructions fournies par le fournisseur de la poudrette de caoutchouc, UTR. Ensuite, un ESG-10 sans poudrette a été confectionné à la presse à cisaillement giratoire. Lors de l’ajout de poudrette dans les mélanges, il a été nécessaire de changer l’apport de bitume neuf afin de respecter les teneurs en vides à la PCG. Les quantités de bitume et de poudrette utilisées sont montrées au Tableau 2.
Des essais de mesure du module complexe ont été effectués en tensioncompression uniaxiale, et les résultats, obtenus avec le modèle rhéologique 2S2P1D, sont présentés sous forme de courbes maîtresses à 30°C. L’ajout de poudrette fait diminuer le module des enrobés à haute fréquence ou basse température, ce qui est un avantage, car cela peut favoriser une moins grande susceptibilité à la fissuration thermique. Aussi, on peut remarquer que les modules sont plus élevés à basse fréquence, ou haute température. Ceci est également avantageux, car l’augmentation de la rigidité à température élevée donne habituellement une plus grande résistance aux déformations permanentes.
Partagez sur Facebook / Share on Facebook 
