Comportement thermomécanique de matériaux bitumineux contenant de l'enrobé recyclé et un réjuvenant et impact environnemental de leur processus de fabrication

Thermomechanical behaviour of bituminous materials including RAP and rejuvenator and environmental impact of their fabrication process

• Auteur / Autrice : Andrei-Roman Forton
• Direction : Hervé Di Benedetto, Liviu Adrian Ciutina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 24/06/2021
• Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec Universitatea Politehnica (Timisoara, Roumanie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole nationale des travaux publics de l'Etat (Vaulx-en-Velin, Rhône ; 1975-....)
• Jury : Président / Présidente : Raul Zaharia
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cédric Sauzeat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mihai Marasteanu, María del Carmen Rubio Gámez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement

Revêtements bitumineux -- Recyclage

Propriétés thermomécaniques

Matériaux bitumineux

Mots clés libres

Agrégats d’enrobés (RAP)

Comportement thermomécanique

Impact environnemental

Enrobés bitumineux

Mélanges de liants

Réjuvenant

RAP material

Thermomechanical behaviour

Environmental impact

Bituminous mixtures

Binder blends

Rejuvenator

Résumé

L'étude présentée dans cette thèse a été réalisée dans le cadre d'une collaboration entre l'Université Polytechnique de Timisoara (UPT, Universitatea Politehnica Timisoara) de Roumanie et l'Université de Lyon / ENTPE en France. Les objectifs sont, i) la caractérisation des performances thermomécaniques des mélanges de liants et des enrobés bitumineux produits à partir d’agrégats d’enrobés (RAP) et de réjuvénant et, ii) l'étude de l'impact environnemental lié à la production d'un mélange contenant différentes quantités de matériaux RAP et de réjuvénant. Des études expérimentales poussées ont été réalisées sur les liants d’une part, et sur les enrobés, d’autre part. Tous les essais sur les liants et les enrobés ainsi que l'évaluation de l'impact environnemental ont été réalisés à l'UPT. Les analyses et la modélisation de la plupart des paramètres / caractéristiques des liants et des enrobés ont été effectuées au laboratoire LTDS de l'ENTPE. L'étude sur les liants s'est concentrée sur les propriétés de liants produits en mélangeant un liant pur (50/70 pen.), un liant extrait du RAP, et un réjuvénant d'origine végétale. L'étude sur les enrobés s'est concentrée sur l'investigation de 13 enrobés bitumineux produits avec différentes quantités de matériau RAP, et avec ou sans réjuvénant. Le liant pur, le liant du RAP et le réjuvénant utilisés dans les enrobés, ainsi que leurs proportions, sont les mêmes que celles utilisées pour la campagne expérimentale sur les mélanges de liants. Une analyse de l'impact environnemental (EIA) a été réalisée afin d'estimer l'impact environnemental potentiel lié au processus de fabrication des enrobés bitumineux considérés.

The study presented in this thesis has been carried out within a collaboration between Politehnica University Timisoara (UPT) from Romania and Université de Lyon/École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), laboratory LTDS from France. The objectives are, i) the characterization of the thermomechanical performances of binder blends and bituminous mixtures produced with Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) and rejuvenator and, ii) the investigation of the potential environmental impact related to the production of a mixture containing different amounts of RAP material and rejuvenator. Therefore, comprehensive experimental investigations were performed on binders and mixtures. All tests on binders and mixtures were performed in the Road Laboratory from UPT, together with the environmental impact assessment. On the other hand, the analyses, estimations and predictions of most parameters/characteristics of binders and mixtures were performed at ENTPE. The study on binders focused on the properties of different binder blends produced by mixing one type of fresh binder (a straight run 50/70 pen. grade), a RAP-extracted binder and a rejuvenator of vegetal origin. The study on mixtures focused on the investigation on 13 bituminous mixtures.