Etude de formulation d’un béton bitumineux à froid destiné aux travaux de revêtement routier en milieu tropical

Abstract

Ce travail a pour but l’étude de formulation relative aux caractéristiques physiques et mécaniques d’un béton bitumineux à froid (BBF) compacté en milieu tropical. Le BBF est un matériau essentiellement composé de granulats (graviers et sables), de fines (charges minérales) et d’un liant hydrocarboné, généralement une émulsion de bitume qui agit à température ambiante pour enrober les granulats. A cet effet, le BBF reste un matériau de construction conventionnel en travaux routiers sauf qu’il n’est pas souvent utilisé dans les pays tropicaux comme le Togo parce qu’il a fait l’objet de beaucoup de réticence pour sa maîtrise d’œuvre de la part des constructeurs dans le domaine routier, compte tenu surtout des conditions de sa mise en œuvre en inadéquation à notre climat chaud. Cependant, on estime son coût de réalisation inférieur à celui de l’enrobé à chaud en termes de dépense en matériaux, matériels et de mains d’œuvre, ce qui nous a poussé à vouloir expérimenter ce matériau de construction routière via le développement d’une étude sur le béton bitumineux à froid en laboratoire. Les travaux se sont déroulés en trois phases : la première phase a consisté au prélèvement in-situ des échantillons cylindriques par carottage sur une route revêtue d’enrobé coulé à froid afin de déterminer la teneur en liant et les fractions granulaires à travers l’extraction du liant et l’analyse granulométrique. La deuxième phase a consisté à la formulation et à la fabrication en laboratoire des éprouvettes Marshall d’enrobé à froid compacté. A cet effet,  la troisième phase s’est concentrée à la soumission de ces éprouvettes fabriquées aux tests de détermination des propriétés physiques et mécaniques entre autres la stabilité et le fluage. Cette étude de formulation et de fabrication d’enrobé à froid a été réalisée dans un premier temps  sur 3 séries d’éprouvettes de 3 donc un total de 9 éprouvettes, chacune respectant un dosage standard en liant de 8,2% et selon un mode de conservation à savoir avant murissement, à 14 jours d’âge dans un milieu ambiant et à 14 jours d’âge dans un milieu ensoleillé. Dans un second temps, sur 3 séries d’éprouvettes de 6 donc un total de 18 éprouvettes, chacune suivant un dosage allant de 13%, 13,5% à 14% d’émulsion pour des teneurs en pétrole de 0% et 1%. Il ressort après étude que les mélanges dosés à 14% d’émulsion avec 0% de pétrole ont une meilleure stabilité moyenne S = 10,8 KN et un fluage F = 1,17, ce qui correspond au quotient Marshall le plus élevé S/F = 9,3 qui est un indicateur de performance signifiant que l’enrobé est plus stable et plus apte à résister aux déformations permanentes dues au trafic routier.