22 - Other types of modifications of bitumen: CRMB, temperature reduction

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En provenance du cours de École des Ponts ParisTech

Mastering bitumen for better roads and innovative applications

109 notes

École des Ponts ParisTech

Mastering bitumen for better roads and innovative applications

109 notes

During the four coming weeks, best experts in bitumen will bring you their knowledge and experience to build a strong understanding of today’s realities and new perspectives on the future of bitumen. Total is the European leader on bitumen markets. Innovation has always been the key to sustainability and durability in the products they develop. Their main objective here is to share technical knowledge and experience to insure bitumen are being used in the most effective and efficient ways for their different applications in road works. Ecole des Ponts, France oldest engineering school, remains very much in the present, as it has always been, in training engineers in order to meet the needs of our society and citizens in key areas such as transport housing and urban services, but also in fields like energy, environment, climate sciences, land-use planning and sustainable development. Nineteen world recognized experts on bitumen are contributing to this MOOC. The idea is to provide the broadest prism on this topic area with speakers coming from research, industry and end users.

À partir de la leçon

Modifications of bitumen and applications (roads, roofing,…)

Modifications using polymers. Performance of PmB. Elastic recovery test. | of types of modifications of bitumen: CRMB, warm mix asphalt, temperature reduction | Bitumen emulsions, their components, manufacture, storage, handling, properties, classification, uses | surface treatments | design of pavements and types of aggregates | fundamental tests, the simulative tests (fatigue test, rutting test, giratory compactor,…) | interest of full scale testing of asphalt mix: example of IFSTTAR carousel | Hot mix plants, transport, laying and compaction of asphalt mix | physical characteristics and industrial applications for sealing.

21 - Polymer modified bitumens8:00

22 - Other types of modifications of bitumen: CRMB, temperature reduction6:15

23 - Bitumen emulsions9:45

24 - Surface treatments7:44

25 - Understanding design of flexible pavements and types of aggregates7:59

26 - Laboratory testing of asphalt mix9:06

27 - Full scale testing of asphalt mix: IFSTTAR carousel6:44

28 - Hot mix plants, transport, laying and compaction of asphalt mix6:52

29 - Roofing applications of bitumen - other binders and uses (clear binders,...)5:23

Rencontrer les enseignants

Eric GOSSE
Vice Président
TOTAL MARKETING SERVICES
Armel de la BOURDONNAYE
Directeur
ECOLE DES PONTS PARISTECH
Sophie LIMBORG
Mission Head
TOTAL MARKETING SERVICES
Mike SOUTHERN
Director
Bituconsult LTD
Clémence QUEFFELEC
Assistant professor
CEISAM laboratory, University of Nantes, France
Gilles GAUTHIER
Technical and Product development manager
TOTAL BITUMEN
Olivier GAMET
Production Pilot
Supply department / TOTAL
John D'ANGELO
Chief Operating Officer
D’Angelo Consulting, LLC.
Gary SCHOFIELD
Technical Manager
Total Bitumen (UK)
Nicolas HAUTIERE
Project Director
IFSTTAR / COSYS Department
Frédéric ANDRZEJEWSKI
Expert bitumen industrial roofing activity
Jean Pascla PLANCHE
Vice President
Asphalt and Petroleum Technologies / Western Research Institute
Virginie MOUILLET
PhD, Senior Researcher, deputy head of chemical Unit
Regional Laboratory of Aix-en-Provence / Cerema Méditerranée
Hélène AZOULAY
Deputy Managing Director
PFC/Ecole des Ponts
Nadège VO VINH
Bitumen Shipping Manager
Supply International Bitumen / TOTAL MARKETING SERVICES
Cécile GIACOBI
Pavement expert
Vinci Autoroutes
Laurence LAPALU
Bitumen Group Manager
TOTAL MARKETING SERVICES - Research Division
Yves BROSSEAUD
senior researcher - road materials expert - materials and Structures Department
IFSTTAR - Nantes - France
Emmanuel CHAILLEUX
Research Director
IFSTTAR
Jean-François CORTE
Member of the Council of Environment and Sustainable Development
French Ministry of Environment, Energy and Sea

Chers participants, bonjour.

C’est avec plaisir que je vous retrouve pour une nouvelle session.

Aujourd’hui, je vais vous présenter l’obtention de bitumes modifiés,

ainsi que leurs applications.

Nous avons vu dans la vidéo précédente, présentée par Gilles Gauthier,

qu'il est possible de modifier les caractéristiques de bitumes.

L’ajout de polymères est une modification bien connue pour les bitumes.

Dans cette vidéo, je me concentrerai sur la modification des bitumes

avec de la poudrette de caoutchouc

et sur les bitumes additivés pour diminuer leur température de mise en œuvre.

D'abord, je vais présenter la modification des bitumes

avec de la poudrette de caoutchouc.

Le bitume est un matériau viscoélastique

avec des propriétés adaptées aux applications routières et à l’étanchéité.

Cependant, avec l’augmentation de la circulation

et du poids des charges transportées,

il est nécessaire d'améliorer les propriétés des bitumes classiques,

particulièrement la résistance à la déformation permanente

et la résistance à la fissuration.

Les polymères Styrène Butadiène Styrène - SBS –

sont des polymères généralement utilisés

pour améliorer l'élasticité et la cohésion du bitume.

La substitution de ces polymères vierges par des polymères recyclés

a été envisagée pour réduire les coûts de fabrication

et pour des raisons environnementales.

Ainsi, la poudrette de caoutchouc,

obtenue à partir de morceaux de pneus recyclés,

peut être utilisée dans le bitume

pour augmenter les propriétés élastiques et la cohésion.

Les bitumes modifiés avec de la poudrette de caoutchouc

sont généralement appelés CRMB (Crumb Rubber Modified Bitumen).

Les CRMB sont une alternative bon marché

aux bitumes modifiés par des polymères.

Par exemple, l'Inde est un utilisateur important de CRMB.

Pour fabriquer des CRMB,

de la poudrette de caoutchouc est ajoutée et dispersée dans le bitume

en utilisant un mélangeur à haut taux de cisaillement.

Le CRMB obtenu peut contenir jusqu’à 25 % de poudrette de caoutchouc

et montrer des performances améliorées, ce qui correspond à 1,5 % dans l’enrobé.

Les CRMB sont connus pour ne pas être très stables

pendant le stockage à température élevée.

En Europe, il n'y a aucune norme spécifique pour les CRMB.

En fait, l'utilisation de ce produit tombe sous l’EN 14023 :

Cadre de spécifications des bitumes modifiés par des polymères.

La poudrette de caoutchouc peut également être incorporée directement

lors de l’enrobage avec les granulats, les fines et le sable.

Les enrobés tièdes sont une technique relativement récente,

développée en réponse aux besoins de l'industrie routière

de diminuer les consommations d'énergie

et l'exposition des travailleurs aux émissions.

En France, par exemple,

les entreprises françaises de construction routière ont signé en mars 2009

une convention d'engagement volontaire

avec le Ministère de l'Écologie, de l'Énergie,

du Développement Durable et de l'Aménagement du territoire (MEEDDAT),

dans laquelle ils s’engagent en particulier

à réduire les émissions de gaz à effet de serre

de l'ordre de 33 % à l'horizon 2020,

ce qui doit accroître l'utilisation des enrobés tièdes.

Il y a 2 principales méthodes de fabrication des enrobés tièdes.

D'abord la mousse de bitume.

Une solution aqueuse est injectée dans le bitume chaud,

juste avant de réaliser le mélange avec les granulats

à une température voisine de 120°C - 140°C.

L'expansion de bitume en raison de l'expansion d'eau

améliore alors l’enrobage des granulats à cette température plus basse.

La seconde est l'additivation du bitume avec des additifs spécifiques.

Cette additivation vise à obtenir la même maniabilité de l’enrobé

à une température inférieure.

Les études effectuées en Europe et aux États-Unis

montrent que ces techniques permettent en effet

de réduire la consommation d'énergie jusqu’à 35 %

et les émissions de CO2 jusqu’à 40 %.

De plus, les travailleurs opèrent dans des conditions de travail améliorées,

avec une exposition moindre aux fumées.

Il y a d'autres avantages, qui ne sont pas liés à l'environnement,

à la sécurité ou à la santé,

mais avec de la valeur ajoutée directement pour le client.

Une température plus basse signifie un refroidissement plus rapide

et permet une remise en circulation plus rapide,

ou la mise en œuvre de plusieurs couches de suite,

voir même l'extension de la période de réalisation des travaux.

Pour conclure, on peut ajouter de la poudrette de caoutchouc au bitume

pour améliorer les propriétés du mélange

comme la résistance à la déformation permanente

et la résistance à la fissuration.

Les CRMB sont une alternative bon marché

aux PmB.

Cependant, lors du stockage à température élevée,

ils ne sont pas aussi stables que le sont les PmB.

Les enrobés tièdes peuvent être fabriqués

en utilisant de la mousse de bitume

ou un bitume additivé avec des additifs spécifiques.

Cette technique permet de réduire la consommation d'énergie et les émissions

et d’améliorer le confort des travailleurs sur le site de travail.

Merci de votre attention.

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