Guide de l'utilisateur

Utilisant des contraintes dans la limite élastique des matériels, une charge sinusoïdale  est appliquée à l'éprouvette dans la configuration d'essai sur la fatigue en flexion deux points ou quatre points. La détermination du module complexe prend en compte l'énergie dissipée comme de la chaleur pendant l'essai.

Les essais en flexion ou de pliage sont des méthodes largement utilisées pour évaluer la résistance à la fatigue des matériels d'enrobés bitumeux. Les essais de fatigue en flexion quatre points sont inclus dans les spécifications CEN, AASHTO et chinoises.

L'éprouvette, de forme prismatique, est sujette à une charge sinusoïdale dans les modes d'essai de déformation contrôlée. En Europe, l'autre principale méthode est un essai à la flexion en deux points utilisant des éprouvettes trapézoïdales, un essai qui a été développé par LCPC en France.

Une contrainte axiale statique est appliquée sur une éprouvette cylindrique pendant une période de temps fixe pendant laquelle la contrainte axiale est constamment surveillée. La contrainte axiale est alors éliminée et les deux déformations, permanente et récupérée, sont déterminées.

Une contrainte axiale dynamique est appliquée sur une éprouvette pendant un certain nombre de cycles de charge avec la contrainte axiale étant constamment surveillée.

Des examens ont montré que le fluage dynamique corrèle mieux avec des mesures de déformation de chaussée in situ que le fluage statique. La corrélation peut être améliorée avec l'application d'un effort limite.

Le fluage statique n'est pas inclus dans la dernière norme européenne et ne figure pas dans les normes américaines en vigueur.

Une contrainte axiale variant de manière sinusoïdale est appliquée à une plage de fréquences sur une éprouvette mesurant 100 mm de diamètre et 150 mm de haut. L'éprouvette est carottée d'un échantillon de 150 mm de diamètre préparé par un compacteur giratoire. Les déformations récupérables (dynamiques) et permanentes sont mesurées en utilisant des capteurs sur éprouvette et le déphasage entre la contrainte et la déformation est déterminé pour diverses conditions d'essai fournissant ainsi des informations sur les propriétés visco-élastiques du matériel. Les essais de module dynamique font partie de la suite de performance simple d'essais et sont détaillés dans AASHTO TP62.

Une charge répétée est appliquée le long du diamètre vertical d'une éprouvette carottée ou moulée en laboratoire à diverses fréquences et amplitudes. Les déformations horizontales résultantes (indirectes) sont mesurées et utilisées pour fournir une mesure de rigidité. En Europe, l'essai est principalement utilisé comme une méthode rapide de contrôle qualité, mais il peut également être utilisé pour toute une variété d'essais y compris les examens sur défaillance. Des essais identiques pour mesurer le module de résilience ont été détaillés dans les normes ASTM et AASHTO, mais ont maintenant été supprimés.

Une plaque compactée en laboratoire ou carottée d'enrobés bitumeux chaud est sujette à des passages répétés d'une roue chargée pendant que la profondeur de la déformation (ornière) est surveillée.

 L'ornièrage est très populaire, car c'est une méthode qui est plus représentative que les autres méthodes de laboratoire lors de l'évaluation de la résistance à la déformation permanente et les résultats ont montré une excellente corrélation avec la déformation de chaussée en service. Il y a deux méthodes d'essais d'ornièrage largement utilisées en Europe : l'une a été développée par LCPC en France et l'autre est basée sur la méthode développée à TRL au Royaume-Uni. Une autre méthode moins utilisée, les essais d'orniérage Hamburg, consiste à submerger les éprouvettes dans l'eau et offre une mesure de durabilité ainsi qu'une résistance à la déformation. Il n'y a pas de normes nationales pour l'orniérage aux États-Unis.

De manière à produire des matériels en laboratoire avec des propriétés étant aussi proches que celles des matériels de routes, les compacteurs giratoires et les compacteurs à rouleau sont utilisés. Dans le compactage giratoire, une éprouvette cylindrique de 150 ou 100 mm est sujette à une force compressive verticale alors que le moule est sujet à un mouvement giratoire, à un angle spécifié par rapport à la verticale, ce qui permet de créer un mouvement entre les particules dans le matériel.

Un angle légèrement plus important de compactage est spécifié aux États-Unis et dans les autres pays non européens. Le compactage sur plaques est généralement considéré comme étant la méthode en laboratoire qui permet d'offrir des plaques de matériels d'enrobés bitumeux avec des propriétés qui se rapprochent le plus de celles des matériels de routes. Le type le plus commun utilisé est un rouleau avec un revêtement en acier pour compacter des plaques carrées de 305 mm. Un rouleau vibratoire, en option, peut être utilisé pour augmenter l'effort de compactage. Le compacteur à rouleau développé au LCPC en France utilise une ou deux roues pneumatiques qui compactent le mélange au fur et à mesure qu'il est poussé par incréments sur l'intérieur du moule. L'utilisation de pneumatiques crée une action de malaxage et permet d'assurer que l'agrégat n'est pas endommagé pendant le compactage.

Généralement effectués en compression pour des questions de praticabilité, les essais de résistance mesurent la résistance maximale d'une éprouvette sous un taux contrôlé en déformation. Dans l'essai de stabilité Marshall, l'éprouvette est chargée dans un mode pseudo-diamétral. Dans l'essai Duriez, une éprouvette cylindrique est chargée axialement et la résistance à la compression est calculée comme le rapport entre la charge maximale et la section initiale de l'éprouvette.

Les propriétés mécaniques des matériaux non traités sont normalement évaluées en utilisant un essai triaxial. Une éprouvette compactée en laboratoire ou carottée est sujette à un chargement semi-sinusoïdal, les variations en contrainte axiale et déformation axiale sont enregistrées et le module de résilience est calculé. L'essai est normalement effectué en utilisant des séquences spécifiques de combinaisons d'effort limite et de contrainte axiale. Les difficultés rencontrées lors de la préparation des éprouvettes représentatives peuvent limiter l'utilisation de l'essai aux établissements de recherche. Des recherches récentes ont été faites pour essayer de trouver des alternatives plus simples, plus robustes et plus conviviales. Le Springbox et le K-Mould sont des exemples notables. NTEC et Cooper Technology sont actuellement en train d'effectuer un examen sur deux ans sur l'essai de matériaux non traités ayant pour but de développer un système économique pouvant être utilisé de manière régulière.