Chausses souples dure de vie prolonge Long Life Pavement

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Chaussées souples à durée de vie prolongée(Long
Life Pavement)

• Pierre Langlois, ing.
• Laboratoire des chaussées
• Transports Québec

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Provinces de l'Atlantique
Rien de prévu à court terme
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Provinces de l'Atlantique
PPP
À Terre-Neuve ?
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Des concepts éprouvés

• Cette présentation traite essentiellement du
  phénomène de fatigue des revêtements
• S'applique seulement en construction
• Le concept considère les fondations granulaires
  comme étant performantes
• Utilisation de concepts déjà existant
• Revêtements bitumineux de forte épaisseur
• Distribution des contraintes en profondeur
• Planage et et resurfaçage

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Les objectifs

• Structures de chaussées à longue durée de vie
• Augmentation de la durée de vie actuelle
• Les dégradations se limitent à la couche de
  surface
• Entretiens mineurs (scellement de fissures, etc)
• Planage et resurfaçage

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Stratégie de conception MTQ

• Construction pour 15-20 ans (inspiration de la
  tradition nord américaine de 20 ans)
• Suivi de couches dusure ou de renforcement se
  répétant suivant des cycles denv. 10 ans
• La chaussée est sévèrement détériorée au stade de
  premier resurfaçage et souffre de problèmes
  majeurs
• Déficience structurale (croissance du trafic
  lourd)
• Patron de fissuration qui remonte à travers les
  couches subséquentes
• Comportement au gel parfois marginal

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Extraits des motivations justifiant le nouveau
guide AASHTO 2002 (chap. 1.1.1.3)

• Les autoroutes originales ont été conçues pour
  5 à 15 millions de camions alors quaujourdhui
  elles doivent être conçues pour plus de 50 à 200
  millions de camions tout en ayant de plus longues
  durées de vie (e.g. 30-40 ans versus 20 ans)

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Les effets de la fatigue

• La fatigue dans le revêtement
• Contrainte en tension diminue avec lépaisseur du
  revêtement
• Faible épaisseur Contrainte élevée
• Contrainte élevée Durée de vie raccourcie.

Durée de vie indéfinie
Contrainte en compression
Contrainte
Durée de vie (fatigue)
Contrainte en tension
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Les effets de la fatigue

• La fatigue dans le revêtement
• Contrainte en tension diminue avec lépaisseur du
  revêtement
• Épaisseur élevée Contrainte plus faible
• Contrainte plus faible sous la limite Durée de
  vie indéfinie.

Contrainte en compression
Durée de vie indéfinie
Contrainte
Durée de vie (fatigue)
Contrainte en tension
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Les effets de la fatigue

• La fatigue dans le revêtement
• Teneur en bitume élevée meilleure résistance en
  tension
• Bitume modifiés meilleure résistance en tension.

Teneur en bitume élevée et/ou bitume modifié
Contrainte
Durée de vie indéfinie
Faible teneur en bitume
Durée de vie (fatigue)
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La solution
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Le choix du bitume (exemple zone 2)
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Les granulométries des enrobés
ESG-5
GB-20
Passant
EG-10 et EGA-10
Tamis (µm)0.45
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Variantes calculéesParc des Laurentides
(A) 20 ans 192 mm
(B) 50 ans 231mm
(C) 50 ans 210 mm
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Exemple de coûtsParc des Laurentides

• Hypothèses
• 1200 camions par jour (djma 5000 à 7000)
• 1 de croissance par année,
• C.A. 3,57
• Exemple sur sol de type SMfin
• 12,85 millions dECAS en 20 ans
• 192 mm d'enrobé
• 276 mm de MG-20
• 740 mm de MG-112 (type B)
• 600 000/km

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Exemple (suite)(plus longue durée de vie)

• 37,1 millions dECAS en 50 ans
• Enlever 40 mm de GB-20 à 60/t - 6,60/m²
• Ajouter 60 mm de ESG-5 à 70/t 10,30
• Hypothèse conservatrice
• Sol gélif (SP 6)
• sous-profil de 300 mm
• Déblais à 4/m³
  1,20
• MG-112 supplémentaire
  2,60
• surcoût initial total
  7,50 /m²
• 662 000 /km (env. 10 de plus)

(3,70)
(3,80)
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Comparaison à long terme

• Conception 20 ans
• 0 - Construction initiale de 600 000/km
• 20 couche d'usure (avec un peu de chance)
• 29 - couche d'usure
• 38 - couche d'usure
• 47 - Réfection majeure
• Conception 50 ans
• 0 - Construction initiale de 662 000/km
• 20 - couche d'usure
• 40 - couche d'usure
• (60 - couche d'usure)

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La durabilité

• Prévention de la dégradation de la chaussée
• Choix judicieux des composantes
• Classes des bitume utilisés
• Granulats performants fonction des types
  denrobés
• Liant daccrochage et dimprégnation
• Essai de résistance à lorniérage
• Essai dadhésivité bitume/granulat
• Assurer un contrôle de qualité serré des travaux
  de construction.

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Le désenrobage et arrachement

• Adhésivité du bitume/granulat
• Méthode LC 25-009

PG 58-28 PG 64-34
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Des fissures apparaîtront

• La chaussée vieillira!
• Fissuration par retrait thermique
• Sera toujours présente
• Fonction
• Du climat et de la classe de bitume
• De la masse d'enrobé (épaisseur, largeur)
• Peut être colmatées efficacement.

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ConclusionUne stratégie à plus long terme

• Construire une infrastructure durable qui ne
  nécessitera que des interventions légères
• Sol et structure granulaire stable
• Revêtement plus robuste requiérant seulement des
  réparations superficielles (planages et c.u.) ou
  ponctuelles (réparation de fissures
  transversales)
• Il est désormais possible de construire à coût
  raisonnable des chaussée pour plus que seulement
  15-20 ans

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Des questions?
?
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(No Transcript)