Caractérisation rhéologique de mastics bitumineux composés de fines issues de débris de construction

Résumé

Chaque année au Québec, 400 000 tonnes de résidus de criblage fin issues des débris de construction, de rénovation et de démolition (CRD) sont envoyées dans les lieux d’enfouissement technique en tant que matériau de recouvrement. L’objectif de ce projet est d’étudier l’influence des fines de post-consommation sur le comportement rhéologique des mastics bitumineux afin de trouver une voie de revalorisation de ces matériaux. Pour ce faire, 7 fines de CRD (béton, gypse, céramique, porcelaine, verre, calcaire et brique), 2 fines industrielles (chaux hydratée et argile) ainsi que 3 fines composées de matériaux de CRD combinés (2 naturels et 1 artificiel) ont été étudiées. Leurs propriétés principales (densité, granulométrie, indice de Rigden et valeur au bleu de méthylène) ont été déterminées. Pour chaque fine, des mastics ont été réalisés à partir d’un bitume PG 64H-28 et de 4 teneurs massiques en fines (20, 40, 60 et 70%). Le comportement rhéologique des mastics a été principalement étudié à partir d’essais de cisaillement dynamique et les courbes maîtresses des mastics ont été obtenues à l’aide d’une méthode basée sur les relations de Kramers-Kronig. L’utilisation du coefficient de renforcement complexe C * R permis de comparer les différents mastics, de mettre en avant l’influence de la nature des fines ainsi que de leur teneur. De plus, différents modèles prédictifs du pouvoir rigidifiant basés sur les propriétés des fines ont été étudiés. Enfin, un modèle 2S2P1D a été appliqué sur l’ensemble des mastics et une méthode améliorant la calibration du modèle est proposée. Les résultats des essais montrent que l’ajout de fines de CRD augmente la rigidité des mastics bitumineux ainsi que le module élastique. Ces résultats montrent également que la granulométrie des particules, leur indice des vides de Rigden ainsi que leur concentration dans les mastics sont les principaux paramètres qui influencent le comportement rhéologique des mastics. Enfin, il est observé que la présence de fibres dans les fines issues de résidus de criblage fin influence grandement le comportement des mastics.

Date	5 juil. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Michel Vaillancourt (Directeur(-trice)) & Alan Carter (Codirecteur(-trice))