Biographies des conférencières : Anne Dony, ESTP - Institut de Recherche en Constructibilité et Layella Ziyani, ESTP - Institut de Recherche en Constructibilité
Mme Anne Dony, enseignante chercheure à l’Institut de Recherche en Constructibilité et responsable de la thématique « Matériaux de chaussées », est ingénieure chimiste de l’Institut national Supérieur de Chimie Industrielle de Rouen et titulaire d’un doctorat en sciences-physiques réalisé au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées en 1989 dans le domaine des liants bitumineux modifiés par polymères. Elle a commencé sa carrière au sein du laboratoire d’une entreprise routière où elle a exercé successivement des postes de responsable des liants routiers, du laboratoire de Recherche, des études et dimensionnement, de la section rhéologie. Elle a rejoint l’École Spéciale des Travaux Publics en 2004 et intégré l’Institut de recherche en Constructibilité, à son démarrage en 2009. Elle axe ses travaux de recherche sur la valorisation des matériaux de recyclage et les abaissements de températures des matériaux bitumineux par des approches principalement expérimentales, avec des partenariats industriels forts et des participations à des travaux collaboratifs nationaux voire internationaux.
Mme Layella Ziyani est titulaire d'un Master en Sciences de la Matière de l'École Nationale Supérieure de Chimie de Lille, suivi d'un doctorat en Génie civil de l'École Centrale de Nantes, soutenu en 2013. Depuis 2014, elle est enseignante-chercheure à l'Institut de Recherche en Constructibilité au sein de l'École Spéciale des Travaux Publics de Cachan. Ses activités de recherche sont focalisées sur le recyclage des matériaux de chaussées, la caractérisation des liants bitumineux et les propriétés au jeune âge et à long terme des enrobés à chaud, tièdes et à froid. Elle est actuellement impliquée dans un projet national de recherche sur le multi-recyclage des enrobés. À l’ESTP, elle enseigne dans le domaine des matériaux (bitumes, enrobés et bétons, métaux et alliages, résistance des matériaux).
Résumé de la conférence
Pour répondre aux préoccupations environnementales fortes, la profession routière développe depuis une dizaine d'années des techniques « tièdes » avec des matériaux bitumineux, conduisant à réduire les températures de fabrication et donc de mise en œuvre. Ces abaissements de température permettent un gain énergétique et des réductions des émissions de gaz à effet de serre bénéfiques tant pour les ouvriers que les usagers. Cependant ils ont pu faire apparaître des questionnements en matière de mise en œuvre, maniabilité et compactibilité qu'il est important d'anticiper pour s'inscrire dans une démarche de constructibilité, c'est-à-dire définir les limites d'utilisation d'un matériau (température et temps) pour permettre l'obtention des performances finales.
La problématique de maniabilité, définie comme la facilité de mise en œuvre non mécanisée sur chantier, est notamment liée à des réalisations ou finitions manuelles, classiques en milieu urbain. Cette thématique est étudiée depuis 2008 au laboratoire « Matériaux de chaussées » de l'IRC de l'ESTP tant pour l'évaluation d'essais de laboratoire existants que le développement de nouvelles approches.
En matière d'asphalte coulé, utilisé majoritairement en milieu urbain en France, la maniabilité a toujours été primordiale pour garantir une mise en œuvre correcte à la taloche. Elle était assurée auparavant grâce à une température élevée ( > 220°C) et l'utilisation d'un bitume naphténique. Le développement d'additifs spécifiques permet de contourner ces deux contraintes. La maniabilité est validée par un essai simple, mais pratique, développé par l'Office des Asphaltes français, tant au laboratoire que sur terrain.
En matière d'enrobés bitumineux, il convient de bien distinguer la maniabilité (non caractérisée et non spécifiée dans la formulation des enrobés à chaud) de la compactabilité (première étape indispensable de validation d’une formulation en laboratoire). Plusieurs « outils » de laboratoire sont développés pour l'évaluation de la maniabilité. Un travail de thèse encadré à l'IRC a été mené à l'échelle du liant et du mastic (facteur influent majeur), mais aussi à celle de l'enrobé lui-même à différentes températures. Il a conduit à l'évaluation du maniabilimètre normalisé en France en 2013, pour les enrobés à chaud, tièdes et à froid, permettant des recommandations sur son utilisation (taille de moule, influence de la vitesse, maîtrise de la compacité foisonnée). Une étude a été également menée sur l'utilisation de la classique presse à cisaillement giratoire (PCG) normalisée en Europe, d'une part pour évaluer sa pertinence à déterminer la maniabilité des enrobés chauds et tièdes (variation des paramètres vitesse et charge appliquée) et d'autre part pour définir des critères adéquats permettant de mesurer l'effet de l'abaissement de température sur la compactabilité (calculs de CEI, Compaction Energy Index).