CONTROLE QUALITE D’UN MATERIAU TRAITE EN LIANT
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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
Mention : Science et Ingénierie des Matériaux
Parcours : Matériaux Métalliques et Céramiques
Mémoire de fin d'études en vue de l'obtention du diplôme de master II en Matériaux
Titre : Ingénieur
Présenté par : RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
Directeur de mémoire : Docteur RANAIVOSON Andriambala Hariniaina
- Promotion 2014 -
CONTROLE QUALITE D’UN MATERIAU TRAITE EN LIANT
HYDROCARBONE (cas d’un BBSG) AVEC UN PROGICIEL DE
CONFORMITE
Polytechnique,
Premier partenaire
des Professionnels
Mémoire de fin d'études en vue de l'obtention du diplôme de master II en Matériaux
Titre : Ingénieur
Présenté par : RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
Président : Professeur titulaire RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely
Soutenu le 01 Avril 2015 devant la Commission d’Examen composée des
examinateurs suivants :
Professeur Titulaire RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely
Docteur RAKOTOMALALA Zolimboahangy
Docteur RASOANOAVY Faliniaina
Directeur de mémoire : Docteur RANAIVOSON Andriambala Hariniaina
- Promotion 2014 -
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
Mention : Science et Ingénierie des Matériaux
Parcours : Matériaux Métalliques et Céramiques
CONTROLE QUALITE D’UN MATERIAU TRAITE EN LIANT
HYDROCARBONE (cas d’un BBSG) AVEC LE PROGICIEL DE
CONFORMITE
Polytechnique,
Premier partenaire
des Professionnels
REMERCIEMENTS
Tout d’abord je rends grâce au Seigneur Dieu tout puissant pour son amour et sa bénédiction qui
m’a permis de mener à terme ce travail. Aussi, le présent rapport n'aurait pas vu le jour sans l'aide
bienveillante, la compréhension et le dévouement d'un certain nombre de personnes qui, par leur présence
et leurs conseils, m'ont apporté leur soutien. En conséquence :
Monsieur le Professeur Titulaire ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole
Supérieure Polytechnique d’Antananarivo de nous avoir accueilli au sein de son établissement
durant ces cinq dernières années d’étude ;
Au Docteur RANDRIANARIVELO Frédéric, chef de département Science des Matériaux et
Métallurgie qui ne cesse d’améliorer la formation au sein de ce département ;
Au Docteur RANAIVOSON Andriambala Hariniaina, Maître de Conférences au sein de l’Ecole
Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, et Encadreur de ce mémoire, pour son encadrement
minutieux, calme et efficace, qui a consacré son temps pour me guider lors de l’élaboration de ce
mémoire ;
Tous les examinateurs qui ont voulu accepter de juger mon travail, malgré leurs multiples
occupations, en conséquence :
Professeur Titulaire RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely,
Docteur RANARIVELO Michel
Docteur RAKOTOMALALA Zolimboahangy
Les personnels de l’entreprise COLAS Madagascar, qui m’ont donnée de précieux conseils et
documentations pour l’élaboration de ce mémoire ;
Tous les corps enseignants au sein de l’ESPA, en particulier de la filière Science et Ingénierie des
Matériaux en reconnaissance de ses abnégations ;
Je ne saurais oublier ma famille dont j’exprime ma reconnaissance pour son soutien et encouragement
jusqu’à maintenant, plus particulièrement à mes parents et à Dida qui ont considérés tant d’effort pour
moi durant ces études universitaires et surtout de n’avoir jamais cessé de prier pour moi.
Et pour n’émettre aucun oubli, je tiens à exprimer également mes sincères reconnaissances à ceux
qui ont, de près ou de loin, contribué à l’aboutissement de ce mémoire.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
I I
SOMMAIRE
INTRODUCTION REMERCIEMENTS
PARTIE I : GENERALITES
CHAPITRE I. L’ENTREPRISE ET SES ACTIVITES
I. Généralité
II. Organigramme général
III. Le Service Technique et Laboratoire (STL)
IV. Organigramme du STL
V. Présentation du site PK13
CHAPITRE II. RAPPEL SUR LE LABOROUTE
I. La presse à cisaillement giratoire
II. L’essai de tenue à l’eau DURIEZ
III. L’essai d’orniérage
IV. Essai de module
V. Essai de fatigue
CHAPITRE III. RAPPEL SUR LA QUALITE
I. Définition
II. Notion de contrôle qualité
III. Principe Qualité
IV. Politique qualité de l’Entreprise
PARTIE II : METHODOLOGIE (QUALITES ET ESSAIS)
CHAPITRE IV. LES CERTIFICATIONS A APPLIQUER
I. Définition
II. Certification suivant la norme ISO 9001 :2008
III. Certification d’OHSAS 18001 : 2007
IV. Agrément Laboroute
CHAPITRE V. IDENTIFICATION DES GRANULATS
I. Généralité sur les granulats
II. Les essais d’identification de granulat pour chaussée
CHAPITRE VI. IDENTIFICATION DU LIANT HYDROCARBONE
I. Définition
II. Bitume
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
II II
III. Fabrication des émulsions
CHAPITRE VII. MATERIAUX TRAITES EN LIANT HYDROCARBONE (LE BBSG)
I. Domaine d’application
II. Conditions d’emploi
III. Caractéristique du mélange
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSION
CHAPITRE VIII. RESULTATS DE FABRICATION D’UN BBSG
I. Désignation
II. Table de réception
III. Identifications des granulats et du liant hydrocarboné
IV. Etude de formulation de niveau 1 :
V. Etude de formulation de niveau 2
VI. Conclusion partielle
CHAPITRE IX. PROPOSITIONS D’AMELIORATION
I. L’essai Marshall
II. Teneur en liant et analyse granulométrique
III. Effectuer les niveaux 3 et 4
IV. Vérification des procédés de stockage
CHAPITRE X. ETUDE ECONOMIQUE
I. Délai de réalisation des essais au laboratoire central
II. Barème des essais
III. Divers
CHAPITRE XI. IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
I. Définition
II. Identification des impacts potentiels
III. Atténuation des impacts
CHAPITRE XII. CONCEPTION D’UN LOGICIEL POUR LA VERIFICATION DE LA
QUALITE D’UN PRODUIT FABRIQUE AU PK13
I. Langage de programmation
II. Les différentes parties du logiciel
III. Organigramme
IV. Guide d’utilisation du logiciel
CONCLUSION
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
III III
Symboles et abréviations
Symboles
Symbole Désignation
α Angle d’inclinaison
F Force
ng Nombre de giration
V Teneur en vide
G Granulat
D Diamètre
d/D Diamètre minimal/Diamètre maximal
r Résistance avec immersion
R Résistance sans immersion
P Pression pneumatique
ω Vitesse angulaire
φ Angle de phase
ε Déformation (coefficient de Poisson)
σ Contrainte (module de Young)
K Module de richesse
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
IV IV
Abréviations
Abréviation Désignation
ESPA Ecole Supérieure Polytechnique
d’Antananarivo
LCT Laboratoire Centrale de Tananarive
QHSE Qualité Hygiène Sécurité Environnement
TP, GC Travaux Publics, Génie Civil
CMIP Construction et Maintenance d’Infrastructures
Privées
BCI Bâtiment et Constructions Industrielles
STL Service Technique et Laboratoire
RN Route Nationale
PK Point Kilométrique
PCG Presse à Cisaillement Giratoire
BBSG Béton Bitumineux Semi-Grenu
BBME Béton Bitumineux à Module Elevé
BBDr Béton Bitumineux Drainants
GB Graves Bitume
EME Enrobé à Module Elevé
BBMA Béton Bitumineux à Module en Aéronautiques
NF / NF P Norme Française
NF EN Norme Française issue d’une Norme
Européenne
NF EN ISO Norme Française issue d’une Norme
Européenne issue d’une norme Internationale
P ou ME LCT Norme Interne de COLAS Madagascar
ISO Organisation Internationale de Normalisation
OHSAS Management de la Santé et de la Sécurité au
travail
IDRRIM Institut Des Routes, des Rues et des
Infrastructures pour la Mobilité
CALG Comité d’Agrément des Laboratoires
Géotechniques du Ministère des Travaux
Publics de Madagascar
MVR Masse Volumique Réelle
LA Los Angeles
MDE Micro Deval
A Aplatissement
VB Valeur au Bleu
ES Equivalent de sable
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
V V
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Organigramme général de l’entreprise ...................................................................... 5
Figure 2 : Organigramme du STL .............................................................................................. 7
Figure 3 : Photo satellite du site PK13 ....................................................................................... 8
Figure 4 : Entrée de l’usine d’émulsion sur le site du PK13 ...................................................... 8
Figure 5 : Cuve de stockage de l’émulsion ................................................................................ 9
Figure 6 : Carrière ...................................................................................................................... 9
Figure 7 : Installation de Concassage ....................................................................................... 10
Figure 8 : Différents niveaux dans la formulation d’un enrobé ............................................... 12
Figure 9 : Presse à cisaillement giratoire de Colas Madagascar .............................................. 13
Figure 10 : Schéma du mouvement de l’éprouvette ................................................................. 13
Figure 11 : Courbe de spécification des différents produits ..................................................... 15
Figure 12 : Compacteur Duriez ................................................................................................ 16
Figure 13 : Conservation des éprouvettes pour l’essai DURIEZ ............................................. 17
Figure 14 : Orniéreur ................................................................................................................ 18
Figure 15: Principe d’un ornièreur ........................................................................................... 18
Figure 16 : Courbe des valeurs maximum normalisées d’ornière ............................................ 19
Figure 17 : Courbe de spécification du module en traction directe.......................................... 21
Figure 18 : Pente de la droite de fatigue ................................................................................... 22
Figure 19 : Modèle d’un système de management qualité basé sur les processus ................... 24
Figure 20 : Roue de Deming .................................................................................................... 25
Figure 21: Principe Qualité de la fabrication d’un enrobé ....................................................... 27
Figure 22 : Courbes visée et mélange ...................................................................................... 52
Figure 23 : Courbe d’analyse granulométrique dans le fuseau de spécification de BBSG ..... 59
Figure 24 : Interface d’entrée des données de la teneur en liant .............................................. 68
Figure 25 : Interface de calcul de la teneur en liant non conforme .......................................... 69
Figure 26 : Interface de calcul de la teneur en liant conforme ................................................. 69
Figure 27 : Interface d’entrée des données de la teneur en liant .............................................. 70
Figure 28 : Courbe granulométrique avec abaque et calcul de MVRg et K ............................ 71
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
VI VI
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Spécification de la résistance à la fatigue d’un BBSG .......................................... 22
Tableau 2 : Essais agréés en matériaux traités en liant hydrocarboné ..................................... 31
Tableau 3 : Essais agréés en granulat ....................................................................................... 32
Tableau 4 : Essais agréés en liant hydrocarboné ...................................................................... 33
Tableau 5 : Essais d’identification de granulat pour chaussée ................................................. 35
Tableau 6 : Essais d’identification de granulat détaillé ............................................................ 36
Tableau 7 : Essais de réception de bitume ............................................................................... 40
Tableau 8 : Essais de réception de bitume détaillé ................................................................... 41
Tableau 9 : Essais de contrôle de réception des émulsions ...................................................... 43
Tableau 10 : Essais de contrôle de réception des émulsions détaillés...................................... 43
Tableau 11 : Déflexion caractéristique maximale du support .................................................. 45
Tableau 12 : Spécification du module de richesse .................................................................. 46
Tableau 13 : Spécification des pourcentages de vides ............................................................. 47
Tableau 14 : Performances mécaniques d’un BBSG ............................................................... 47
Tableau 15 : Désignation de réception ..................................................................................... 49
Tableau 16 : Table de réception ............................................................................................... 49
Tableau 17 : Désignation de normes utilisées .......................................................................... 50
Tableau 18 : Formulation ......................................................................................................... 50
Tableau 19 : Caractéristique du mélange ................................................................................. 50
Tableau 20 : Caractéristique des granulats ............................................................................... 50
Tableau 21 : Résultat des essais bitume ................................................................................... 51
Tableau 22 : Caractéristique des granulats ............................................................................... 51
Tableau 23 : Résultat de l’essai PCG ....................................................................................... 53
Tableau 24 : Résultat de la sensibilité à l’eau .......................................................................... 53
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
VII VII
Tableau 25 : Résultat d’Orniérage ........................................................................................... 54
Tableau 26 : Spécification des BBSG ...................................................................................... 54
Tableau 27 : Résultat de l’essai Marshall ................................................................................. 56
Tableau 28 : Teneur en liant avant extraction .......................................................................... 56
Tableau 29 : Teneur en liant après extraction .......................................................................... 56
Tableau 30: Analyse granulométrique après extraction ........................................................... 57
Tableau 31: Spécification d’un BBSG ..................................................................................... 58
Tableau 32: Délai de réalisation des essais .............................................................................. 61
Tableau 33 : Barème des essais ................................................................................................ 61
Tableau 34 : Barème des prestations diverses .......................................................................... 62
Tableau 35 : Impacts potentiels ................................................................................................ 63
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
VIII VIII
LISTE DES ANNEXES
ANNEXE 1 : CONFECTION D’EPROUVETTES
ANNEXE 2 : ESSAI MARSHALL
ANNEXE 3 : TENEUR EN LIANT
ANNEXE 4 : COMPARAISON DES ESSAIS DE MODULE COMPLEXE ET DE
RESISTANCE A LA FATIGUE
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 1
INTRODUCTION
Les spécifications des matériaux bitumineux utilisés dans la construction routière sont
en constante évolution. Au début, elles étaient plus intuitives et basées sur le jugement
d'ingénieur. Elles étaient ainsi nommées prescriptions de moyens à l'intérieur desquelles le
client spécifiait exactement les matériaux et les procédures auxquels l'entreprise devrait se
conformer.
Dans les années 70, elles ont évolué vers les spécifications sur les produits finis où
l'entreprise a commencé à assumer de plus grandes responsabilités sur les contrôles de qualité
et sur les méthodes de construction et de formulation. Les clients ont alors concentré leurs
activités sur la conception et sur les critères d'acceptation à base statistique. Ce changement a
conduit à de nouveaux systèmes qualité.
Les prescriptions des moyens et les spécifications sur les produits finis ne garantissent
pas la performance. Ainsi, il y a eu un accroissement d'intérêt considérable en vue de développer
des spécifications de performance basées sur les attributs affectant la performance. Bien que ce
type de spécification soit la prochaine étape logique, les autres types de spécification vont
continuer d'être utilisées selon le projet, étant donné qu'elles doivent rencontrer les besoins de
l'industrie et des clients.
L’objectif de notre travail était de trouver une méthodologie optimale de vérification de
la conformité des produits fabriqués dans le site industriel de COLAS Madagascar, entre autre,
le Béton Bitumineux Semi Grenu. Ce mémoire décrit, en terme générique, l'évolution des
exigences du client visant à obtenir une performance satisfaisante, laquelle inclut les tolérances,
les spécifications et les systèmes qualité.
Ce facteur justifie le thème du présent mémoire intitulé : « CONTROLE QUALITE
D’UN MATERIAU TRAITE EN LIANT HYDROCARBONE (cas d’un BBSG) AVEC LE
PROGICIEL DE CONFORMITE »
La première partie du rapport contient un résumé de façon courante les généralités sur
l’entreprise, le laboroute ainsi que la notion de qualité. La partie suivante décrit la méthodologie
des spécifications et des systèmes qualité. La dernière partie donne les résultats de la réalisation,
la proposition d’amélioration avec une tendance vers les spécifications de performance et les
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 2
bénéfices substantiels qui sont entrevus pour les clients et les entreprises. Cette partie traite
aussi le progiciel proposé pour une vérification des spécifications d’un matériau traité en liant
hydrocarboné.
Enfin, le mémoire contient des recommandations en faveur de projets de recherche et
de programmes d'essais vraie grandeur sur les spécifications de performance.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 3
PARTIE I : GENERALITES
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 4
CHAPITRE I. L’ENTREPRISE ET SES ACTIVITES
I. Généralité
Leader mondial de la construction et de l’entretien des routes, le groupe COLAS est lié
à toutes les formes d’infrastructure de transport, d’aménagement urbain et de loisirs, ainsi
que les activités associées à la mise en œuvre et à l’utilisation de bitume.
La Société Madagascar compte environ 4000 personnes réparties sur l’ensemble du
pays. Cette Agence, dont le siège est implanté à Antananarivo (capitale de Madagascar), est
divisée en quatre grands ensembles de centre : le centre route Nord, le centre route Sud, le centre
bâtiment et génie civil et le centre matériel.
D’autres structures existent et font partie intégrante du bon fonctionnement de l’Agence :
- Le service administratif ;
- Le service bureau d’étude structure et méthodes ;
- Le service étude de prix ;
- Le service topographie ;
- Le service carrière et concassage ;
- Le service qualité, hygiène, sécurité et environnement ;
- Le service technique et laboratoire.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 5
II. Organigramme général
Figure 1 : Organigramme général de l’entreprise
Légende :
LCT : Laboratoire Central de Tananarive
QHSE Qualité Hygiène Sécurité Environnement
TP, GC : Travaux Publics, Génie Civil
CMIP : Construction et Maintenance d’Infrastructures Privées
BCI : Bâtiment et Constructions Industrielles
III. Le Service Technique et Laboratoire (STL)
Le Service Technique et Laboratoire est un service fonctionnel de la société COLAS
Madagascar dont le siège social est à Anosibe Antananarivo.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 6
Le laboratoire Central de Tananarive (LCT), épine dorsale du STL, rénové en 2004 et agrandi
en 2008, est en mesure de réaliser plus de 100 essais conformément aux normes Internationales,
Françaises et Européennes en vigueur afin de contrôler, analyser, étudier et concevoir
l’ensemble des ouvrages liés à l’activité du Bâtiment et des Travaux Publics.
Le LCT est capable d’intervenir dans les domaines suivants :
Sols : Identification, classification, préconisation et étude
Matériaux traités aux liants hydrauliques (MTLH) : étude et analyses complètes
Mécanique des sols : essais géotechniques
Granulats : identification complète
Liants hydrocarbonés – Bitumes et émulsions : contrôle, identification et formulation
Liants hydrauliques – ciment : contrôle et identification
Mélanges hydrocarbonés à chaud et à froid : Contrôle et étude de formulation
Bétons – Mortiers – Coulis : Contrôle et étude de formulation
Le LCT intervient sur l’ensemble des territoires malgache. Des études spécifiques lui sont aussi
confiées par les entités de Colas de Océan Indien.
Les essais réalisés in situ concernent la mise en œuvre des terrassements et des chaussées et le
contrôle de fabrication dans les industries (carrières usines, centrale d’enrobage, centrale à
béton)
Le STL a également pour mission d’apporter son aide aux différentes entités de COLAS
Madagascar dans des domaines tels que :
Dimensionnement des structures de chaussées,
Rédaction de documents qualité,
Autre assistance sur chantier (visite, réunion de chantier, conseil et information)
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IV. Organigramme du STL
Figure 2 : Organigramme du STL
V. Présentation du site PK13
Le site industriel implanté dans la Route Nationale 7 (RN7) dans le point kilométrique
13 (PK13), Ankasina – Fokotany Ambodiakondro – Commune rurale Ambohijanaka
Antananarivo Atsimondrano regroupe les usines d’émulsion, les postes d’enrobage et les
stations de concassage (carrières).
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 8
Figure 3 : Photo satellite du site PK13
V.1. Usine d’émulsion
L’usine d’émulsion de Colas Madagascar se trouve sur la RN7 dans le site PK13. Cette
usine est constituée d’une carrière, d’un poste d’enrobage et d’une usine d’émulsion. Sa gestion
est assurée par le service concassage de l’Agence Colas à Antananarivo. L’usine d’émulsion
fournit des liants hydrocarbonés employés pour la construction et pour l’entretien des
chaussées. Sa clientèle est composée essentiellement des Centres Route Nord et Sud de
l’Agence Colas Madagascar.
Figure 4 : Entrée de l’usine d’émulsion sur le site du PK13
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 9
Figure 5 : Cuve de stockage de l’émulsion
V.2. Carrière
Une des carrières de Colas Madagascar se trouve sur la RN7 au niveau du point
kilométrique 13. Sa gestion est assurée par le service concassage de l’Agence Colas à
Antananarivo.
Elle élabore des granulats employés pour la construction et l’entretien des chaussées ainsi que
pour la fabrication des bétons hydrauliques. Sa clientèle est composée essentiellement des
Centres Route Nord et Sud et du Centre Bâtiment et Génie Civil de l’Agence Colas Madagascar.
Figure 6 : Carrière
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 10
Figure 7 : Installation de Concassage
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 11
CHAPITRE II. RAPPEL SUR LE LABOROUTE
Le laboroute peut se définir comme un ensemble de techniques et essais concernant le
laboratoire de fabrication des produits routiers dans le respect des normes.
L’épreuve de formulation a pour objet d’établir les caractéristiques obtenues sur un mélange
hydrocarboné, identifié à l’issue d’une séquence d’essais bien définie.
L’épreuve se déroule en laboratoire, avant la réalisation du chantier, sur un mélange préparé
selon une méthode normalisée.
Les essais sont réalisés avec les matériaux visibles sur le chantier. Ils sont représentatifs, soit
de l’ouvrage projeté, soit de la production moyenne d’un fournisseur.
Selon le type d’enrobé, le degré de connaissance de la formule, et de l’usage prévu, l’épreuve
de formulation comprend des séquences d’essai adaptées. Ainsi, il est possible de distinguer 4
niveaux d’épreuve de formulation qui sont représentés sur la figure 6.
Le niveau 1 se fonde sur l’examen du pourcentage de vides à la presse à cisaillement giratoire
et sur la tenue à l’eau du mélange. Le niveau 1 est suffisant dans les cas courants de trafics
faibles ou moyens sans sollicitation particulière. L’épreuve de formulation de niveau 1 permet
alors de s’assurer de la « stabilité » des caractéristiques des composants par rapport à la formule
originale.
Le niveau 2 comprend les essais de niveau 1, complétés par un essai d’orniérage. Il correspond
aux formules destinées à des chaussées soumises à des contraintes particulières, en relation avec
des problèmes d’orniérage. L’utilisation du mélange sur des chaussées supportant un trafic
élevé, un trafic lent, canalisé ou une épaisseur forte implique le niveau 2.
Le niveau 3 introduit en plus un essai à caractère structurel, la détermination du module de
rigidité dans des conditions fixées.
Le niveau 4 prend en compte la résistance à la fatigue. Cet essai est exécuté lorsque les
performances mécaniques déterminées sur le mélange doivent être utilisées lors du
dimensionnement d’une structure de chaussée ou lorsqu’on souhaite effectivement vérifier que
les matériaux prévus sur le chantier conduisent aux performances spécifiées. [14]
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 12
Figure 8 : Différents niveaux dans la formulation d’un enrobé
NON
Essai Duriez
Validé
Essai d’Orniérage
Validé
Validé
Module
Fatigue
Formule retenue
Sélection et identification des constituants
Choix : Composition granulaire
(Courbe granulométrique)
Teneur en liant
Essai de compactibilité (PCG)
Niveau 1
Niveau 2
Niveau 3
Niveau 4
NON
NON
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 13
I. La presse à cisaillement giratoire
Le but de l’essai est d’étudier le comportement au compactage des enrobés hydrocarbonés
Figure 9 : Presse à cisaillement giratoire de Colas Madagascar
I.1. Principe
Le compactage est obtenu par pétrissage sous une faible compression statique d’un cylindre de
mélange hydrocarboné contenu dans un moule limité par des pastilles et maintenu à une
température fixée [3]. Cet effet de pétrissage simule l’effet des compacteurs à pneus sur le
chantier.
Figure 10 : Schéma du mouvement de l’éprouvette
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 14
La valeur de la force F doit rester constante pendant la durée de l’essai. Au cours de l’essai, la
section et la masse de l’éprouvette restent constantes, sa hauteur diminue continuellement.
L’enregistrement de cette dernière permet d’établir l’évolution du pourcentage de vides en
fonction du nombre de girations.
Chaque exemplaire de presse est conforme à un type. Pour chaque type, un réglage d’angle est
défini pour satisfaire au cours d’une épreuve expérimentale sur des matériaux centraux à des
résultats de compactage fixés. Pour chaque exemplaire de presse de ce type, l’angle est réglé à
la valeur ainsi définie.
I.2. Conditions de l’essai
- Angles d’inclinaison α prédéterminés pour répondre aux normes française, européenne
et américaine à ± 0,02° près. (pour le BBSG, la valeur de cet angle est de 1°)
- Vitesse de rotation : 30 tr/min à 10 % près
- Contrainte axiale : 6.105 Pa
Soit F, force axiale prédéterminée selon diamètre du moule à ± 10% près
F ≈ 10 550 N pour une moule Φ 150 mm
F ≈ 12 000 N pour une moule Φ 160 mm
- Température de l’essai : selon le grade du liant, en général de 140 °C à 180 °C ± 10°C
- Nombre de girations ng ≥ 100 (pour le BBSG, on a ng=200)
I.3. Calcul et expression des résultats
I.3.1. Expression des résultats
On mesure la hauteur de l’éprouvette pour en déduire l’évolution de la teneur en vides V en
fonction du nombre de giration ng.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 15
I.3.2. Spécification des produits
Valeur normalisée de pourcentage de vide en fonction du nombre de girations par produit
Figure 11 : Courbe de spécification des différents produits
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 16
Légende :
BBSG et BBME (Béton Bitumineux Semi Grenu et Béton Bitumineux à Module Elevé)
BBMA (Béton Bitumineux à Module en Aéronautiques)
GB (Graves Bitume)
EME (Enrobés à Module Elevé)
BBDr (Béton Bitumineux Drainant)
II. L’essai de tenue à l’eau DURIEZ
La tenue à l’eau est mesurée au moyen de l’essai DURIEZ. La compacité d’un enrobé constitue
un indicateur complémentaire à l’essai de compactage à la Presse à Cisaillement Giratoire.
Figure 12 : Compacteur Duriez
II.1. Principe
Cet essai permet d’évaluer la tenue à l’eau d’un enrobé au travers de la mesure de la chute de
sa résistance en compression après une période d’immersion de 7 jours. [4]
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 17
Figure 13 : Conservation des éprouvettes pour l’essai DURIEZ
Les éprouvettes nécessaires à la réalisation de l'essai sont fabriquées par compactage statique à
double effet.
La tenue à l'eau est caractérisée par le rapport des résistances avec ou sans immersion.
II.2. Expression des résultats
La résistance à la compression simple à une température donnée, avec ou sans
immersion, est le rapport de la charge maximale à la section circulaire des éprouvettes. Il est
exprimé en mégapascals et représente la moyenne de quatre ou cinq mesures suivant la
dimension du mélange hydrocarboné soumis à l'essai.
On établit également le rapport de la résistance avec immersion r à la résistance sans immersion
R c’est-à-dire le rapport r/R.
II.3. Interprétation
Le rapport de la résistance après immersion à la résistance à sec donne la tenue à l'eau
du mélange. La résistance à sec est une approche des caractéristiques mécaniques, et la
compacité constitue un indicateur complémentaire à l'essai de compactage à la PCG.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 18
III. L’essai d’orniérage
Cet essai a pour but de caractériser la résistance à l’orniérage des enrobés hydrocarbonés
dans des conditions comparables aux sollicitations sur la route. [5]
Figure 14 : Orniéreur
III.1. Principe
Le passage répété d'une roue équipée d'un pneumatique, soumettant une éprouvette
parallélépipédique de matériau hydrocarboné à une charge verticale, provoque une diminution
relative de l'épaisseur appelée ornière.
Figure 15: Principe d’un ornièreur
L'éprouvette est placée dans un moule et est testée dans des conditions isothermes, la surface
de l'éprouvette affleurant la partie supérieure du moule. La charge verticale est maintenue quasi-
constante par un dispositif approprié. Le pneumatique est animé suivant le grand axe de
l'éprouvette d'un mouvement sinusoïdal de fréquence et d'amplitude spécifiée.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 19
III.2. Condition de l’essai
- Pression pneumatique : P = 600 ± 30 kPa
- Charge roulante appliquée : F = 5 000 N ± 50 N
- Fréquence du roulement relatif : 1 Hz ± 0.1 Hz
- Température de l’essai : selon consigne ± 2 °C (pour le BBSG 60 °C)
- Profondeur d’ornière généralement mesurée à 1 000, 3 000, 10 000, 100 000 cycles
III.3. Calcul et expression des résultats
III.3.1. Expression des résultats
On trace la courbe d'évolution de l’ornière en fonction du nombre de cycles ; forme de
régression appliquée :
Y = A (N/1 000) b
Avec :
- Y est la profondeur d'ornière à N cycles,
- A est la profondeur d'ornière à 1 000 cycles,
- b est la pente de la droite en coordonnées logarithmiques.
III.3.2. Spécification
Les valeurs maximum normalisées d’ornière par produit sont précisées dans la courbe suivante.
Figure 16 : Courbe des valeurs maximum normalisées d’ornière
(1)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 20
Légende
BBSG et BBME (Béton Bitumineux Semi Grenu et Béton Bitumineux à Module Elevé)
BBMA (Béton Bitumineux à Module en Aéronautique)
GB (Graves Bitume)
BBDr (Béton Bitumineux Drainants)
IV. Essai de module d’Young
IV.1. Principe
La rigidité du mélange est déterminée par un essai de traction uni-axial (sur éprouvette
cylindrique ou parallélépipédique). La charge est appliquée dans un domaine de petites
déformations, en contrôlant le temps ou la fréquence, la température, la loi de chargement. [6]
IV.2. Interprétation
Le module (rapport de la contrainte à la déformation) est calculé pour chaque essai
élémentaire.
Grâce à l'équivalence temps-température, on trace la courbe maîtresse du module à une
température donnée. Cette représentation permet de connaître le comportement du mélange sur
un large spectre de temps de charge ou de fréquences.
La spécification porte sur le module à 15 °C et une fréquence de 10 Hz ou un temps de charge
de 0,02 s.
La contrainte imposée est σ(t) = σ0 sin ωt
La déformation résultante est ε(t) = ε0 sin (ωt+φ)
Avec
σ0 : contrainte initiale
ε0 : déformation initiale
φ : angle de phase caractérisant le caractère visqueux du matériau
ω : vitesse angulaire
Le module d’Young E est calculé à parti de l’équation suivante : E = σ
ε
IV.3. Mesure du module en traction directe, ESSAI MAER
La mesure de module de rigidité des enrobés à différentes vitesses de sollicitation et
sous forme de température E (15 °C, 10 Hz) utilisé pour le dimensionnement des chaussées.
(2)
(3)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 21
On a la courbe de spécification suivante
Figure 17 : Courbe de spécification du module en traction directe
V. Essai de fatigue
V.1. Principe
Une éprouvette trapézoïdale est soumise, à une température et pour une fréquence de
chargement fixées, à une déformation imposée. Lorsque la contrainte appliquée pour maintenir
la déformation constante est diminuée de moitié, l'éprouvette est considérée comme
endommagée au nombre de cycles considéré [7].
V.2. Interprétation
Sur un graphique log N = f (log εt)
Les différents couples (niveau de chargement, nombre de cycles jusqu'à l'endommagement), se
placent sur une droite de fatigue. A 106 cycles, le seuil de chargement relevé sur la droite est la
valeur caractéristique de la résistance en fatigue : Ɛ6
On détermine la résistance en fatigue des matériaux de chaussée :
- Sollicitation admissible sous 106 cycles
- Pente de la droite de fatigue
(4)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 22
Figure 18 : Pente de la droite de fatigue
V.3. Expression des résultats
La résistance à la fatigue est lue sur la droite de fatigue, à la déformation ε6 de 106 cycles
La spécification pour un BBSG est précisée dans le tableau suivant :
Tableau 1 : Spécification de la résistance à la fatigue d’un BBSG
Type d’enrobé | E* | à (15 °C ;
10Hz) MPa
ε6 à (10 °C ; 25
Hz) MPa
BBSG 0/10 ou
0/14
≥ 7 000 ≥ 100
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 23
CHAPITRE III. RAPPEL SUR LA QUALITE
L’adoption d’un système de management de la qualité relève d’une décision
stratégique de l’organisme. La conception et la mise en œuvre d’un système de management
de la qualité tiennent compte de besoins variables, d’objectifs particuliers, des produits
fournis, des processus mis en œuvre, de la taille et de la structure de l’organisme.
I. Définition
La qualité peut se définir comme un ensemble des caractéristiques d’une entité qui
confère à satisfaire des besoins exprimé et impliqué
Une norme est un document :
- de prescription, qui est basé sur l’état de l’art et qui caractérise un produit ou une
activité ;
- de référence, qui fournit des règles et des caractéristiques en vue des résultats à obtenir
par un marché
Ce sont des documents établis sur la base d’un consensus entre tous les acteurs économiques
d’un secteur. Avant approbation, les normes font l’objet d’une enquête nationale auprès de ces
acteurs.
II. Notion de contrôle qualité
Le contrôle qualité est le noyau du système de gestion de la qualité. Le contrôle de la
qualité concerne donc l’échantillonnage, les spécifications, le contrôle, ainsi que les procédures
d’organisation, de documentation et de libération qui garantissent que les analyses nécessaires
et appropriées ont réellement été effectuées et que les matières premières, les articles de
conditionnement et les produits ne sont pas libérés pour l’utilisation, la vente ou
l’approvisionnement sans que leur qualité n’ait été jugée satisfaisante.
Le contrôle qualité permet de savoir si les produits ou les services vendus par l’entreprise sont
conformes :
- Aux exigences du marché
- À la demande du client
- Aux législations
- Au cahier de charge de l’entreprise
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 24
Le fait de contrôler et de mesurer la qualité des extrants permet de justifier le niveau de la
qualité offert par l’entreprise
Figure 19 : Modèle d’un système de management qualité basé sur les processus
III. Principe Qualité
La roue de Deming, le PDCA (Plan Do Check Act) est un moyen permettant de réparer avec
simplicité les étapes à suivre pour améliorer la qualité d’une organisation. [1]
La première étape, Plan, consiste à planifier la réalisation. Elle se déroule généralement en trois
phases :
- Identification du problème à résoudre à l’aide du QQOQCP (Quoi Qui Où Comment
Pourquoi)
- Recherche des causes racines à l’aide d’un diagramme de Pareto ou d’Ishikawa par
exemple
- Recherche de solution avec écriture du cahier de charge
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 25
L’étape Do, du français faire est la construction, le développement et la réalisation de l’œuvre
Elle est suivit de l’étape Check (du français « vérifier »), qui consiste à contrôler l’aptitude de
la solution mise en place, à résoudre le problème ou à améliorer le Processus.
L’étape Act consiste à agir et réagir, c’est-à-dire corriger et améliorer la solution mise en place,
voire à standardiser cette solution.
L’étape Plan amène donc à un nouveau projet à réaliser, donc une nouvelle planification à
établir.
Il s’agit donc d’un cycle que l’on représente à l’aide d’une roue représentée sur la figure 18. A
chaque étape, la roue avance d’un quart de tour. Cette avancée représente l’action de progresser.
Pour éviter de « revenir en arrière », on représente une cale sous la roue qui empêche celle-ci
de redescendre, c’est le système d’audits réguliers qui capitalise les pratiques ou les décisions.
Figure 20 : Roue de Deming
IV. Politique qualité de l’Entreprise
Pour le bon fonctionnement de son entreprise COLAS Madagascar, plus précisément le
LCT adopte une politique qualité caractérisée par une amélioration continue en adéquation avec
son environnement.
On constate des évolutions perçues au cours des dernières années à Madagascar, comme :
- augmentation du volume et diversification des sujets techniques ;
- fiabilisation des résultats d’essais pour satisfaire des clients de plus en plus
exigeants ;
- multiplication des clients internationaux et sollicitations attenantes ;
- émergence des problématiques environnementales et de développement durable ;
- forte demande en actions citoyennes vis-à-vis du pays.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 26
Avec la politique QHSE (Qualité Hygiène Sécurité et Environnement) de l’entreprise, le LCT
a pour objectif de
- Renforcement de la formation continue du personnel,
- Maintient et renforcement du système qualité par l’obtention de l’accréditation
complémentaire LABOROUTE pour les essais sur granulats et sur enrobés qui
seront désormais exportés hors de Madagascar,
- Agrément du S.T.L (Laboratoire Géotechnique) par l’état Malgache, (certificat du
Comité d’Agrément des Laboratoires Géotechniques du Ministère des Travaux Publics
de Madagascar CALG)
- Diffusion de la connaissance et de la compétence dans le pays par des actes de formation
à l’adresse des grandes écoles et des universités malagasy,
- Mise en place d’une activité de développement expérimental orientée vers de
nouvelles techniques ou de nouveaux procédés en coopération avec le réseau technique
malgache avec objectif de solutionner certaines problématiques propres au pays,
- Garantir la fiabilité des prestations,
- Toujours être à l’écoute pour toutes aides et tous conseils techniques,
- Etre le plus disponible possible pour intervenir et répondre dans les meilleurs délais.
Ces nouveaux objectifs, toujours appuyés sur le respect des exigences légales et
réglementaires et sur les fondements de l’I.S.O 9001, ne doivent cependant pas faire oublier les
initiaux, orientés vers la satisfaction des clients internes et désormais extérieurs, qui
demeurent plus que jamais d’actualité.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 27
Figure 21: Principe Qualité de la fabrication d’un enrobé
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 28
PARTIE II : METHODOLOGIE (QUALITES
ET ESSAIS)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 29
CHAPITRE IV. LES CERTIFICATIONS A APPLIQUER
Après avoir mis en place un système qualité dans une entreprise, on le certifie pour la
continuité et la stabilisation de la situation de l’entreprise. Une demande de certification du
système s’impose lorsque les non-conformités du système ne sont plus visibles aux auditeurs
internes.
Un audit préliminaire devrait être effectué par un auditeur compétent et indépendant ; il donne
la confiance voulue avant de procéder à la certification. Parfois, l’organisme certificateur offre
ce service à un coût nominal.
Quand le système a fonctionné pendant quelques mois et devient stable, une demande de
certification peut être adressée à un organisme accrédité, lequel effectue en premier lieu un
audit des documents pour voir s’ils sont conformes à la norme choisie.
I. Définition
La certification est un moyen d’améliorer ses actions et processus pour que les produits
ou services soient reconnus, de certifier sa valeur et d’indiquer sa différence. C’est une
approche préventive pour mieux satisfaire les attentes du client. L’un des points essentiels de
la qualité totale est l’instauration de relations partenariales avec le client et les fournisseurs [1].
Un certificat d’enregistrement valable pour trois ans est normalement accordé si le
fonctionnement du système qualité est satisfaisant. Durant cette période, l’organisme
certificateur effectue des audits périodiques de surveillance pour s’assurer du bon
fonctionnement du système.
II. Certification suivant la norme ISO 9001 :2008
Le Bureau Veritas Certification certifie que le système management de COLAS
Madagascar S.A et les sites annexes (dont le site PK13) a été audité et jugé conforme aux
exigences de la norme Standard ISO 9001 : 2008 avec son domaine d’activité dont :
- ETUDE ET REALISATION DE TRAVAUX PUBLICS, TERRASSEMENTS ET
TRAVAUX ROUTIERS, DEBATIMENTS, D’OUVRAGES D’ART, DE GENIE CIVIL ET
DE TRAVAUX MARITIMES ET PORTUAIRES ;
- PRODUCTION INDUSTRIELLE DE PRODUITS DE CONSTRUCTION (AGREGATS -
BETONS-ENROBES), ATELIER BOIS ET FER ;
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 30
- REALISATION D’ESSAIS DE LABORATOIRE ET MISSIONS D’ASSISTANCE
TECHNIQUE POUR LE BTP ;
- PREDIMENSIONNEMENT ET REALISATION D’ETUDES D’EXECUTION DANS LES
DOMAINES DU BATIMENT ET GENIE CIVIL ;
- SERVICES CONNEXES AUX REALISATIONS CI-DESSUS (MATERIEL,
TOPOGRAPHIE).
III. Certification d’OHSAS 18001 : 2007
III.1. Définition
La certification d’OHSAS 18001 : 2007 concerne l’évaluation de la santé et la sécurité
au travail (Occupation Health and Safety Assessment Series, OHSAS). Elle précise les
exigences qu’un système de management de la santé et la sécurité au travail doit satisfaire pour
permettre à un organisme de maîtriser les risques dans l’environnement du travail et améliorer
sa performance en la matière. [30]
III.2. Domaine d’application
Le Bureau Veritas Certification certifie que le système management de COLAS
Madagascar S.A et les sites annexes (dont le site pk13) a été audité et jugé conforme aux
exigences de la norme Standard ISO 9001 : 2008 avec son domaine d’activité dont :
- ETUDE ET REALISATION DE TRAVAUX PUBLICS, TERRASSEMENTS ET
TRAVAUX ROUTIERS, DEBATIMENTS, D’OUVRAGES D’ART, DE GENIE CIVIL ET
DE TRAVAUX MARITIMES ET PORTUAIRES ;
- PRODUCTION INDUSTRIELLE DE PRODUITS DE CONSTRUCTION (AGREGATS -
BETONS-ENROBES), ATELIER BOIS ET FER ;
- REALISATION D’ESSAIS DE LABORATOIRE ET MISSIONS D’ASSISTANCE
TECHNIQUE POUR LE BTP ;
- PREDIMENSIONNEMENT ET REALISATION D’ETUDES D’EXECUTION DANS LES
DOMAINES DU BATIMENT ET GENIE CIVIL ;
- SERVICES CONNEXES AUX REALISATIONS CI-DESSUS (MATERIEL,
TOPOGRAPHIE).
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 31
IV. Agrément Laboroute
IV.1. Définition
L’agrément Laboroute est établi sur la base d’un référentiel qui définit un modèle
d’organisation de la qualité du laboratoire concerné. [29]
Il a pour objet d’apporter la preuve de la capacité des laboratoires routiers à réaliser des essais
dans le respect des normes.
Cet agrément,
- Porte sur une qualification globale des moyens dont dispose le laboratoire, moyens
humains et moyens d’essais.
- Couvre les essais réalisés au laboratoire et les essais (dont les prélèvements) exécutés
in situ,
- Atteste du bon fonctionnement d’un système qualité adapté à un laboratoire routier
IV.2. Domaine d’application
Le laboratoire centrale COLAS MADAGASCAR est agréé par IDRRIM (Institut des
Routes, des Rues et des Infrastructures pour la Mobilité) pour exécuter les essais dans la liste
est jointe et appartenant aux domaines suivants :
- Matériaux traités aux liants hydrocarbonés
Tableau 2 : Essais agréés en matériaux traités en liant hydrocarboné
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 1 : teneur en liant soluble
NF EN 12 697-01 Août 2012
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 2 : Granulométrie
NF EN 12697-02 Septembre
2009
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 5 : Détermination de la masse volumique
maximale (masse volumique réelle des matériaux
bitumineux)
NF EN 12697-05 Mars 2010
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 6 : Détermination de la masse volumique
apparente des éprouvettes bitumineuses
NF EN 12697-06 Août 2012
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 10 : Compatibilité
NF EN 12697-10 Juillet 2003
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud NF EN 12697-12
Septembre
2008
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 32
Partie 12 : Détermination de la sensibilité à l’eau des
éprouvettes bitumineuses
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 22 : Essai d’orniérage
NF EN 12697-22 Septembre
2009
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 24 : Résistance à la fatigue
NF EN 12697-24 Août 2012
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 26 : Module de rigidité
NF EN 12697-26 Juin 2012
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 30 : Confection des éprouvettes par
compacteur à impact
NF EN 12697-30 Septembre
2012
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 31 : Confection des éprouvettes à la presse à
Cisaillement Giratoire
NF EN 12697-31 Août 2008
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 33 : Confection des éprouvettes au compacteur
à plaque
NF EN 12697-33 Septembre
2007
Mélange Bitumineux – Méthode d’essai pour
mélange hydrocarboné à chaud
Partie 34 : Essai Marshall
NF EN 12697-34 Août 2012
Mélange bitumineux - Spécification des matériaux
Partie 20 : Epreuve de formulation NF EN 13108-20 Juin 2006
- Granulats
Tableau 3 : Essais agréés en granulat
Essais pour déterminer les caractéristiques
mécaniques et physiques des granulats
Partie 1 : Détermination de la résistance à l’usure
(micro-Deval)
NF EN 1 097-01 Août 2011
Essais pour déterminer les caractéristiques
mécaniques et physiques des granulats
Partie 2 : Méthodes de la détermination de la
résistance à la fragmentation
NF EN 1 097-02 Juin 2010
Essais pour déterminer les caractéristiques
géométriques des granulats
Partie 1 : Détermination de la granularité – Analyse
granulométrique par tamisage
NF EN 933-01 Mai 2012
Essais pour déterminer les caractéristiques
géométriques des granulats
Partie 3 : Détermination de la forme des granulats –
coefficient d’aplatissement
NF EN 933-03 Mars 2012
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 33
Essais pour déterminer les caractéristiques
géométriques des granulats
Partie 9 : Qualification des fines – Essai au bleu de
Méthylène
NF EN 933-09
Juin 2013
Granulats – Mesure de la masse volumique des sables
et gravillons dans l’huile de paraffine NF P 18-559 Juin 1992
- Liants Hydrocarbonés
Tableau 4 : Essais agréés en liant hydrocarboné
Bitumes et liants bitumineux – Détermination de la
pénétrabilité à l’aiguille NF EN 1 426 Juin 2007
Bitumes et liants bitumineux – Détermination du
point de ramollissement – Méthode bille et Anneau NF EN 1 427 Juin 2007
Bitumes et liants bitumineux – Détermination du
retour élastique des bitumes modifiés NF EN 13 398 Août 2010
Bitumes et liants bitumineux – Mesure de la masse et
de la densité – Méthode du pycnomètre à bouchon
capillaire
NF EN 15 326 Juillet 2009
IV.3. Intérêt d’un agrément laboroute
- Pour le maître d’ouvrage faisant appel à un laboratoire agréé, le laboratoire dispose
d’une qualification reconnue et d’une garantie assurée par l’IDDRIM.
- Pour un laboratoire routier, on a l’assurance des essais réalisés (suivant les normes et
les règles en vigueur, avec le personnel formé et compétent, avec des matériels fiables
et étalonné), on possède une maîtrise non contestable aux donneurs d’ordre d’une
réalisation d’essais [28].
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 34
CHAPITRE V. IDENTIFICATION DES GRANULATS
Selon le concept traditionnel, les granulats constituent le squelette du béton bitumineux.
Les granulats s’opposent à la propagation des microfissures provoquées dans la pâte de l’enrobé
par le retrait. Ils améliorent ainsi la résistance de la matrice
Le choix des granulats est donc un facteur important de la composition du béton
bitumineux, qui doit toujours être étudié en fonction des normes attendues spécialement sur le
plan de durabilité.
I. Généralité sur les granulats
Ensemble de grains de dimensions comprises entre 0 mm et 125 mm.
Les granulats sont dits :
naturels lorsqu'ils sont issus de roches meubles ou massives et qu'ils ne subissent aucun
traitement autre que mécanique ;
artificiels lorsqu'ils proviennent de la transformation à la fois thermique et mécanique de
roches ou de minerais ;
recyclés lorsqu'ils proviennent de la démolition d'ouvrages ou lorsqu'ils sont réutilisés ;
courants lorsque leur masse volumique réelle MVRg (d’après la norme NF EN 12697-5)
est supérieure ou égale à 2 mg/m3 (ou t/m3) ;
légers lorsque leur masse volumique réelle MVR est inférieure à 2 mg/m3 (ou t/m3).
Ils sont désignés par d/D dans lequel d et D représentent respectivement la plus petite et la plus
grande des dimensions du produit. Ces dimensions correspondent à la grosseur des grains
déterminée par l'analyse granulométrique par tamisage selon NF EN 933-01 [2].
On distingue les familles de granulats suivantes :
fillers 0/D où D < 2 mm avec au moins 70 % de passant à 0,063 mm ;
sablons 0/D où D < 1 mm avec moins de 70 % de passant à 0,063 mm ;
sables 0/D où 1 < D < 6,3 mm ;
graves 0/D où D > 6,3 mm ;
gravillons d/D où d > 1 et D < 125 mm ;
ballasts d/D où d > 25 mm et D < 50 mm.
Les caractéristiques intrinsèques sont liées en général à la qualité de la roche exploitée. Dans
ce type de caractéristiques entre : masse volumique réelle, absorption d'eau, Los Angeles,
Micro-Deval, résistance au polissage, friabilité des sables.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 35
Les caractéristiques de fabrication résultent en général des conditions de fabrication. Dans ce
type de caractéristique entre : granularité, aplatissement, angularité, propreté des sables,
propreté superficielle des gravillons, valeur au bleu. [2].
II. Les essais d’identification de granulat pour chaussée
Tableau 5 : Essais d’identification de granulat pour chaussée
Tâche à réaliser Type de contrôle Fréquence usuelle Spécification
usuelles
Fabrication de
BBSG
Los Angeles
1/1500 m3
LA < 35
Micro Deval MDE < 25
Granulométrie Selon fuseau type
Aplatissement CA < 25
Equivalent de sable ES > 40
Valeur au bleu VB < 2
Pour identifier les granulats, on utilise plusieurs essais dont :
- Analyse granulométrique par tamisage
- Los Angeles
- Micro Deval
- Aplatissement
- Valeur au bleu
- Equivalent de sable à 10% de fines
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 36
II.1. Descriptif des essais
Tableau 6 : Essais d’identification de granulat détaillé
Descriptif de l’essai Matériel /
Fourniture
nécessaire
Expression de
résultat
Essai de Los Angeles (de résistance à la
fragmentation par chocs) – NF EN 1 097-02 / P
18-573 [8]:
Lavée,
séchée et
pesée, la
prise
d’essai
(5000 gr) est placée dans le tambour de la machine
avec une charge de boulets appropriés à la
granularité choisie. Entraînés durant 500 tours (15
mn) par la tablette en acier, les boulets retombent
avec le matériau qu’ils fragmentent. Ce dernier est
ensuite lavé sur un tamis à 1.6 mm, séché et pesé.
Le coefficient Los Angeles est le rapport entre la
masse du refus et la masse initiale.
Machine Los
Angeles
Boulets
Etuve
Balance 15 kg
Tamis 1.6 mm
Coefficient Los
Angeles : LA en %
LA =5000−𝑚
50
Où m : masse du
refus à 1.6 mm, en
gramme
Le résultat est
arrondi à l’unité la
plus proche
Essai d'usure Micro Deval (de résistance à
l’usure) NF EN 1 097-01/ - P 18-572 [9]:
Lavée, séchée et
pesée, la prise
d’essai (500 gr)
est introduite
dans un cylindre
avec une charge
de billes d’acier variable selon
la granularité et 2.5 litres d’eau. Après 12000
rotations (2h), le matériau est lavé sur un tamis de
1.6 mm, séché et pesé.
Le coefficient Micro Deval est le rapport en %
entre la masse finale de refus et la masse initiale
Machine Micro
Deval
Billes d’acier
Etuve
Balance 15 kg
Tamis 1.6 mm
Coefficient Micro
Deval en présence
d’eau : MDE en %
MDE =100 * 𝑀𝑖−𝑀𝑓
𝑀𝑓
Où :
Mi : la masse sèche
de l’échantillon
pour l’essai
Mf : la masse sèche
de la fraction du
matériau refus
après l’essai au
tamis de 1.6 mm
Le résultat est
arrondi à l’unité la
plus proche
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 37
Analyse granulométrique par tamisage NF EN
933-01 / P 18-560 [10]:
Au moyen d’une série
de tamis de contrôle
d’ouvertures de mailles
décroissantes, la prise
d’essai est fractionnée,
après séchage et pesée
en refus ou passants
dont la masse est rapportée à la masse initiale du
matériau
Etuve
Réchaud à gaz
Balance 15 kg
Echantillonneur
Série Tamis de
08 µm à 80 mm
Passants en % à
chaque tamis en
mm
%Passant = 100
*(1- 𝑅𝑗
𝑀𝑠)
Où :
Rj : les masses des
différents refus
cumulés
Ms : les
pourcentages de
refus cumulés
Détermination du cœfficient d'aplatissement
des gravillons – NF EN 933-03 / P 18-561 [11]:
Séchée
et
pesée,
la prise
d’essai
est
d’abord
divisée en classes
granulaires d/D selon leur grosseur par tamisage
sur tamis à mailles carrées. Chacune de ces classes
est à son tour passée sur une grille à fente
parallèles d’écartement.
Le coefficient d’aplatissement d’une classe
correspond au passant en % du tamisage sur la
grille à fentes correspondante.
Etuve
Réchaud à gaz
Balance 15 kg
Série Tamis de
08 µm à 80 mm
Série Grille à
fente de 2.5 mm
à 20 mm
Coefficient
d’aplatissement A
en %
A = 100 * 𝛴𝑀𝑒
𝛴𝑀𝑔
Où :
ΣMe : la somme
des passants
ΣMg : la somme
des masses de
chaque classe
granulaire
Essai au bleu de méthylène - méthode à la tache
sur les fines d’un sable
NF EN 933-9 [12]:
A la prise d’essai,
déterminée pour avoir une
quantité de fines f’
d’environ 30 g, agitée dans
200 ml d’eau, on injecte
successivement des doses
de 5 ml d’une solution de bleu de méthylène.
Après chaque injection, une goutte est prélevée et
déposée sur un papier filtre. Le test devient positif
lorsque l’auréolé, d’abord incolore, demeure
Agitateur
électrique à
ailettes
Etuve
Burette graduée
Chronomètre
Balance 3 kg
Papier filtre
Valeur de Bleu :
VB sans unité car
exprimé en
gramme de bleu
pour 100g de fine
VB = 𝑉1−𝑉′
𝑞
Où :
V1 : le volume
final de la solution
injectée
V’ : volume de la
solution de bleue
kaolinite
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 38
bleue clair pendant 5 minutes. La valeur de bleu
est le rapport entre le volume final de solution
injectée et la masse initiale de fines.
Solution Bleu de
méthylène
q : masse réelle de
fines soumises à
l’essai
Equivalent
de sable à
10% de
fine- P 18-
598 [13]:
Une
éprouvette
cylindrique
ayant été
remplie partiellement d’une « solution lavante »
destinée à faire floculer les fines, la prise d’essai
humide y est versée et l’ensemble est agité
mécaniquement selon un mouvement alternatif
horizontal. On fait alors remonter les fines en
injectant dans le sable à l’aide d’un tube de la
solution lavante jusqu’à compléter le volume
prévu. Après 20 mn de repos, on mesure au mm la
hauteur du niveau supérieur du floculat et celle de
la partie sédimentée en se repérant sur la base d’un
piston taré déposé à sa surface.
L’équivalent de sable est le rapport de ces deux
hauteurs en pourcentage
Agitateur
électrique Tube
laveur
Eprouvette
plexiglas
Chronomètre
Piston taré
Réglette
métallique
Solution lavante
Equivalent de
sable : ES ou Ps en
%
Ps = 100 * ℎ2
ℎ1
Où :
h1 : la hauteur du
niveau supérieur du
floculat avant repos
h2 : la hauteur du
niveau supérieur du
floculat après repos
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 39
CHAPITRE VI. IDENTIFICATION DU LIANT
HYDROCARBONE
I. Définition
Les liants hydrocarbonés sont des substances constituées d’assemblage d’atomes de
carbone et d’hydrogène qui, au contact de particules solides tels que les granulats par exemples,
développent des forces d’adhésion et de cohésion assurant de telle sorte une certaine rigidité,
des résistances de déformation en traction, compression et cisaillement.
On distingue trois familles de liants hydrocarbonés [14] :
Les liants naturels que l’on trouve en état naturel, le plus souvent associés avec des
substances minérales et qui sont connus et utilisés depuis des temps très anciens.
La phase minérale peut être continue ou discontinue :
- Dans le premier cas, il s’agit d’une roche le plus souvent calcaire, poreuse, imprégnée
en profondeur de liant hydrocarboné. C’est la roche asphaltique qui, après broyage,
donne naissance à l’asphalte.
- Dans le second cas, il s’agit d’un bitume naturel au sein duquel les minéraux sont
présents sous forme de poudre, dispersée dans le liant. La teneur en minéral peut être
très variable.
Les goudrons qui proviennent de la pyrogénation à l’abri de l’air de matière d’origine
végétale, tels que le lignite, la tourbe, le bois… Le plus souvent, il s’agit de houille que
l’on devrait alors désigner par « goudron de houille ».
D’origine végétale, les goudrons ont un constituant chimique également hydrocarboné
mais assez différente de celle des bitumes, d’origine animale. Les goudrons aussi sont
connus et utilisés depuis des temps très anciens sous la forme de « goudrons de bois »,
provenant essentiellement des résineux.
A l’époque plus récente, ils proviennent soit :
- Des cokeries, où l’on traite la houille pour fabriquer le coke nécessaire à l’industrie
sidérurgique ;
- Des usines à gaz, où l’on traite la houille pour produire du gaz d’éclairage.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 40
Les bitumes (de pétrole) provenant du raffinage et du traitement des pétroles bruts.
La constitution chimique et les propriétés des bitumes de pétrole sont très voisines de celles de
la partie organique des liants naturels. Ceux-ci peuvent en effet être considérés comme des
résidus d’anciens gisements de pétrole dont les fractions légères ont disparu au cours du temps
géologique.
On peut donc ainsi dire que la teneur en bitume d’un pétrole brut peut varier de 0 % à 100%
(liants naturels) en balayant toutes les teneurs intermédiaires.
On se limite aux bitumes car au sein du laboratoire colas Madagascar, on n’utilise que les
bitumes comme liant hydrocarboné.
Pour fabriquer des matériaux traités en liant hydrocarboné, COLAS Madagascar utilise comme
liant, les bitumes et les émulsions.
II. Bitume
II.1. Définition
Le bitume est un matériau, dont la souplesse d’emploi et les propriétés essentielles
d’adhérence, de plasticité, d’élasticité d’insolubilité dans l’eau et d’inertie à nombreux agents
chimiques lui ont valu un développement important en construction routière et industrielle [2].
II.2. Les essais de réception
Tableau 7 : Essais de réception de bitume
Tâche à réaliser Type de contrôle Fréquence usuelle Spécifications
usuelles
Réception du
bitume
Point éclair
Pénétration à 25 °C
Point ramollissement
bille anneau
Détermination de la
densité relative
1/ 250 T
Selon Type de
bitume et selon NF
EN 12591
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 41
Tableau 8 : Essais de réception de bitume détaillé
Descriptif de l’essai Matériel /
Fourniture
nécessaire
Expression de
résultat
Point d’éclair - NF EN ISO 2592 - T 60-
118 [15]:
Verser dans un récipient cylindrique (vase
cleveland), le produit est chauffé de façon que
sa température s’élève de 5°C/mn. Ce point éclair correspond au
moment où l’inflammation des vapeurs a lieu sous l’influence
d’une flamme de veilleuse présentée de 2 en 2°C.
Appareil Cleveland
Thermomètre
Température
d’éclair en °C
Tc=T0+0,25(101.3-
p)
Où :
T0 : le point
d’éclair ou le point
de feu à la pression
atmosphérique en
°C
P : est la pression
atmosphérique
ambiante en kPa
Pénétrabilité à l'aiguille - NF EN 1426 - T
66-004 [16]:
On mesure la profondeur (1/10 mm) à
laquelle une aiguille type, chargée, pénètre
dans la prise d’essai dans les conditions normalisées (25°C). La
valeur retenue est la moyenne de trois déterminations ne sortant
pas d’une certaine étendue.
Bain thermostatique
Etuve
Pénétromètre à
bitume
Profondeur de
pénétration en 1/10
mm
P = moyenne des
trois mesures
écrient sur la
machine
Détermination du point de
ramollissement - méthode bille et
anneau - NF EN 1427 - T 66-008 [17]
:
On mesure la température à laquelle une bille d’acier, placée à la
surface du produit contenu dans un anneau de métal, tombe d’une
hauteur déterminée après avoir traversé le produit
progressivement ramolli sous l’effet d’une élévation de
température effectuée à vitesse constante (5°C/mn)
Bain thermostatique
Etuve
Appareil Bille
Anneau
Thermomètre
Plaque chauffante
Température Bille
Anneau : TBA en
°C
T = moyenne des
deux températures
lues sur le
thermomètre
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 42
Détermination de la densité relative - méthode
au pycnomètre – NF EN 15 326 / T 66-007 [18]:
On pèse un pycnomètre de 24 à 30 ml rempli d’eau
distillée à 25°C et maintenu dans un bain d’eau à
cette température. On remplit ensuite le pycnomètre de bitume à
25°C et on calcule le rapport de sa masse à celle de l’eau
Etuve
Bain thermostatique
Balance 400 gr
Pycnomètre
Eau distillée
Densité relative
D = 𝑚
𝑉
m : masse du
pycnomètre
V : volume du
pycnomètre
III. Fabrication des émulsions
III.1. Définition
Une émulsion est une dispersion de deux liquides non miscibles l’un dans l’autre,
préparée généralement à l’aide d’un produit dénommé émulsifiant ou émulsif.
L’émulsion de bitume est une dispersion de bitume dans de l’eau dont la formation nécessite
l’emploi d’une énergie mécanique de cisaillement du liant et d’un agent tensioactif ou
émulsifiant.
Dans le site PK13, une émulsion est composée de Fluidène (2,5%), de bitume et du savon avec
un ajout de produit chimique qui est le POLYRAM ou le DINORAM
On fabrique trois sortes d’émulsion :
- ECR 60 (avec 60% de bitume)
- ECR 65 (avec 65% de bitume)
- ECR 69 (avec 69% de bitume)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 43
III.2. Descriptif des essais
Tableau 9 : Essais de contrôle de réception des émulsions
Tâche à
réaliser Type de contrôle
Fréquence
usuelle
Spécifications
usuelles
Fabrication des
émulsions
Teneur en eau
Homogénéité
PH
Indice de rupture
Pseudo-viscosité
1 / 25 T
1/semaine
Selon Type
d’émulsion et selon
NF T 65011
Tableau 10 : Essais de contrôle de réception des émulsions détaillés
Descriptif de l’essai Matériel /
Fourniture
nécessaire
Expression de
résultat
Détermination de la teneur en eau - NF EN 1428 - T
66-023 [19]:
Additionnés de toluène, 40 gr d’émulsion sont soumis
à distillation jusqu’à ce que le volume d’eau recueilli
dans le vase de recette reste constant.
On en mesure le volume en ml, la teneur en eau est le rapport du volume
récupéré à la masse initiale.
Appareil Dean
Stark
Balance 400 gr
Toluène
Teneur en
eau : W en %
W=𝑚𝑤
𝑚𝑒*100
mw : masse
d’eau extraite
de la
distillation
d’échantillon
testé
me : masse
d’émulsion
employé
Essai d'homogénéité par tamisage - NF EN 1429
- T 66-016 [20]:
Un tamis à maille carrée de 500 µm ayant subi une
préparation reçoit 1000 g d’émulsion dans des conditions normalisées
puis est séché à l’étuve et refroidi. 50 gr de filtrat dilué dans une
solution ad hoc sont versés sur un tamis à mailles de 160 µm,
l’opération étant similaire à la précédente
Balance 3 kg
Etuve
Tamis 160 µm
Tamis 500 µm
Proportion
pour 100 gr
d’émulsion de
particules >
0.5 mm et
entre 0.16 et
0.5 mm
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 44
Détermination du PH des émulsions de bitume – NF
EN 12 850 [21] :
L’essai consiste à mesurer le PH d’une émulsion à l’aide
d’un PH mètre et de vérifier le caractère acide des
émulsions cationiques et basiques des émulsions
anioniques
PH mètre
PH
0≤pH≤14
Si 0≤pH<7 :
émulsion acide
Si 0≤pH<7 :
émulsion
basique
Si pH=7 :
émulsion
Neutre
Détermination de l'Indice de rupture d'une émulsion cationique -
NF EN 13075-1 - T 66-017 [22]:
Par l’intermédiaire d’une trémie, on introduit régulièrement un
matériau de référence constitué par des fines siliceuses en les
mélangeant avec l’émulsion disposée dans une capsule jusqu’à ce que
se forme un caillot isolé et non adhérent.
L’indice de rupture est égal à 100 fois la masse des fines rapportées à
la masse d’émulsion.
Trémie
Fines siliceuses
Balance 400 gr
Indice de
rupture IR
IR=𝑚𝑓
𝑚𝑒*100
mf : quantité
de fine ajoutée
en gramme
mf : quantité
d’émulsion en
gramme
Détermination de la pseudo-viscosité (STV) NF EN
12846 : - T 66-005 [23]:
Après avoir été chauffé à 60°C, la prise d’essai
refroidie est versée dans un récipient maintenu
pendant 1,5h à 25°C au sein d’un bain d’eau. Ce
récipient est percé d’un orifice d’écoulement (4 ou 10
mm). L’obturateur étant relevé, on note le temps nécessaire à
l’écoulement de 50 ml de liant remplissant une éprouvette entre deux
graduations repères.
Etuve
Viscosimètre
STV
Thermomètre
Eprouvette
graduée
Chronomètre
Temps
d’écoulement
en s
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 45
CHAPITRE VII. MATERIAUX TRAITES EN LIANT
HYDROCARBONE (LE BBSG)
I. Domaine d’application
Les bétons bitumineux semi-grenus sont des enrobés hydrocarbonés caractérisés par un
pourcentage de gravillons et une composition adaptés à une épaisseur moyenne comprise entre
5 cm et 9 cm. Ils sont destinés à la réalisation des couches de roulement et des couches de
liaison, dans le cadre des travaux de construction, de renforcement ou d'entretien des chaussées.
C’est l’enrobé le plus fréquent à Madagascar.
Ils sont préparés à partir d'un mélange de liant hydrocarboné, de granulats, d’agrégats et
d'additifs éventuels [24].
II. Conditions d’emploi
II.1. Granularité et épaisseur
Le choix de la granularité 0/10 ou 0/14 se fait essentiellement en fonction de l’épaisseur
moyenne de mise en œuvre [26] :
- 6 à 7 cm pour le BBSG 0/10
- 7 à 9 cm pour le BBSG 0/14
II.2. Support
Les bétons bitumineux semi-grenus peuvent être utilisés :
- En couche de roulement ou de liaison initiale, ou en entretien de chaussées neuves
dimensionnées conformément à la norme produit BBSG
- Sur des chaussées souples traditionnelles, en entretien, sous réserve que celles-ci
présentent une déflexion caractéristique inférieure aux valeurs dans le tableau suivant.
Les déflexions limites indiquées s’étendent pour des chaussées support comportant au moins
10 cm de matériaux bitumineux en place [25].
Tableau 11 : Déflexion caractéristique maximale du support
Classe de Trafic ≤ T3 T2 T1 ≥ T0
Déflexion
caractéristique
10-2 mm
6 cm BBSG
8cm BBSG
125
150
95
115
75
90
55
65
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 46
III. Caractéristique du mélange
III.1. Composition
Le pourcentage de passant à 2 mm de la courbe granulométrique doit être compris entre 25 %
et 45 %.
Les caractéristiques de composition doivent permettre d’obtenir les performances spécifiées
dans les tableaux 13 et 14 [24].
III.2. Teneur en liant
La teneur en liant est calculée à partir du module de richesse K, ce dernier doit avoir une valeur
comprise [24] dans le tableau suivant :
Tableau 12 : Spécification du module de richesse
Module de richesse K Valeur minimum Valeur maximum
Valeur de K 3.2 3.4
On calcule le module de richesse par la formule suivante :
K = teneur en liant (en ppc) / (surface spécifique) 0,2
III.3. Contenu de l’épreuve de formulation
La réalisation d’une épreuve de formulation propre à chaque chantier n’est pas obligatoire.
L’épreuve de formulation a pour objectif d’établir, pour une composition donnée, les
caractéristiques du béton bitumineux :
- pourcentages de vides ;
- tenue à l’eau ;
- performances mécaniques si nécessaire : orniérage, fatigue, module.
III.4. Performances en laboratoire
Les performances en laboratoire sont mesurées à l’aide des essais définis par le niveau
d’épreuve de formulation retenu et éventuellement d’autres essais demandés dans le cadre
d’exigences particulières.
Les essais sont réalisés avec les matériaux prévisibles sur le chantier.
Les résultats doivent être obtenus suivant les tableaux :
(5)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 47
Tableau 13 : Spécification des pourcentages de vides
Essais BBSG 0/10
Essai de compactage à la Presse à
Cisaillement Giratoire
Minimum maximum
à 10 girations 11 -
à 60 girations 5 10
Tableau 14 : Performances mécaniques d’un BBSG
Essai sur BBSG Classe 1 Classe 2 Classe 3
Essai DURIEZ à
18°C
Rapport 𝑟 (𝑒𝑛 𝑀𝑃𝑎)
𝑅 (𝑒𝑛 𝑀𝑃𝑎)
≥ 0,75 ≥ 0,75 0,75
Essai d’orniérage
Profondeur d’ornière
en pourcentage de
l’épaisseur de la
dalle pour une dalle
de 10 cm d’épaisseur
à 30 000 cycles et à
60 °C, à un
pourcentage de vide
compris entre 5 % et
8 %
≤ 10 % ≤ 7,5 % ≤ 5 %
Essai de module
complexe,
Module en
Mégapascals, à 15
°C, 10 Hz à un
pourcentage de vides
compris entre 5% et
8%
≥ 5 500 ≥ 7 000 ≥ 7 000
Essai de Fatigue
Déformation relative
à 106 cycles, 10°C et
25 Hz et pour un
pourcentage de vides
compris entre 5% et
8 %
≥ 100 µdef ≥ 100 µdef ≥ 100 µdef
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 48
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSION
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 49
CHAPITRE VIII. RESULTATS DE FABRICATION D’UN BBSG
I. Désignation
Après l’obtention d’une demande, on indique les remarques de cette dernière :
Tableau 15 : Désignation de réception
Désignation Observations
Rapport de vérification de formule
d’enrobé BBSG 0/10
Carrière pk13
II. Table de réception
Après la réception des échantillons, on établit la description de l’état des échantillons reçus
ainsi que l’étude à réaliser.
Tableau 16 : Table de réception
Désignation Masse (kg) Description de
l’état*
CONFORMITE**
et Numéro
d’enregistrement
Sable 0/5 mm 60 En bon état Conforme n°14/0767
Gravillon 5/10 mm 50 En bon état Conforme n°14/0766
Bitume pur de base
40/50
- En bon état Conforme n°14/0836
* La description de l’état fait référence à l’état général de l’échantillon reçu (emballage en bon
état, déchiré, pertes de produit lié au transport, chocs subits etc…).
** La conformité de l’échantillon traduit sa réception dans de bonnes conditions (échantillon
non modifié par le transport, teneur en eau préservée, quantité suffisante pour l’étude etc…).
Le laboratoire Central d’Antananarivo a procédé à la formulation de Béton Bitumineux Semi
Grenu 0/10 pour couche de roulement et produite au poste d’enrobage Marini du PK13 RN7.
L’étude consiste à effectuer les essais nécessaires à la validation d’une formulation de niveau 2
au sens de la norme 13 108-1.
Le mélange bitumineux est reconstitué à partir de deux coupures granulaires 0/5 mm et 5/10
mm issues de la carrière du PK13 de la RN7 et d’un bitume pur de classe 40/50.
L’étude comporte 2 parties :
- Identifications des granulats et du liant hydrocarboné
- Essai sur mélange hydrocarboné
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 50
Tableau 17 : Désignation de normes utilisées
Appellation Européenne Ancienne Appellation
Produit Enrobé Bitumineux 10
roulement 35-50 PK 13 RN7
(EB 10roul35-50)
Béton Bitumineux Semi
Grenu
(BBSG 0/10 mm)
Reference NF P 98-130 EN 13108-1
Tableau 18 : Formulation
Formulation
Produit Producteur Nature MVR
(mg/m3)
Liant ext
(%)
Liant int
(%)
Sable 0/5mm
Concassé
Carrière
PK13 RN7
Granite 2.75 43
Gravillon
5/10mm
Concassé
Carrière
PK13 RN7
Granite 2.75 57
Liant Poste PK13
RN7
Bitume 35-50 1.03 5.3 5.0
Tableau 19 : Caractéristique du mélange
Caractéristique du mélange Norme
Masse volumique
réelle des granulats
MVRg 2.75 mg/m3 EN 1097-5
Masse volumique
réelle de l’enrobé
MVRe 2.55 mg/m3 EN 12697-5
A l’eau
Surface spécifique SSp 9.85 m3/kg -
Module de richesse K 3.48 -
III. Identifications des granulats et du liant hydrocarboné
III.1. Caractérisation des granulats
Les granulats utilisés sont des migmatites, provenant de la carrière PK 13 de la RN7
Les résultats d’essais obtenus sont regroupés dans le tableau suivant
Tableau 20 : Caractéristique des granulats
Numéro d’identification de l’échantillon
au LCT
14/0767 14/0766
Essais pratiqués 0/5 mm 5/10 mm
Analyse
granulométrique en
% passant au tamis
de (XP P 18 560)
Dmax 6.3 10
31.5mm 100 100
20 mm 100 100
14 mm 100 100
12.5 mm 100 100
10 mm 100 94
8 mm 100 62
6.3 mm 100 25
5 mm 95 9
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 51
4 mm 84 4
3.15 mm 74 2
2.0 mm 61 2
0.080 mm 12.5 1.1
Aplatissement en %
(XP P 18 561)
- - 15
Propreté
superficielle des
granulats en % (NF
P 18-591)
- - 1.47
III.2. Liant hydrocarboné routier
Les résultats des essais effectués sur le liant hydrocarboné sont dans le tableau suivant :
Tableau 21 : Résultat des essais bitume
Numéro d’identification de l’échantillon au LCT : 14/1197
Nature de l’essai et
unités
Norme Résultats Spécifications
Pénétrabilité (mm) EN 1426 33 40 à 50
Point de
ramollissement (°C)
EN 1427 51 50 à 58
Densité relative ME LCT 3-02 1.04 1 à 1,10
III.3. Reconstitution granulométrique et définition de la teneur en liant
On déterminera une courbe granulaire la plus proche possible de celle de l’étude
vérifiée.
La teneur en liant est fixée dans le but de répondre aux spécifications demandées pour les essais
à la presse à cisaillement giratoire, Duriez et orniérage sur les Béton Bitumineux Semi Grenu.
Tableau 22 : Caractéristique des granulats
Composants du mélange Proportion avec teneur en
liant extérieur
Proportion avec teneur en
liant intérieur
Sable 0/5 mm (%) 43 40.9
Gravillons 5/10 mm (%) 57 54.2
Teneur en liant 5.3 5.0
Les caractéristiques du mélange obtenu avec cette recomposition sont les suivantes :
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 52
- Surfaces spécifiques (Ssp) : 9.85 m2/kg
- Masse volumique réelle des agrégats (MVRg) : 2.75 kg/m3
- Masse volumique réelle de l’enrobé (MVRe) : 2.546 kg/m3
- Module de richesse (K) : 3.48
La courbe visée et la courbe de mélange sont données ci-après :
Figure 22 : Courbes visée et mélange
IV. Etude de formulation de niveau 1 :
IV.1. Essai de compactibilité de la Presse à Cisaillement Giratoire (NF P
98 252)
L’essai PCG permet de valider la compactibilité d’un mélange en fonction de son
épaisseur de mise en œuvre in situ et du type de produit considéré.
La masse volumique réelle de l’enrobé (MVRe=2.546 mg/m3), utilisé pour la détermination de
la prise d’essai, a été suivant la Norme EN 12697-5.
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
0,01 0,1 1 10 100
Passan
t %
Ouverture tamis
Melange Visé
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 53
Tableau 23 : Résultat de l’essai PCG
Essai à la Presse à Cisaillement Giratoire
Nombre de
girations
1 10 25 40 60 80 100 200
Spécification
maxi
10
% de vides
moyennes
22.5 14.4 10.6 8.7 6.9 5.7 4.8 2.3
Spécification
mini
5
L’essai PCG est conforme. Le mélange a une bonne maniabilité.
IV.2. Essai DURIEZ tenue à l’eau des enrobés (NF 98-251-1)
Le LCT a réalisé deux séries d’éprouvette Duriez, pour voir la sensibilité à l’eau du mélange
ainsi que ses résistances avant et après immersion :
- La première série était immergée dans l’eau pendant 07 jours
- La deuxième série était conservée dans l’air pendant 07 jours
Les résultats d‘essais sont données ci-après :
Tableau 24 : Résultat de la sensibilité à l’eau
Sensibilité à l’eau
Spécification mini Résultats
Masse volumique réelle de
l’enrobé MVRe (mg/m3)
2.55
Masse volumique
apparente MVA (mg/m3)
2.35
% de vides 8.1
R sans immersion (MPa) 14.1
r avec immersion (MPa) 12.6
r/R (%) 70 89
Le mélange a une tenue à l’eau conforme et ses résistances, après conservation à l’air et dans
l’eau sont excellentes.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 54
V. Etude de formulation de niveau 2
V.1. Essai d’orniérage (NF EN 12697-22)
Essai d’orniérage a pour but de déterminer le comportement en déformation irréversible
des matériaux bitumineux soumis à des charges roulantes.
La confection des plaques a été menée comme on l’indique dans les annexes.
Un appareillage à dispositif de grandes dimensions est utilisé (roue ayant une largeur de trace
(50 ±5) mm et une pression de (600±30) kPa au début de l’essai). La charge est appliquée au
centre de l’éprouvette (5000±50) N, le moule a pour dimension (500*180*100) mm, à ±2 mm.
Les spécifications pour le produit sont rappelées dans la norme EN13108-1.
Les résultats obtenus sont donnés ci-après :
Tableau 25 : Résultat d’Orniérage
Orniérage NF EN 12697-22
Nombre de
cycle
% de vides 1000 10000 30000
Spécification
maxi (%)
8 10.0
Moyenne (%) 6.2 2.3 5.5 7.0
Spécification
mini (%)
5
Tableau 26 : Spécification des BBSG
Référence
normative
Spécifications Résultats
Masse volumique
réelle (mg/m3)
NF EN 12697-5
Méthode A à l’eau
- 2.546
Masse volumique
apparente (mg/m3)
NF EN 12697-6
Méthode D
- 2.39
Pourcentage de
vides
(%)
EN 13108-1 5 à 8 % 6.2
Taux d’ornière
(%)
EN 13108-1 A 30 000 cycles :
≤ 10 %
7.0
Le taux d’ornière est conforme
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 55
VI. Conclusion partielle
Selon la norme NF EN 13 108-1 [26], ces résultats montrent que l’enrobé répond aux
exigences d’un Béton Bitumineux Semi Grenu 0/10 mm de classe 2 pour couche de roulement,
jusqu’à Niveau 2.
Le mélange a une tenue à l’eau conforme et ses résistances, après conservation à l’air et dans
l’eau, sont excellentes.
La tenue à l’eau est satisfaisante, le comportement à la déformation est correcte, cette formule
peut être appliquée en tant que couche de roulement.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 56
CHAPITRE IX. PROPOSITIONS D’AMELIORATION
Les résultats obtenus peuvent être améliorés grâce à quelques ajouts d’essais et à un
contrôle de la qualité des enrobés après leurs fabrications in situ.
I. L’essai Marshall
Dans le niveau 1, on peut aussi vérifier par un autre type d’essai la stabilité, le fluage, c’est avec
l’essai Marshall que l’on détermine ces paramètres. Lors du stage effectué au sein du
laboratoire de COLAS Madagascar, on a pu effectuer un essai Marshall pour notre formulation
de BBSG précédente. Et les résultats sont :
Tableau 27 : Résultat de l’essai Marshall
Stabilité S (kN) Fluage F (mm) Quotient Marshall
S/F
12.75 2.9 4.39
II. Teneur en liant et analyse granulométrique
Après la formulation de l’enrobé, on procède à la réalisation sur chantier et pour une assurance
qualité, on propose de faire une vérification de la courbe granulométrique et de la teneur en
bitume, pour cela, on prélève des échantillons sur terrains. Après avoir effectué un prélèvement
sur terrain, on a les résultats suivants :
II.1. Teneur en liant par extraction
- Avant extraction
Tableau 28 : Teneur en liant avant extraction
Masse Colonne de tamis vide M1 5576
Masse colonne de tamis avec enrobé M2 6514,2
Masse Enrobé ME=M2-M1 938,2
Masse bol vide (+ papier) 686
- Après extraction
Tableau 29 : Teneur en liant après extraction
Résultats Théorique
Masse Colonne de tamis M4 6400,4
Masse de granulats > 0,063 µm MG =M4-M1 824,4
Masse Bol plein M5 754,2
Masses Fines MF=M5-M3 68,2
Masse Sèche de l’échantillon MM=MG+MF 892,6
Masse de Bitume MB=ME-MM 45,6
Teneur en liant (ppc) TL=MB/MM *100 5,11 5,3
Teneur en liant en (%) TL=MB/ME *100 4,96 4,5 à 5
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 57
II.2. Analyse granulométrique après extraction :
Masse sèche de l'échantillon : 960,7
Tableau 30: Analyse granulométrique après extraction
Tamis
(mm)
%
Tamisat
cumulé
25 100
20 100
16 100
14 100
12,5 100
10 95
8 83
6,3 69
5 60
4 51
2 39
1 32
0,5 27
0,315 23
0,25 21
0,125 14
0,08 10
0,063 7,6
Calcul de la surface spécifique Σ
Σ = (%G*0,25 + %S*2,3 + %s*12 + %f*135)/100
%G, %S, %s, %f sont des pourcentages de refus cumulés
Σ = (31*0,25 + 46*2,3 + 13*12 + 10*135)/100
Σ = 16,20
Masse volumique réelle des granulats MVRg : 2,95 (Après trois essais effectués)
Calcul du module de richesse
K = teneur en liant (en ppc) / (Σ) 0,2
K = 2,92
Avec α = 2,65 / MVRg = 0,897
Module de richesse corrigé : K’ = K / α = 3,26
(6)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 58
On a 3,2 ≤ K’ ≤ 3,4
Fuseau BBSG 0/13 PK13
Tableau 31: Spécification d’un BBSG
Tamis (mm) Spécification
MAX
Spécification
MIN
20
16
14 100 100
12,5
10 100 87
8
6,3
5 67 53
4
2 43 31
1
0,5
0,315
0,25
0,125
0,08
0,063 7,8 3,8
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 59
La courbe obtenue avec l’abaque est :
Figure 23 : Courbe d’analyse granulométrique dans le fuseau de spécification de BBSG
III. Effectuer les niveaux 3 et 4
On peut aussi proposer d’effectuer les niveaux trois et quatre pour cette formulation car ces
niveaux s’appliquent lorsqu’on veut caractériser complètement une technique particulière
(spécifié en fonction des objectifs recherchés, de l’enjeu du chantier, de son volume et de
l’importance des diverses sollicitations auxquelles sera soumis l’enrobé) afin d’adapté l’enrobé
à des performances requises.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 60
IV. Vérification des procédés de stockage
Dans le site PK13, il faut laver les cuves de stockage après utilisation de bitume ou
d’émulsion. Ne jamais mélanger les nouveaux et les anciens produits car ils ne sont pas toujours
miscible, même s’ils sont de même nature.
Le stockage des granulats doit être couvert afin d’éviter que les particules fines se
volatilisent mais aussi pour éviter que l’eau des pluies perturbent le stockage.
Les stockages des granulats et des liants doivent être malaxés avant d’être employés,
car lors de l’entreposage, il y a un phénomène de ségrégation, c’est-à-dire que les particules les
plus denses se regroupent au fond du stock.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 61
CHAPITRE X. ETUDE ECONOMIQUE
I. Délai de réalisation des essais au laboratoire central
Un des objectifs qualité de l’entreprise COLAS Madagascar concerne le respect des
délais de réalisation des essais au Laboratoire Central. Pour chaque famille d’essai, les objectifs
de délais en jours entre l’arrivée de l’échantillon et la validation du Procès-Verbal d’essais sont
récapitulés dans le tableau suivant :
Tableau 32: Délai de réalisation des essais
Objectif (Délai en jours)
GRANULATS
Analyse granulométrique des granulats 5
Identification des granulats 5
Caractéristiques intrinsèques 3
LIANT HYDROCARBONE : BITUMES
Identification complètes des bitumes 4
LIANT HYDROCARBONE : BITUMES
Identification complètes des émulsions 30
ENROBES
Extraction et granulométrie 3
II. Barème des essais
Les essais et formulations effectués au laboratoire sont facturés suivant les tarifs indiqués dans
le tableau suivant :
Tableau 33 : Barème des essais
Identification Prix Unitaire (en
Ariary)
Quantité
GRANULATS
Analyse granulométrique par
tamisage
61 840
Sable : 20 kg
Gravillon : 45 kg
LA et MDE : 3 blocs de
roches de la taille d’un
moellon
Détermination de la résistance à la
fragmentation (Los Angeles)
92 400
Détermination de la résistance à
l’usure (Micro-Deval)
92 400
Détermination du coefficient
d’aplatissement des gravillons
54 010
Essai au bleu de méthylène -
Méthode à la tache
113 710
Détermination de la propreté des
sables – Equivalent de sable à 10%
de fines
85 290
LIANT HYDROCARBONE :
BITUMES
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 62
Détermination des points d’éclair
et de feu – Méthode Cleveland à
vase ouvert
71 220
2 kg
Pénétrabilité à l’aiguille 93 550
Détermination du point de
ramollissement – méthode bille et
anneau
90 410
Détermination de la densité
relative – méthode au pycnomètre
81 300
LIANT HYDROCARBONE :
EMULSION
Détermination de la teneur en eau 62 690
1.5 l
Homogénéité 43 050
Détermination du pH 62 690
Détermination de l’indice de
rupture d’une émulsion cationique
74 340
Détermination de la pseudo-
viscosité Engler
106 890
ENROBE
Formulation Enrobé niveau 1
PCG – Duriez - Marshall
3 420 000 Sable : 100kg
Gravillon : 60kg
par coupure
Formulation Enrobé niveau 2
PCG – Duriez – Orniérage –
Marshall
5 700 000 Sable : 120kg
Gravillon : 75kg
par coupure
Formulation Enrobé niveau 3
PCG – Duriez – Orniérage –
Marshall – Module
8 550 000 Sable : 140kg
Gravillon : 85kg
par coupure
Formulation Enrobé niveau 4
PCG – Duriez – Orniérage –
Marshall – Module - Fatigue
11 400 000 Sable : 140kg
Gravillon : 85kg
par coupure
Vérification de la teneur en liant
NEBA et de la courbe
granulométrique
270 400 10 kg d’enrobé
III. Divers
Les assistances techniques et les prestations diverses, sont facturées de la manière suivante :
Prestation Durée Prix Unitaire (en Ariary)
Déplacement Technicien Journée 102 390
Déplacement Chef
Laboratoire
Journée 213 330
Déplacement Chef Service
Technique et Laboratoire
Journée 1 446 470
Déplacement Chef
Laboratoire Cadre
Journée 464 890
Avis technique - 1 897 500
Tableau 34 : Barème des prestations diverses
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 63
CHAPITRE XI. IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
Ce chapitre porte sur l’identification et l’évaluation des impacts probables sur
l’environnement, associés à la réalisation du projet. Elle vise à proposer les mesures à prendre
pour atténuer les impacts néfastes à la qualité de l’environnement ou mieux, pour les prévenir.
I. Définition
On définit l’environnement comme l’ensemble des milieux naturels ou façonnés par
l’homme, y compris les milieux humains et les facteurs sociaux et culturels ainsi que les
éléments biotiques et abiotiques de la nature qui intéressent le développement national [35].
II. Identification des impacts potentiels
Le promoteur identifie les impacts de la variante ou des variantes sélectionnées pendant
les différentes phases du projet et évalue l’importance de ces impacts en utilisant une
méthodologie et des critères appropriés. Les impacts positifs et négatifs, directs et indirects sur
l’environnement et aussi les impacts cumulatifs, synergiques et/ou irréversibles liés à la
réalisation du projet doivent être considérés. [36]
Tableau 35 : Impacts potentiels
Etapes concernées Environnement affecté
Choix du tracé Végétation et population
Acquisition des terrains Utilisation du sol, population, patrimoine et
archéologique
Transport et circulation des engins,
machineries et des équipements
Circulation et sécurité routière, végétation,
habitats faunistiques et population
Préparation et Mise en œuvre des produits
noirs
Sols, eaux de surface, air, bruit, végétation,
habitats faunistiques, activités humaines,
utilisation du sol, patrimoine et
archéologique, activités humaines,
population, économie, emploi, santé
publique et des personnels.
Exploitation des carrières (tirs à l’explosif,
concassage, stockage)
Sols, eaux de surface et souterraines, air,
bruit, végétation, cultures, habitats
faunistiques, activités humaines, utilisation
du sol, patrimoine et archéologique,
activités humaines, habitations et tombeaux,
population, santé publique et des personnels,
sécurité routière.
Transport des matériaux ou
approvisionnement en matériaux
Air, bruit, végétation, activités humaines,
population, santé publique, circulation et
sécurité routière
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 64
Intervention chimique Eaux de surface et souterraines, sol air,
végétation, habitats faunistiques, santé
publique, population
Dépôt de déchets Sols, eaux de surface et souterraines,
végétation, habitats faunistiques, utilisation
du sol, santé publique
III. Atténuation des impacts
Cette étape consiste à présenter les actions ou les mesures appropriées pour prévenir,
supprimer ou réduire les impacts négatifs, ou bien pour accroître les bénéfices des impacts
positifs sur l’environnement.
III.1. Programme de suivi
Dans le cadre d’un projet routier, le programme de suivi doit, en particulier mettre l’accent sur :
- Erosion et sédimentation dues aux infrastructures routières ;
- Qualité de l’air et de niveau du bruit dans le milieu ;
- Indicateurs sur la qualité et le débit de l’eau de surface
- Indicateurs sur les pressions anthropiques sur les ressources naturelles
- Mesures d’urgences en cas d’accidents et déversement des produits dangereux et
toxiques
- Effets sur l’économie et la société locale, régionale voire nationale.
III.2. Le plan d’action
Cette partie présente le projet de mesure d’atténuation et de compensation qui seront appliquées
dans le site et le laboratoire. Ainsi, le plan d’action consiste à :
Mettre en place la cellule de vigilance environnementale (doter des textes
règlementaires appropriés)
Utiliser des techniques appropriées pour la gestion conservatoire des eaux et des
infrastructures hydro-agricoles
Utiliser des techniques adaptées pour limiter la pollution du sol et de l’eau pendant les
travaux (transport des matériaux, équipement)
Effectuer des travaux de réparation et d’aménagement des sites de terrassement et des
zones d’emprunt pour conserver l’esthétique du paysage et la topographie
Sensibiliser à l’évaluation des risques par la réalisation d’un TOOL BOX concernant
l’évaluation des risques du laboratoire et du site.
Effectuer le tri des déchets (déchets verts, déchets plastiques, ferrailles, matériau pollué)
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 65
Renforcer la sécurité routière (Mise en place des panneaux de signalisation)
Renforcer les structures de tableau de bord
Mettre en place de structure locale et environnementale (ensablement, jet de pierre,
déchets, etc.)
Installer une poste de dispensaire d’urgence
Porter obligatoirement les EPI (Equipement de Protection Individuelle) comme les
masques à gaz, chaussures ou bottes de chantier, blouse, combinaison, casque, gant,
baudrier, lunettes de protection, cache poussière, blouse, …
III.2.1. Exemples :
En voici quelques exemples d’application du plan d’action :
- Orienter l’équipement d’émission de bruits et poussières en fonction de la dimension du
vent dominant
- Choisir les zones d’emprunt provoquant moins de dommages (érosion, ensablement, jet
de pierre,…)
- Informer et sensibiliser les populations locales et les avertir avant les tirs à l’explosif
- Effectuer une démarcation du rebord de la carrière par une clôture de fil de fer
- Garder sur place une provision de matière absorbante ainsi que des récipients bien
identifiés, destinés à recevoir des résidus pétroliers et des déchets en cas de déversement
- Respect des normes techniques, de préparation de produits, de sécurité et d’hygiène
- Octroyer l’équipement et matériels adéquats pour le personnel
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 66
CHAPITRE XII. CONCEPTION D’UN LOGICIEL POUR LA
VERIFICATION DE LA QUALITE D’UN PRODUIT
FABRIQUE AU PK13
Ce chapitre va permettre de faire un survol sur la présentation du logiciel de contrôle qualité
des enrobés.
I. Langage de programmation
MATLAB 2013.a est une version de MATLAB (MAtrix LABoratory). C’est un logiciel
très puissant utilisé pour le traitement de données techniques. Il permet de traiter des données,
de visualiser des graphes, et de programmer divers outils pouvant être utilisés pour l’analyse de
problèmes. Sous Matlab, les problèmes et les solutions sont modélisés, notés et représentés
mathématiquement. Avec, Matlab on peut traiter des problèmes dans divers domaine tels que
les Matériaux, la télécommunication, la physique, la chimie, le mathématique appliqué, la
finance, l’informatique, etc. Il traite généralement les problèmes sous forme de matrices, d’où
son nom.
Il peut être aussi utilisé pour modéliser et simuler des évènements, générer des graphiques et
développer des applications. On peut faire des acquisitions et traitements de données en temps
réel. L’existence de l’interface utilisateur graphique ou GUI (Graphical User Interface) facilite
le développement.
II. Les différentes parties du logiciel
Notre logiciel se divise en deux parties
L’interface « teneur en liant » qui permet d’avoir les valeurs par calcul la teneur en
bitume conformément ou non aux normes appropriées
L’interface « courbe granulométrique » qui permet de voir si la courbe est inclue dans
l’abaque normalisée du produit.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 67
III. Organigramme
Afin de visualiser l’enchainement logique de toutes nos opérations, nous allons
concevoir une méthode de résolution qui consiste à déterminer les éléments auparavant. Ainsi
l’algorithme général est figuré dans le schéma suivant :
Début
Saisie des données sur
l’extraction
Evaluation de la teneur en liant
Saisie des données sur la
courbe
Masse Volumique Réelle des granulats MVRg
Surface spécifique
Module de richesse
Module de richesse corrigé
Fin
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 68
IV. Guide d’utilisation du logiciel
Pour entrer dans le corps du logiciel, il suffit de lancer quality.exe et la fenêtre d’accueil
suivante s’affiche :
Figure 24 : Interface d’entrée des données de la teneur en liant
Le menu bouton est composé de :
(1) Interface de l’essai « teneur en liant » (avant et après extraction)
(2) Résultats des différentes masses
(3) Bouton calculer pour voir si la teneur en liant est conforme ou non
(4) Bouton de remise à zéro
IV.1. Interface de conformité de la teneur en liant
Après avoir cliqué sur le bouton calculer, deux cas peuvent se présenter :
1er cas : la teneur en liant est non conforme. Le bouton rouge s’affiche.
3
2
4
1
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 69
Figure 25 : Interface de calcul de la teneur en liant non conforme
(5) : Bouton de non-conformité.
Les résultats de l’essai « teneur en liant » ne sont pas normalisés. Il faut revérifier les données
entrées.
2ème cas : La teneur en liant est conforme. Le bouton vert s’affiche.
Figure 26 : Interface de calcul de la teneur en liant conforme
5
6 7 8
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 70
(6) Bouton de conformité
(7) Résultats de l’essai « teneur en liant » (avant et après extraction)
(8) Bouton pour continuer le contrôle qualité
Les résultats de l’essai « teneur en liant » sont normalisés, on peut passer à l’analyse
granulométrique.
IV.2. Interface de l’essai analyse granulométrique
Figure 27 : Interface d’entrée des données de la teneur en liant
(9) Données de la courbe granulométrique
(10) Bouton de retour
(11)Bouton pour continuer le contrôle
Ici, on a pris la normalisation d’un BBSG, on peut passer à l’analyse granulométrique.
9
10
11
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 71
IV.3. Interface de la courbe
Figure 28 : Courbe granulométrique avec abaque et calcul de MVRg et K
(12) La courbe granulométrique inclut dans l’abaque d’un BBSG
(13) Calcul de la masse Volumique réelle des granulats
(14) Calcul du module de richesse K
Remarque : Si le module de richesse est compris dans la norme, c’est-à dire entre 3,2 et 3,4 le
module de richesse corrigé ne sera plus utile.
13 12
14
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly 72
CONCLUSION
Arrivé au terme de ce travail, les dégradations des routes à Madagascar, constatées
en particulier sur les ruelles d’Antananarivo actuellement, proviennent d’une part de la situation
de la région qui est une zone pluvieuse, surtout ces derniers temps, mais d’autre part de la
négligence des entretiens et le manque de respect des normes de constructions pour chaussée.
Dans le cadre de ce mémoire, l’étude s’est principalement orientée sur une proposition
d’amélioration et la vérification des produits routiers afin de satisfaire les exigences des clients
ainsi on pourra offrir le confort et assurer la sécurité. Sur ce, les principales caractéristiques
routières sont déjà normalisées. Pour solutionner les problèmes de routes facilement détruites,
on a opté pour l’utilisation en couche de roulement ou de liaison en Béton Bitumineux Semi
Grenu. Pour préserver la route de son premier ennemi, l’eau, les ouvrages de formulation ainsi
que l’assainissement adéquat doivent être bien étudiés.
Il est indéniable que les coûts de réhabilitation des routes sont élevés ainsi que le suivi
de la tendance du système qualité, cependant, il faut mettre en évidence que les objectifs du
système qualité sont de satisfaire les clients et d’améliorer la performance. Pour assurer ce
contrôle qualité, la maintenance jouerait un rôle non négligeable.
Le présent mémoire nous a permis d’approfondir des études théoriques et pratiques
acquises pendant la formation à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. A l’issue du
stage, nous avons eu l’occasion de comprendre et d’assimiler l’importance du poste de travail
d’un Ingénieur Assurance Qualité qui demande une connaissance parfaite et évolutive en
qualité. Ce que c’est pratiquement le travail d’un Ingénieur Assurance Qualité qui s’avère être
une connaissance parfaite pour améliorer nos capacités et qui s’avère être une amélioration
continue de nos capacités.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly I
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ET
WEBOGRAPHIQUE
Ouvrage :
[1] Organisation Internationale de normalisation, ISO 9001 : 2008 « Système de Management
Qualité-Exigences », 29 p.
[2] Xavier GUYOT, « Contrôle Qualité en construction Routière », Qualité COLAS
Madagascar, Décembre 2010, 52 p.
[3] AFNOR, NF EN 12697-31 « Mélanges bitumineux - Méthode d’essai pour mélange
hydrocarboné à chaud Partie 31 : Essai de compactage à la presse à cisaillement giratoire »,
Août 2007, 17 p.
[4] AFNOR, NF EN 12697-33 « Mélanges bitumineux - Méthode d’essai pour mélange
hydrocarboné à chaud Partie 33 : Essai statique sur mélanges hydrocarbonés – Essai DURIEZ
», Septembre 2007, 13 p.
[5] AFNOR, NF EN 12697-12 « Mélanges bitumineux - Méthode d’essai pour mélange
hydrocarboné à chaud Partie 22 : Essai d’orniérage (Orniéreur grand modèle) », Septembre
2008, 15 p.
[6] AFNOR, NF EN 12697-26 « Mélanges bitumineux - Méthode d’essai pour mélange
hydrocarboné à chaud Partie 26 : Module de rigidité », Juin 2012, 16 p.
[7] AFNOR, NF EN 12697-24 « Mélanges bitumineux - Méthode d’essai pour mélange
hydrocarboné à chaud Partie 24 : Résistance à la fatigue», Août 2012, 15 p.
[8] AFNOR, NF EN 1 097-02 « Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et
physiques des granulats Partie 2 : Méthodes pour la détermination de la résistance à la
fragmentation (Los Angeles)», Juin 2010, 14 p.
[9] AFNOR, NF EN 1 097-01 « Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et
physiques des granulats Partie 1 : Méthodes pour la détermination de la résistance à l’usure
(Micro-Deval)», Août 2011, 15 p.
[10] AFNOR, NF EN 933-01 « Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des
granulats Partie 1 : Détermination de la granularité – Analyse granulométrique par tamisage »
Mai 2012, 13 p.
[11] AFNOR, NF EN 933-03 « Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des
granulats Partie 1 : Détermination de la granularité – coefficient d’aplatissement » Mars 2012,
10 p.
[12] AFNOR, NF EN 933-09 « Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des
granulats Partie 9 : Qualification des fines – Essai au bleu de méthylène» Juin 2013, 13 p.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly I
[13] AFNOR, NF EN 933-11 « Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des
granulats Partie 11 : Qualification des fines – Equivalent de sable à 10% de fines» Mai 2010,
13 p.
[14] Les enrobés bitumineux TOME 2, 2005, 240 p.
[15] AFNOR, NF EN ISO 2592 « Bitumes et liants bitumineux – Détermination du point
d’éclair» Octobre 2001, 12 p.
[16] AFNOR, NF EN 1 426 « Bitumes et liants bitumineux – Détermination de la pénétrabilité
à l’aiguille» Juin 2007, 10 p.
[17] AFNOR, NF EN 1 427 « Bitumes et liants bitumineux – Détermination du point de
ramollissement- Méthode bille et Anneau» Juin 2007, 11 p.
[18] AFNOR, NF EN 15 326 « Bitumes et liants bitumineux – Mesure de la masse volumique
et de la densité - Méthode du pycnomètre à bouchon capillaire» Juillet 2009, 13 p.
[19] AFNOR, NF EN 1 428 « Bitumes et liants bitumineux - Détermination de la teneur en eau
des émulsions de bitume» Mars 2012, 9 p.
[20] AFNOR, NF EN 1 429 « Bitumes et liants bitumineux - Détermination du résidu sur tamis
des émulsions de bitume et détermination de la stabilité au stockage par tamisage» Août 2013,
15 p.
[21] AFNOR, NF EN 12 850 « Bitumes et liants bitumineux - Détermination du pH des
émulsions de bitume» Août 2009, 12 p.
[22] AFNOR, NF EN 13 075-1 « Bitumes et liants bitumineux - Détermination du
comportement à la rupture Partie 1 : Détermination de l’indice de rupture des émulsions
cationiques de bitume, méthode des fines minérales» Juillet 2009, 16 p.
[23] AFNOR, NF EN 12 846 « Bitumes et liants bitumineux – Détermination du temps
d’écoulement des émulsions de bitume à l’aide d’un viscosimètre à écoulement» Avril 2011,
14 p.
[25] SETRA, Enrobés hydrocarbonés à chaud Partie II : modules particuliers aux produits
normalisés pour BBSG, 2005, 13 p.
[26] AFNOR, NF EN 13 108 « Enrobés hydrocarbonés – Couches de roulement et couches de
liaison : Béton Bitumineux Semi-Grenus (BBSG)» Février 2007, 21p.
[27] AFNOR, NF EN 13 108-20 « Mélange bitumineux - Spécification des matériaux : Epreuve
de formulation » Juin 2006, 14 p.
[28] IDRRIM, COTITA Sud-Ouest, « Présentation Laboroute », 26 Avril 2013, 20 p.
[29] IDRRIM, « LABOROUTE Commission, agrément et référentiel », 6 juin 2012, 36 p.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly II
[30] OHSAS 18001 « Système de management de la santé et de la sécurité au travail –
Exigences », 2007, 31 p.
[35] Docteur Alain RANDRIAMAHERISOA « Cours d’étude d’Impact Environnemental »,
2008, 31p.
[36] Ministère de l’Environnement, ONE Office National pour l’Environnement « GUIDE
POUR L’ELABORATOIN D’UNE ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL D’UN
PROJET DE CONSTRUCTON ET DE REHABILITATION DE ROUTE », 63 p.
Webographie :
[24] www.usirf.com
[31] www.afnor.fr
[32] www.aqp.asso.fr
[33] www.cftr.asso.fr
[34] www.aipcr.com
[33] www.iso.org
[37] www.pnae.mg
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly III
ANNEXE 1 : CONFECTION D’EPROUVETTES
I- PRESSE A CISAILLEMENT GIRATOIRE
Masse des éprouvettes :
La masse M est fonction de la masse volumique réelle MVR du mélange hydrocarboné.
Si hmin est fixé à 150 mm :
- dans le cas des enrobés à chaud ou à froid à base de liants anhydres, la masse M,
exprimée en kilogrammes est égale à :
2,651 MVR pour ∅= 150 mm
3,016 MVR pour ∅= 160 mm
- dans le cas de matériaux traités à l'émulsion de bitume, dont la teneur en eau totale
est W % :
M = 2,650 MVR ((100 + W %)/100) pour ∅= 150 mm
M = 3,016 MVR ((100 + W %)/100) pour ∅= 160 mm
Confection des éprouvettes
- mettre en température les moules et pastilles pendant 2 h au moins dans une enceinte
portée à la température d'essai ±10 °C ;
- graisser les moules à l'aide d’un pinceau enduit de graisse de silicone ou d'oléate de
soude glycériné ;
- peser dans un récipient intermédiaire la masse M du mélange hydrocarboné à ±0,1
% près ;
- introduire en une seule fois le mélange hydrocarboné dans le moule et maintenir le
moule, l'éprouvette, les pastilles dans une enceinte à la température prescrite de
l'essai ±10 °C entre 30 min et 2 h.
Dans le cas des enrobés à froid, les dispositions relatives à la température ne s'appliquent pas.
Le mélange doit être conservé dans le moule au moins 15 min avant essai.
II- DURIEZ
Les modalités pratiques (type de malaxeur, températures, temps de malaxage) de préparation
du mélange hydrocarboné doivent être indiquées sur la feuille d’essai.
Les températures de référence de préparation des éprouvettes de mélanges à base de bitume pur
sont définies comme suit :
- bitume 70/100 : 140 °C 5°C;
- bitume 50/70 : 150 °C 5°C;
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly IV
- bitume 35/50 : 160 °C 5°C;
- bitume 20/30 : 180 °C 5°C.
Pour les autres liants hydrocarbonés, les températures de fabrication des mélanges sont celles
définies par le fournisseur.
Remplissage des moules
Les moules sont portés à la température de référence de préparation des éprouvettes (2 h au
minimum).
Les prélèvements ont les masses suivantes :
- 1 000 g ± 2 g dans le cas des mélanges hydrocarbonés de D < 14 mm ;
- 3 500 g ± 4 g dans le cas des mélanges hydrocarbonés de D ≥ 14 mm
Un piston est placé à la partie inférieure du moule. Le prélèvement est introduit en une seule
fois dans le moule très légèrement enduit d’oléate de soude glycériné.
Les moules pleins sont ensuite introduits dans une étuve dont la température à proximité est à
la température de référence ; ils doivent y séjourner entre ½ h et 2 h.
Compactage des éprouvettes
Un piston est placé à la partie supérieure du moule. Le compactage des éprouvettes doit être
réalisé par double effet. Les opérations doivent être menées de manière à éviter au maximum
les déperditions de température. Le délai séparant la fin du malaxage et le début du compactage
doit être noté sur la feuille d’essai.
Charge appliquée :
- pour les mélanges hydrocarbonés de D > 14 mm, 60 kN ± 0,5 % ;
- pour les mélanges hydrocarbonés de D ≤ 14 mm, 180 kN ± 0,5 %.
La charge doit être atteinte entre 5 s et 60 s maximum et maintenue entre 300 s et 305 s. Au
bout de ce temps, la mise en charge est interrompue.
Les éprouvettes sont conservées couchées dans leur moule au minimum 4 h jusqu’à retour à la
température ambiante, puis elles sont démoulées.
III- ORNIERAGE
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly V
Confection des éprouvettes
Les éprouvettes sont confectionnées dans les moules 180 mm x 500 mm x 100 mm ou 180 mm
x 500 mm x 50 mm, le principe du mode de compactage étant précisé sur le procès-verbal
d'essai.
Conservation des éprouvettes avant essai
Les éprouvettes soumises à l'essai doivent être confectionnées depuis plus de deux jours et dans
des conditions telles que les caractéristiques dimensionnelles soient conservées. Le temps de
conservation doit être du même ordre de grandeur pour les éprouvettes d'une même série. La
durée réelle de conservation en jours doit être portée sur le procès-verbal.
Contrôle des éprouvettes
Épaisseur : on s'assure en tous points de la zone de mesurage que l'épaisseur de l'éprouvette ne
s'écarte pas de plus de 5 % de l'épaisseur nominale, pour des épaisseurs nominales supérieures
à 50 mm. Pour des épaisseurs nominales inférieures ou égales à 50 mm, on applique une
tolérance de ± 2,5 mm.
Planéité : la planéité de la face inférieure de l'éprouvette est contrôlée à l'aide d'une règle ; une
déformation supérieure à 5 mm entraîne le rebut de l'éprouvette.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly VI
ANNEXE 2 : ESSAI MARSHALL
L’essai Marshall a pour but de déterminer, pour une température et énergie de compactage
donné, le pourcentage de vides, la stabilité et le fluage d’un mélange hydrocarboné à chaud.
Principe et objectif
Confection d’éprouvettes de mélanges hydrocarbonés par compacteur à impact selon un
processus déterminé, puis essai de compression suivant une génératrice dans des conditions
définies.
L’objectif est de déterminer pour une température et une énergie de compactage données de la
résistance mécanique dite « stabilité », l’affaissement dit « fluage » et du quotient Marshall des
éprouvettes de mélange hydrocarboné.
Figure : Principe de l’essai Marshall
Essai d’écrasement et expression des résultats
Les éprouvettes sont immergées dans l’eau à 60°C pendant 40 minutes minimum sans dépasser
1 heure. Puis on met en température des mâchoires d’écrasement. L’essai de compression
diamétrale est réalisé à l’aide d’une presse à vitesse de déformation constante de 50 mm/min
hors de période transitoire, équipée d’un dispositif permettant de mesurer l’effort au cours de
l’essai.
Mesure de la stabilité Marshall : résistance maximale de l’éprouvette à la déformation (kN).
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly VII
Mesure du fluage Marshall : valeur de l’affaissement de l’éprouvette selon son diamètre
vertical au moment de la rupture (mm).
Calcul du quotient Marshall : rapport S/F entre la stabilité S et le fluage F.
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly VIII
ANNEXE 3 : TENEUR EN LIANT
I- Principes généraux de l’essai
La méthode d’essai pour déterminer la teneur en liant d’une prise d’essai de mélanges
bitumineux, comprend normalement les opérations de base suivantes :
- Extraction du liant par dissolution dans un solvant froid ou chaud ;
- Séparation de la matière minérale et de la solution de liant ;
- Détermination de la quantité de liant par différence ou par récupération du liant ;
- Calcul de la teneur en liant soluble.
Extraction du liant
Les essais décrits dans la norme 12697-1 nécessitent l’utilisation de solvants capables de
dissoudre du bitume et impliquent dans certains cas de distiller la solution pour récupérer tout
ou partie du bitume. La société COLAS Madagascar emploi comme solvant le trichloréthylène.
Séparation de la matière minérale
On recueille la solution de liant obtenu après ajout du trichloréthylène
Le mode opératoire utilisé pour séparer le filler minéral de la solution de liant doit être tel que
le résidu de calcination du liant récupéré n’excède pas 0,5 % si la teneur nominale en filler est
inférieure à 6 % de la masse du granulat, ou 1 % si la teneur nominale en filler est de 6 % ou
plus, lorsqu’elle est déterminée
Puis, on transfère le granulat récupéré, lavé dans un bac. Faire sécher par évaporation du solvant
le granulat et le dispositif d’extraction du liant.
Transférer dans le bac, avec le reste des granulats récupérés, la totalité des éléments fins
présents sur le dispositif d’extraction du liant, et s’assurer qu’il ne reste aucun élément minéral
sur le dispositif d’extraction. Peser et noter la masse du granulat présent dans le bac.
Calcul et expression des résultats
- On calcule la teneur en liant soluble, S au moyen de la formule suivante :
S = 100∗[𝑀−(𝑀1+𝑀𝑤)]
𝑀1−𝑀𝑤
Où :
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly IX
S la teneur en liant Soluble, exprimée en pourcentage (%)
M la masse de prise d’essai non séchée, exprimée en gramme (g)
M1 la masse de matière minérale récupérée, exprimée en gramme (g)
MW la masse d’eau de la prise d’essai non séchée, exprimée en gramme (g)
- Liant déterminé par récupération totale
On calcule la teneur en liant soluble, S, en pourcentage massique, au moyen de la formule
suivante :
S = 100 ∗ 𝑀𝑏
𝑀−𝑀𝑤
Où :
S la teneur en liant Soluble, exprimée en pourcentage (%)
M la masse de prise d’essai non séchée, exprimée en gramme (g)
Mb la masse de liant récupérée, exprimée en gramme (g)
MW la masse d’eau de la prise d’essai non séchée, exprimée en gramme (g)
Figure : Extracteur de liant de COLAS Madagascar
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly X
ANNEXE 4 : COMPARAISON DES ESSAIS DE MODULE COMPLEXE ET DE
RESISTANCE A LA FATIGUE
Points communs entre Module complexe et résistance à la fatigue
Figure : Eprouvette
- Flèche sinusoïdale appliquée en tête d’une éprouvette trapézoïdale collée à sa base sur
un socle fixée sur bâti rigide : Z = Z0 sin ω t
- Mesure de F, Z0 et l’angle de déphasage entre F et d (ψ)
- Calcul du module dynamique | E* | (MPa) avec :
E* module complexe = E1 + E2i = σ* / ε*
Où ε* = ε eiωt+Φ ; σ* = σ eiωt+Φ ; | E* | = (E12 + E22)0,5 ; Φ = arctg (E2/E1)
- E1 et E2 fonction :
o de F, Z, Z0, ψ, ω
o de la masse de l’éprouvette
o de la masse de l’équipage mobile entre la tête de l’éprouvette et le capteur de
force
o de facteurs dépendant de la géométrie de l’éprouvette
- Réalisation dans une enceinte Thermostatique ventilée
Figure : Enceinte pour les essais de module et de fatigue
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly XI
- Géométrie des éprouvettes
Figure : Géométrie des éprouvettes
Dimensions en
10-3 m
Type de mélange
D < 14 14< D ≤ 20 20 < D ≤ 40
L 56 ± 1 70 ± 1 70 ± 1
l 25 ± 1 25 ± 1 25 ± 1
e 25 ± 1 25 ± 1 50 ± 1
h 250 ± 1 250 ± 1 250 ± 1
Différence entre les essais de module complexe et résistance à la fatigue
Module complexe NF EN 12697-26 Résistance en fatigue NF EN 12697-24
- Flèche imposée conduisant à ε ≤ 50 10-6 pour
ne pas fatiguer l’enrobé : essai non destructif
- Minimum : 4 éprouvettes testées
- Minimum : 4 températures espacées d’au plus
10°C
- Minimum : 3 fréquences régulièrement
réparties sur une échelle log avec un rapport
minimal de 10 entre les fréquences extrêmes.
- Pour chaque couple (T,f) :
o Sollicitation de l’éprouvette pendant
un temps minimal de 30 s et maximal
de 2 min
o Mesure de F, Z0 et ψ pendant les 10
dernières secondes de l’essai
o Calcul de | E* | et Φ
- Obtention de valeurs de module utiles pour
des études de dimensionnement ou de
vérification effectuées dans des conditions de
sollicitation différant des conditions standard
(15 °C ; 10Hz).
- Fréquence : 25 Hz
- Température : 10 °C
- Minimum de 3 niveaux de déformation
d’amplitude nettement supérieure à celle
imposée lors de l’essai de module, de manière
à fatiguer l’enrobé, c’est-à-dire provoquer la
baisse de son module dans le temps sous
l’effet de déformation répétée.
- 6 éprouvettes au minimum testées par niveau
- Entre 100 et 500 cycles :
o Calcul de :
La force de réaction moyenne = valeur
initiale de la force de réaction
La déformation εi
o Mesure du :
Déplacement Zi
- Essai arrêté lorsque le critère de rupture est
atteint, soit par définition, lorsque la valeur du
module complexe de rigidité ne représente
plus que la moitié de sa valeur initiale
- 1/3 des essais doivent avoir une durée de vie
≤ 106 cycles
- 1/3 des essais doivent avoir une durée de vie
≥ 106 cycles
e
l
h
L
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly XII
- La droite de fatigue établie en faisant une
régression linéaire entre les log décimaux de
Ni et les log décimaux de εi :
Log N= a+1/b log ε
Avec 1/b = pente de la droite (négative)
- A partir de la formule de la régression, on
calcule la déformation relative à 106 cycles,
notée ε6, paramètre fondamental rentrant dans
le calcul de dimensionnement.
Spécification pour BBSG
Type d’enrobé | E* | à (15
°C ; 10Hz)
MPa
ε6 à (10 °C ;
25 Hz) MPa
BBSG 0/10 ou
0/14
≥ 7 000 ≥ 100
INFLUENCE DES PARAMETRES
Paramètres
d’essais
| E* | à (15
°C ; 10Hz)
MPa
ε6 à (10 °C ;
25 Hz) MPa
Température
Fréquence -
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly XIII
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES ......................................................................................................... 3
CHAPITRE I. L’ENTREPRISE ET SES ACTIVITES ....................................................... 4
I. Généralité ..................................................................................................................... 4
II. Organigramme général ............................................................................................. 5
III. Le Service Technique et Laboratoire (STL) ............................................................ 5
IV. Organigramme du STL ............................................................................................ 7
V. Présentation du site PK13 ........................................................................................ 7
CHAPITRE II. RAPPEL SUR LE LABOROUTE ............................................................ 11
I. La presse à cisaillement giratoire .............................................................................. 13
II. L’essai de tenue à l’eau DURIEZ .......................................................................... 16
III. L’essai d’orniérage ................................................................................................. 18
IV. Essai de module d’Young ...................................................................................... 20
V. Essai de fatigue ...................................................................................................... 21
CHAPITRE III. RAPPEL SUR LA QUALITE ................................................................. 23
I. Définition ................................................................................................................... 23
II. Notion de contrôle qualité ...................................................................................... 23
III. Principe Qualité ..................................................................................................... 24
IV. Politique qualité de l’Entreprise ............................................................................. 25
PARTIE II : METHODOLOGIE (QUALITES ET ESSAIS) .................................................. 28
CHAPITRE IV. LES CERTIFICATIONS A APPLIQUER ............................................. 29
I. Définition ................................................................................................................... 29
II. Certification suivant la norme ISO 9001 :2008 ..................................................... 29
III. Certification d’OHSAS 18001 : 2007 .................................................................... 30
IV. Agrément Laboroute .............................................................................................. 31
CHAPITRE V. IDENTIFICATION DES GRANULATS ................................................ 34
I. Généralité sur les granulats ........................................................................................ 34
II. Les essais d’identification de granulat pour chaussée ........................................... 35
CHAPITRE VI. IDENTIFICATION DU LIANT HYDROCARBONE ........................... 39
I. Définition ................................................................................................................... 39
II. Bitume .................................................................................................................... 40
RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly XIV
III. Fabrication des émulsions ...................................................................................... 42
CHAPITRE VII. MATERIAUX TRAITES EN LIANT HYDROCARBONE (LE BBSG)
45
I. Domaine d’application .............................................................................................. 45
II. Conditions d’emploi ............................................................................................... 45
III. Caractéristique du mélange .................................................................................... 46
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSION ....................................................................... 48
CHAPITRE VIII. RESULTATS DE FABRICATION D’UN BBSG ............................... 49
I. Désignation ................................................................................................................ 49
II. Table de réception .................................................................................................. 49
III. Identifications des granulats et du liant hydrocarboné ........................................... 50
IV. Etude de formulation de niveau 1 : ........................................................................ 52
V. Etude de formulation de niveau 2 .......................................................................... 54
VI. Conclusion partielle ............................................................................................... 55
CHAPITRE IX. PROPOSITIONS D’AMELIORATION ................................................. 56
I. L’essai Marshall ........................................................................................................ 56
II. Teneur en liant et analyse granulométrique ........................................................... 56
III. Effectuer les niveaux 3 et 4 .................................................................................... 59
IV. Vérification des procédés de stockage ................................................................... 60
CHAPITRE X. ETUDE ECONOMIQUE ......................................................................... 61
I. Délai de réalisation des essais au laboratoire central................................................. 61
II. Barème des essais .................................................................................................. 61
III. Divers ..................................................................................................................... 62
CHAPITRE XI. IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ................................................... 63
I. Définition ................................................................................................................... 63
II. Identification des impacts potentiels ...................................................................... 63
III. Atténuation des impacts ......................................................................................... 64
CHAPITRE XII. CONCEPTION D’UN LOGICIEL POUR LA VERIFICATION DE LA
QUALITE D’UN PRODUIT FABRIQUE AU PK13 .......................................................... 66
I. Langage de programmation ....................................................................................... 66
II. Les différentes parties du logiciel .......................................................................... 66
III. Organigramme ....................................................................................................... 67
IV. Guide d’utilisation du logiciel ............................................................................... 68
CONCLUSION
Auteur : RAZAFINJATOVO Alisoa Bakoly
Titre :
« CONTROLE QUALITE D’UN MATERIAU TRAITE EN LIANT HYDROCARBONE (cas
d’un BBSG) AVEC LEPROGICIEL DE CONTROLE DE CONFORMITE ».
Nombre de pages : 72
Nombre de figures : 26
Nombre de Tableau : 35
Résumé
Le présent mémoire a pour objet le contrôle qualité des matériaux traités en liant
hydrocarboné. Le projet implique nécessairement une étude de formulation bien adaptée à son
milieu naturel. L’élaboration de cette étude est basée sur le Système Qualité afin d’offrir aux
clients le confort et assurer la sécurité. Dans tous les cas, soit pour un Béton Bitumineux Semi
Grenu, soit pour un autre type d’enrobé, les paramètres à vérifier sont toujours la teneur en liant
et la granularité. Nous avons pu établi un logiciel de contrôle de conformité permettant de
s’assurer si les produits sont conformes ou non.
Mots clés : Qualité, Laboroute, Norme, Certification, Conformité, BBSG, Spécification
Abstract
This memory has for object quality control of treated hydrocarbon binder materials. The
project necessarily imply a formulation study well adapted to its environment. The
development of this study is based on the Quality System to offer guests comfort and safety.
In all cases, either for semi coarse asphalt concrete or to another type of mixtures, the
parameters are always checking the binder content and particle size analysis. We have
established a compliance monitoring program to ensure that the products comply or not.
Keys words: Quality, Laboroute, Standard, Certification, Compliance, BBSG, Spécification
Directeur de Mémoire : Docteur RANAIVOSON Andriambala Hariniaiana
Adresse : Lot B65 BIS Sabotsy Namehana Antananarivo 102
Email : [email protected]