Infrastructures : une méthode innovante pour mesurer la déformation des agrégats d'enrobés
Cerema Communication
Le projet IMAGINER (pour IMAgerie INterne des Enrobés Recyclés) a été retenu dans le cadre de l'appel à projets Carnot 2019 du Cerema. L'objectif : développer un(e) nouveau matériel / méthode d'essai sur enrobés permettant de fiabiliser en termes de durabilité les formulations d'enrobés bitumineux comportant des agrégats recyclés, d'augmenter le taux de matériaux recyclés dans ces enrobés et d'ajouter un niveau 6 à l'étude de formulation.
Ce projet IMAGINER (IMAgerie INterne des Enrobés Recyclés) bénéficie d'un financement dans le cadre de Clim'adapt, l'institut Carnot du Cerema.
Mieux connaître la durabilité des matériaux recyclés
La valeur ajoutée de ce développement par rapport à l'épreuve de formulation des enrobés bitumineux, jusqu'ici réalisée à l'aide d'appareils de la marque MLPC, est de rendre plus accessible des mesures de champs de déplacement et de déformation à l'aide de la méthode de la grille à la surface d'un matériau bitumineux / enrobé, et ainsi d'appréhender les mécanismes expliquant l'impact de la formulation sur la durabilité des matériaux, notamment ceux utilisant des matériaux recyclés.
En permettant de mieux connaître et comprendre le rôle et les interactions des agrégats d'enrobés au sein d'un enrobé recyclé, cette nouvelle méthode permettra d'optimiser et d'augmenter la réutilisation des agrégats d'enrobés à des taux plus élevés, tout en garantissant une durabilité des enrobés recyclés et donc une durée de vie élevée des infrastructures, gage d'une réelle gestion durable du patrimoine d'un gestionnaire routier.
Le principe de la mesure est basé sur une technique expérimentale innovante de mesures sans contact de champs de déplacement et de déformation au sein d'un enrobé. Elle consiste à filmer une grille très fine préalablement collée sur la surface plane d'un matériau bitumineux. Le déplacement de chaque point de la grille est ensuite observé par la caméra, ce qui permet de déduire les champs de déplacement et de contrainte de l'enrobé.
Cet essai, qui a été développé depuis plusieurs années au sein de l'Institut Pascal - Clermont-Ferrand de l'Université Clermont Auvergne (UCA), a été appliqué aux enrobés dans le cadre d'une thèse co-encadrée par l'agence de Clermont-Ferrand du Cerema, qui a démontrée la faisabilité de l'application de cette technique sur les enrobés bitumineux.
Les matériels utilisés à l'époque étaient une caméra haute définition, un dispositif d'éclairage adapté et un ordinateur capable de stocker et de traiter un très grand nombre de données. L'analyse des données permettant d'obtenir des résultats sous la forme d'images et de vidéos des champs de déplacement et de déformation était effectuée à l'aide d'algorithmes réalisés avec le logiciel Matlab.
Une technique prometteuse
Fort des résultats de cette thèse, le Cerema a décidé en 2019 de construire un prototype d'un nouveau matériel d'essais intégré regroupant l'ensemble de matériels (caméra, lumière, ordinateur portable...) sur un chariot, intégrant le logiciel d'analyse d'image Match ID pour le traitement des images. La conception et la réalisation du chariot ont été réalisées en interne au Cerema par la plateforme de conception des matériels et de prototypage d'Angers.
Le prototype IMAGINER, qui est pleinement opérationnel, a été présenté à Pascal Berteaud, Directeur général du Cerema, lors de sa visite du site de l'agence de Clermont-Ferrand le 13 mars 2020. Il a permis d'entrer dans une phase de test et de finalisation de la procédure d'essais et de recherche pour déterminer tous les nouveaux critères de qualification des enrobés qui pourraient être mis en place pour dépasser la question du recyclage des enrobés, et devrait à terme permettre de rajouter un niveau supplémentaire à l'épreuve de formulation des enrobés bitumineux.
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