Moyens de mesure et d'essais

Le CST est équipé des principaux dispositifs de mesure des propriétés physiques et mécaniques des granulats :

• Essai Los Angeles [ PDF - 653 Ko- nouvelle fenêtre ]
• Essai micro Deval  [ PDF - 678 Ko- nouvelle fenêtre ]
• Friabilité des sables
• Mesure du coefficient de polissage accéléré  [ PDF - 701 Ko- nouvelle fenêtre ]
• Porosité de filler compacté à sec (Rigden),
• Masse volumique.

Les caractéristiques géométriques sont également accessibles : granularité, coefficient d’aplatissement, coefficients d’écoulement des sables et des gravillons.

Enfin, le comportement aux cycles de gel-dégel  [ PDF - 689 Ko- nouvelle fenêtre ] fait aussi partie des essais pratiqués.

Les laboratoires sont équipés de façon très complète pour la caractérisation des bitumes, et celle des bitumes modifiés par des polymères. Parmi les essais on peut citer :

• La distillation simulée  [ PDF - 442 Ko- nouvelle fenêtre ] : Un chromatographe en phase gazeuse permet de séparer les différentes fractions des bitumes. Une analyse quantitative est ensuite réalisée. Cet essai permet de mettre en particulier en évidence la présence de fractions volatiles provenant d'une éventuelle pollution du bitume ou des enrobés.
• La spectrométrie Infra-Rouge  [ PDF - 651 Ko- nouvelle fenêtre ], qui permet l'identification des polymères présents dans un bitume modifié.
• Les mesures de ductilité  [ PDF - 694 Ko- nouvelle fenêtre ] et de retour élastique, qui permettent de mettre en évidence le caractère élastomérique des liants, même à basse température.
• La détermination des familles de molécules qui composent les bitumes : asphaltènes, résines, aromatiques et saturés, par chromatographie sur baguette, à l'aide d'un Iatroscan  [ PDF - 665Ko- nouvelle fenêtre ].
• Un calorimètre à balayage DSC  [ PDF - 635 Ko- nouvelle fenêtre ] (DSR, PAV, BBR).
• Les essais selon la méthodologie Superpave  [ PDF - 896 Ko- nouvelle fenêtre ] qui permet l'identification de la présence de fractions cristallisables dans les bitumes, ou celles de polymères.
• La caractérisation de la rhéologie  [ PDF - 439 Ko- nouvelle fenêtre ] des liants bitumineux.
• En plus du DSR qui peut être utilisé de façon beaucoup plus complète que pour la seule détermination des PG des liants, le CST dispose d'un rhéomètre de marque Metravib  [ PDF - 388 Ko- nouvelle fenêtre ] qui permet la détermination du module complexe des liants, des polymères, et des éprouvettes d'enrobés de dimensions réduites.
• Liées à la rhéologie, des mesures de performances par rapport à une propriété d'usage sont réalisées : c'est le cas de la capacité d'un liant à résister à une contrainte de cisaillement brutal lors de l'essai de cohésion mouton pendule  [ PDF - 387 Ko- nouvelle fenêtre ].
• Et enfin des essais de simulation du vieillissement  [ PDF - 473 Ko- nouvelle fenêtre ], pour étudier le comportement des liants pour enduits superficiels lors de la première année de mise en service, ou le durcissement du bitume lors du malaxage en centrale d'enrobage (RTFOT).

À un niveau comparable à celui des liants bitumineux, les laboratoires sont équipés pour la caractérisation très complète des émulsions cationiques  [ PDF - 587 Ko- nouvelle fenêtre ]. Plusieurs moulins colloïdaux de type Emulbitume sont disponibles pour la production des émulsions.

La mesure de la pseudo viscosité de ces émulsions peut être réalisée suivant différentes normes. Des granulométres Laser  [ PDF - 733 Ko- nouvelle fenêtre ] permettent d’accéder à la distribution des tailles de gouttes et ainsi soit caractériser le processus de fabrication de l’émulsion, soit expliquer les anomalies de viscosités.

L’observation des phénomènes à l’échelle du micromètre est également possible en microscopie optique à épifluorescence  [ PDF - 779 Ko- nouvelle fenêtre ].

En plus des essais normalisés, le laboratoire a développé des essais spécifiques permettant de déterminer les performances des enduits superficiels  [ PDF - 908 Ko- nouvelle fenêtre ] ou celles des enrobés coulés à froid  [ PDF - 888 Ko- nouvelle fenêtre ]

Une chambre climatique d’un volume de 30 m³ permet de conditionner les matériaux et de réaliser les essais dans une atmosphère dont on peut contrôler la température entre 0 °C et 35 °C et l’humidité relative entre 40 et 95 %. On peut ainsi apprécier les performances de montée en cohésion des ES et des ECF dans les conditions climatiques des pays pour lesquels les formules sont proposées.

La fabrication des éprouvettes d’enrobés est réalisée à l’aide de malaxeur et d’appareillages de compactage variés. La manipulation des échantillons est facilitée par l’utilisation de différents engins mécanisés.

La formulation des enrobés peut être conduite selon la méthode française, en combinant :

• La mesure de la compactibilité à la PCG  [ PDF - 83 Ko- nouvelle fenêtre ] presse à cisaillement giratoire,
• La mesure de la tenue à l’eau selon l’Essai Duriez  [ PDF - 85 Ko- nouvelle fenêtre ]
• La mesure du module :
  • en compression diamétrale  [ PDF - 68 Ko- nouvelle fenêtre ]
  • en cisaillement  [ PDF - 151 Ko- nouvelle fenêtre ]
  • en traction directe  [ PDF - 66 Ko- nouvelle fenêtre ]
• La mesure de la résistance à l’orniérage  [ PDF - 73 Ko- nouvelle fenêtre ] Un atelier d’orniérage regroupant 7 simulateurs de trafic identiques et équivalents permet d’optimiser les plannings de production des essais. Cette salle d’orniérage est unique au monde.
• La mesure du comportement en fatigue  [ PDF - 151 Ko- nouvelle fenêtre ]. Comme pour l’orniérage, le besoin de production de résultats d’essais a conduit à rassembler les cinq machines du laboratoire capables de mesurer le module complexe et le comportement des enrobés à la fatigue en un atelier unique au monde.

La méthode Marshall  [ PDF - 104 Ko- nouvelle fenêtre ] en vigueur dans de nombreux pays est également pratiquée.

Les essais spécifiques à la formulation des asphaltes sont disponibles, dont l’essai d’indentation  [ PDF - 1 Mo- nouvelle fenêtre ].

La conception de liants routiers à caractère hydraulique et leur utilisation font aussi partie des activités des laboratoires. Les propriétés des MTLH sont mesurées à l’aide de diverses presses, notamment lors des essais de résistance à la traction directe  [ PDF - 77 Ko- nouvelle fenêtre ] et de résistance à la compression simple  [ PDF - 91 Ko- nouvelle fenêtre ]
Un banc de fatigue est en cours de finalisation. La formulation de coulis pour enrobés percolés  [ PDF - 797 Ko- nouvelle fenêtre ] figure aussi parmi les activités régulières de cette section.

Le laboratoire « Résines  [ PDF - 676 Ko- nouvelle fenêtre ] » est équipé pour caractériser aussi bien les produits avant polymérisation (viscosité, durée pratique d’utilisation,…), que leurs performances après durcissement (qualité de l’accrochage, dureté, résistance chimique…).

En plus des outils de formulation des produits de marquage  [ PDF - 842 Ko- nouvelle fenêtre ] (rhéomètres, mélangeurs, mesure de la réflectance, de la glissance), le CST s’est doté d’une enceinte climatique  [ PDF - 843 Ko- nouvelle fenêtre ] qui permet de simuler l’action du climat sur les produits de marquage après application.

Colas produit une géomembrane, le Coletanche. L’unité concernée peut en particulier en déterminer les propriétés mécaniques ainsi que la compatibilité de cette membrane avec différents effluents chimiques.

L’utilisation des additifs pour la formulation des liants ou des enrobés conduit le laboratoire à se doter des outils nécessaires à la caractérisation de ces additifs. Ainsi le dosage des ions en solution aqueuse ou en phase hydrocarbonée est possible par spectrophotométrie d’absorption atomique  [ PDF - 843 Ko- nouvelle fenêtre ].