Thermomechanical characterization of asphalt mixtures modified with high contents of asphalt shingle modifier (ASM~®) and reclaimed asphalt pavement (RAP)

摘要

La réutilisation de fraisât d'enrobés recyclés (RAP) dans les enrobés bitumineux à des taux de substitution élevés devient une nécessité majeure pour des raisons économiques et environnementales. Cependant, cette réutilisation du RAP est limitée techniquement par l'impact du RAP sur le comportement de l'enrobé, et industriellement par la capacité d'incorporation du RAP dans les centrales d'enrobé. D'autre part, plusieurs études expérimentales et industrielles ont montré que le recyclage des rejets d'usines de bardeaux d'asphalte de toiture comme modifiants dans les enrobés améliore le comportement de ces enrobés à différents niveaux (fatigue, orniérage et module) sans avoir d'impact négatif sur la fissuration à basses températures lorsqu 'une bonne formulation d'enrobés est utilisée. L'objectif de cet article est d'évaluer le comportement des enrobés incorporant une combinaison de RAP et de ASM~® ensemble à des taux de substitution élevés. Un programme expérimental a été établi et réalisé à Lafarge Centre de Recherche (LCR) et à l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (ENTPE) en France. Une formule de référence, et quelques autres formules, modifiées à différents niveaux de RAP et d'ASM~® ont été évaluées. Les résultats expérimentaux ont démontré que les mélanges contenant jusqu'à 15 % de RAP % et 5 % de RAS se comportent bien par rapport à la formule de référence. Au-delà de ces limites, le comportement à basse température peut être altéré. Quelques solutions techniques ont donc été évaluées et proposées dans cet article.%The reuse of reclaimed asphalt pavements (RAP) in asphalt mixes at high substitution rates has become a major economical and environmental necessity. However, this reuse of RAP is technically limited by the impact of RAP on the behavior of the mixes and industrially limited by the incorporation capacity of RAP in plants. On the other hand, several studies and industrial experiences showed that the reuse of manufacturer-waste asphalt roofing shingles as a modifier in asphalt mixes enhances the behavior of the asphalt mixes at different levels (fatigue, rutting and stiffness) without having a negative impact on low-temperature cracking when an appropriate asphalt mix design is used. The objective of this paper is to assess the behavior of asphalt mixes using a combination of RAP and asphalt shingle modifier (ASM~®) together at high substitution rates. An experimental program was set up and carried out at the Lafarge Research Center and the French Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat. A reference mix, and other mixes, modified with different percentages of RAP and ASM~® were evaluated. The experimental results showed that the mixes with up to 15 % of RAP and 5 % of RAS behave well compared to the reference mix. Beyond these limits, low-temperature cracking behavior could be altered. Certain technical solutions were then evaluated and are presented in this paper.