Résumé
Le maintien d’un réseau routier performant nécessite un entretien régulier des chaussées existantes ainsi que la construction de chaussées neuves. L’une des techniques les plus utilisées est celle des enrobés bitumineux à chaud, qui est confrontée comme toutes les activités industrielles, aux exigences du développement durable. Pour les satisfaire, l’utilisation d’agrégats d’enrobés (AE), qui constituent une nouvelle source de matières premières issues du recyclage d’anciennes routes, est une pratique incontournable dans la confection d’enrobés recyclés.Le développement de tels enrobés recyclés nécessite la maîtrise de leurs caractéristiques, dans le but d’obtenir des performances et une durabilité comparables à celles d’un enrobé neuf. Cette maîtrise devient d’autant plus délicate que le taux de recyclage est important. Un des facteurs majeurs influant sur la durabilité des enrobés recyclés est l’évolution du liant bitumineux, matériau viscoélastique, constitué du liant oxydé issu des AE et du liant d’apport.Ce travail de thèse, à forte dominante expérimentale, vise à comprendre les mécanismes de régénération des liants vieillis oxydés au sein de l’enrobé recyclé tout en définissant l’évolution à long-terme des propriétés physico-chimiques et mécaniques de ces matériaux bitumineux. Il permettra en conséquence de qualifier les agents d’ajout pour garantir la durabilité de l’enrobé recyclé.Ce travail sera mené à deux échelles : le liant bitumineux et l’enrobé bitumineux, selon une approche physico-chimique et mécanique. Au niveau des liants, des outils de diffusion élastique du rayonnement, de spectroscopie et de calorimétrie seront utilisés pour l’étude de la structure colloïdale des bitumes, passant notamment par une qualification de leur composition générique et de l’état d’agrégation des asphaltènes. L’impact sur les performances sera évalué par des essais rhéologiques. A l’échelle des enrobés, une qualification mécanique sera réalisée notamment aux basses températures de service, connues comme étant critiques pour des matériaux bitumineux soumis aux effets du temps et de l’environnement climatique et routier. Aux deux échelles, l’ensemble des expérimentations seront menées avant et après application d’un procédé artificiel de vieillissement des matériaux bitumineux en laboratoire. Ce travail aboutira à une qualification scientifique des différentes familles de produits régénérants disponibles sur le marché, prédictive des performances et de la durabilité.