CE04 - Méthodologies, instrumentations, capteurs et solutions pour la transition écologique

Relier nanostructure et propriétés macroscopiques des bitumes pour améliorer leur recyclabilité et leur vieillissement : vers un développement durable des revêtements routiers – NANOROAD

Résumé de soumission

Le bitume est un composé viscoélastique complexe sensible à son environnement. Lorsqu’il vieillit sur route, sa composition chimique est modifiée, sa viscosité augmente si bien que sa réutilisation à forte concentration, encouragée pour des enjeux de développement durable, réduit les performances de la structure routière. Favoriser le recyclage oblige en conséquence à l’ajout d’additifs et de bitume neuf. Or l’efficacité de ces ajouts dépend beaucoup de la nanostructure du bitume vieilli. Il est donc indispensable d’examiner le bitume à cette échelle afin de mieux comprendre le vieillissement et d’apporter des solutions contre les pertes de performances. Dans ce cadre, notre objectif est d’étudier la nanostructure de bitumes vieillis et régénérés via la spectroscopie de diffusion RX à petits et à ultra petits angles (SAXS et USAXS) ainsi que des microscopies électroniques à transmission haute résolution (HRTEM) et à force atomique (AFM). Ces outils ont déjà été utilisés mais en prétraitant les bitumes par des méthodes dont le caractère destructif limite fortement la portée des interprétations proposés. L’originalité et le grand intérêt de notre projet est que nous proposons d’analyser nos bitumes sans prétraitement. Il est ainsi attendu de pouvoir caractériser directement la matrice bitumineuse dans un domaine très large d'échelles, i.e. 0,2-1000nm, et son évolution avec : a) le vieillissement, b) les traitements de régénération et c) la température correspondant à l’état de transition fluide-viscoélastique. Cette étude structurale sera corrélée aux données issues des méthodes couramment utilisées pour caractériser les propriétés mécaniques et chimiques macroscopiques du bitume. Comprendre et évaluer l'impact du vieillissement sur la nanostructure du bitume aidera les acteurs et partenaires industriels à mieux sélectionner leurs produits dans une démarche de développement durable (éco-conception) visant à réduire l'impact environnemental de la construction routière.

Coordination du projet

Virginie MOUILLET (Matériaux pour une Construction Durable)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ESTP ECOLE SPECIALE DES TRAVAUX PUBLICS
MCD Matériaux pour une Construction Durable
TOTALENERGIES ONETECH
L2C Université de Montpellier
VCSP VINCI CONSTRUCTION SERVICES PARTAGES

Aide de l'ANR 596 162 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2023 - 42 Mois

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