ANR NANOROAD : Linking NANOstructure and macroscopic properties of bitumen to improve their recyclability and ageing : towards a sustainable development of ROAD materials

_{ANR NANOROAD (2023-2027)}

Coordinateur du projet :

François Henn, L2C, Montpellier

Partenaires :

CEREMA, Aix-en-Provence (coordinateur du projet)
ESTP, Cachan
TotalEnergie
Vinci Construction

Objectif du projet :

*Fig.1 : image AFM à température ambiante d’un bitume ou l’on peut clairement distinguer en surface des microstructures en forme dite d’abeille.*

Le bitume est un composé viscoélastique hydrocarboné complexe sensible à la température, à la pression, aux radiations et aux phénomènes d’oxydation.

En vieillissant sur les routes, sa viscosité augmente et sa composition chimique est modifiée de manière significative.

Observer, comprendre et évaluer l’impact du vieillissement sur la nanostructure colloïdale des bitumes sont les trois étapes clés qui pourraient aider les parties prenantes et les partenaires industriels à mieux sélectionner leur produit dans une optique de développement durable (éco-conception) visant à réduire l’impact environnemental de la construction routière.

*Fig.2 : image TEM d’une coupe microtome d’un bitume non vieilli ou l’on peut clairement distinguer des nanostructures en feuillet.*

Des outils de haute technologie tels que l’USAXS, le SAXS, les différentes techniques de microscopies électroniques et l’AFM (fig.1) sont utilisés pour étudier le bitume aux échelles micro et nanométriques.

Les résultats ainsi obtenus sont combinés à ceux tirés de techniques plus classiques (caractéristiques physicochimiques et comportement rhéologique des bitumes et propriétés mécaniques des matériaux d’asphalte) utilisées pour caractériser leurs propriétés macroscopiques.

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.