L'additivation chimique des bitumes est un des procédés employé industriellement pour produire des enrobés bitumineux tièdes. Bien que différents additifs commerciaux soient disponibles sur le marché, les mécanismes d'actions impliqués dans la réduction des températures de mise en œuvre demeurent relativement mal connus. Dans le cadre de cette thèse CIFRE TOTAL, trois approches complémentaires ont été étudiées afin d'avoir une meilleure compréhension de ses mécanismes. La particularité de notre démarche vient du fait que ces études ont été réalisées aux températures de mise en œuvre des enrobés bitumineux (90°C - 165°C). Dans un premier temps, une étude rhéologique indique qu'à ces températures, le bitume possède un comportement newtonien sur une large gamme de taux de cisaillement. Nous avons montré que la viscosité du bitume est peu sensible à l'ajout d'additifs mais qu'elle dépend essentiellement de la température. Nous suggérons que la viscosité volumique n'est pas adaptée pour comprendre les phénomènes mis en jeu. Nous proposons alors d'étudier le comportement rhéologique des bitumes en films minces (de quelques dizaines de micromètres). Dans un deuxième temps, nous avons employé une approche tribologique afin de mieux appréhender le comportement des systèmes liant/granulats. Des tests de frottement menés sur avec des matériaux modèles en présence de bitume révèlent qu'en régime de lubrification hydrodynamique, la réponse en frottement n'est pas sensible à l'additivation des bitumes mais à la température. En régime de lubrification limite, notre étude a montré que la réponse en frottement dépend de la température, des matériaux et de l'additivation des bitumes. Enfin, une approche interfaciale indique que les additifs modifient peu la tension superficielle du bitume et le mouillage des granulats dans l'air. En milieu aqueux, l'effet tensioactif de certains additifs est clairement mis en évidence par des essais de détermination de tension interfaciale et par des essais de mouillage. La combinaison de ces trois approches permet une meilleure compréhension des phénomènes se produisant aux niveaux des interfaces granulat/granulat et granulat/bitume. / One way to produce Warm Mix Asphalt (WMA) consists in adding chemicals to bitumen. Although several! kinds of additives are available on the market the mechanisms of this technology remains still not well understood. This thesis realized within a partnership between TOTAL and the Laboratory of Tribology and Systems Dynamic is focus on three axes to get a better understanding of these mechanisms. One singularity of our approach is due to the fact that experiments were performed at industrial processing temperatures (90°C- 165°C). ln a first lime, a rheological study has shown that bitumen exhibits a Newtonian behaviour at mixing and compacting temperatures. Bitumen viscosity mainly depends on temperature but in not very affected by the chemical additivation. We suggest that the bulk rheology is not adapted to understand the phenomena which are involved and we propose to study the behaviour of thin films of few tens of microns instead. ln a second lime, a tribological approach was employed to better understand mechanisms involved in binder/aggregate systems. Friction tests were performed with model materials. Results are that the friction answer is not sensible to the presence of additives but ta temperature in hydrodynamic lubrication range. ln boundary lubrication range, the response is material-, temperature- and additive-dependant. Finally, results of an interfacial study have shown that the interfacial tension of bitumen and that the wettability of aggregates are not very sensitive ta additives when the experiments are performed in air. When performed in an aqueous medium, interfacial tension measurements and wettability tests clearly allow to reveal the surfactant behaviour of effect of some additives. The combination of the three approaches allow a better understanding of phenomena which are involved at bitumen/aggregates and aggregates/aggregates interfaces.

Pendant plusieurs années, les aménagements de la voirie urbaine ont été adaptés à un accroissement continuel de la circulation automobile avec l’élargissement des emprises roulables et la prédominance du noir des revêtements bitumineux. Or, la route accueille maintenant des usagers variés. Elle doit donc tenir compte de tous ces utilisateurs, leur donner la place qui leur revient et réussir à les faire cohabiter. La route doit mettre en valeur les territoires qu’elle traverse, tout en répondant à sa mission première qui est de desservir adéquatement les communautés avoisinantes. Il faut concevoir des routes de façon à ce que les conducteurs de véhicules motorisés fassent naturellement ce qu’on attend d’eux. Les revêtements colorés peuvent être utilisés pour créer des ambiances urbaines, renforcer l’identité d’une ville et faciliter la lecture des espaces. Plusieurs nouveaux aménagements routiers, allant des carrefours giratoires aux stationnements en passant par la signalisation et toutes les mesures qui permettent de modérer la circulation, sont à la disposition des concepteurs. De plus, dans un contexte de développement durable, de nouvelles techniques routières ont fait leur apparition. Parmi celles-ci, en plus des revêtements colorés, il y a les enrobés tièdes. Cette thèse, basée sur une trentaine d’années de recherches, d’enseignements, de réalisations et d’observations à travers le monde, présente ces nouveaux aménagements routiers et ces nouveaux matériaux / For years, the development and maintenance of urban road systems responded to a continuous increase in automobile traffic by extending the network, with the blacktop for asphalt pavements taking the lead. However, the road now serves a wide variety of users, which it must now satisfy even as it struggles to meet their competing end goals. The road must enhance the landscape, while adequately serving the surrounding communities. Road design must be realized in a manner that allows drivers to perform what is expected of them naturally. Coloured bituminous surfaces can be used to create urban atmospheres, to reinforce the identity of a city, to facilitate the reading of spaces, to support the cohabitation of different users and to identify different places. Several new road engineering measures, such as roundabouts, parking, traffic signs and traffic calming measures, are now available to urban planners, traffic engineers and road designers. Furthermore, in the framework of sustainable development, new road techniques have emerged, including coloured bituminous pavements and a variety of warm mix asphalt techniques. This thesis, wich is based on thirty years of research, teaching, accomplishments and observations from around the world, presents these new road management measures and materials