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8 results on '"Andrea Themeli"'

1. Molecular structure evolution of asphaltite-modified bitumens during ageing; Comparisons with equivalent petroleum bitumens

Author

Nadège Buisson, Cyrille Chazallon, Emmanuel Chailleux, Andrea Themeli, Bernard Migault, Fabienne Farcas, Matériaux pour Infrastructure de Transport (IFSTTAR/MAST/MIT), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Comportement Physico-chimique et Durabilité des Matériaux (IFSTTAR/MAST/CPDM), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Communauté Université Paris-Est, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CIFRE - EPSILON - RPW0F12545, Communauté Université Paris-Est-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
ASPHALTE NATUREL, lcsh:TE1-450, MODIFICATION, 0211 other engineering and technologies, Mineralogy, BITUME, 02 engineering and technology, Sciences de l'ingénieur [physics]/Autre, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, MATERIAU, 021105 building & construction, Bitumen modification, lcsh:Highway engineering. Roads and pavements, Civil and Structural Engineering, Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, eye diseases, VIEILLISSEMENT, [SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering, Molecular weight distribution of bitumens, Mechanics of Materials, Ageing, ASPHALTITE, Petroleum, 0210 nano-technology, Bitumen aging
Abstract

This work focuses on the molecular structure evolution of asphaltite-modified paving bitumens during ageing. In order to quantify the effect of ageing on the molecular weight distribution (MWD) of bitumens, a new parameter, called hereafter the ageing molecular-distribution shift (AMDS), is introduced. The molecular evolutions of asphaltite-modified bitumens during aging are compared with the molecular evolutions of pure petroleum bitumens of equivalent grade. The results based on AMDS confirm previous research showing that the asphaltite attenuates the ageing and, compared to hard petroleum bitumens produced in refinery, the asphaltite-modified bitumens present a better ageing performance. The AMDS parameter reveals appropriate for the evaluation of evolutions due to ageing. Keywords: Asphaltite, Bitumen modification, Bitumen aging, Molecular weight distribution of bitumens

Published
2017
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2. Modeling the linear viscoelastic behavior of asphaltite-modified bitumens

Author

Nadège Buisson, Bernard Migault, Emmanuel Chailleux, Cyrille Chazallon, Andrea Themeli, Fabienne Farcas, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)

Subjects
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, chemistry.chemical_classification, Materials science, 010304 chemical physics, 02 engineering and technology, Polymer, Sciences de l'ingénieur [physics]/Autre, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, Viscoelasticity, Bitumen blends, Linear viscoelasticity, Partially miscible blends, Modified bitumen, chemistry, Rheology, Asphalt, 0103 physical sciences, Organic chemistry, General Materials Science, Composite material, 0210 nano-technology, Asphaltite
Abstract

International audience; A modeling approach which allows predicting the linear viscoelastic behavior of bitumen blends from the linear viscoelastic properties of individual constituents is presented in this paper. This approach consists in a combination of the Tsenoglou rule for miscible viscoelastic materials with the Palierne model for viscoelastic emulsions. Based on some simple assumptions, this combination predicts satisfactorily the rheological behavior of asphaltite-modified bitumens and, consequently, it can be used for dosage purposes. Beyond asphaltite-modified bitumens, the modeling approach developed here can be applied on reclaimed asphalt-modified bitumens, polymer-modified bitumens, and on blends of partially miscible polymers presenting a suspended droplet morphology.

Published
2016
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3. Evaluación del efecto rejuvenecedor de bio-materiales sobre ligantes para mezclas con alto contenido de asfalto recuperado

Author

Ferhat Hammoum, Miguel Perez-Martinez, Andrea Themeli, Simon Pouget, Gordon Airey, Davide Lo Presti, Ana Jiménez del Barco Carrión, Emmanuel Chailleux, and Paul Marsac

Subjects
Polymer modified, bio-material, Materials science, Waste management, business.industry, 0211 other engineering and technologies, Bio based, 02 engineering and technology, Building and Construction, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pulp and paper industry, Pavement engineering, Rheology, Mechanics of Materials, Asphalt, 021105 building & construction, TA401-492, General Materials Science, reología, 0210 nano-technology, business, envejecimiento, Materials of engineering and construction. Mechanics of materials, betún, reciclado
Abstract

El interés en la utilización de bio-materiales en ingeniería de pavimentos ha crecido significantemente en las últimas décadas debido a la conciencia ambiental sobre el uso de recursos naturales no renovables. En este artículo, se utilizan bio-materiales para recuperar las propiedades iniciales del betún envejecido presente en mezclas con alto contenido de asfalto reciclado (RA). Para ello, se ha estudiado y comparado el comportamiento de dos bio-materiales con betunes convencionales y betunes modificados con polímeros. Con este objetivo, se fabricaron mezclas de bio-materiales y betún reciclado simulando mezclas asfálticas con 50% de contenido de reciclado. El efecto rejuvenecedor de los bio-materiales se ha evaluado y comparado con el efecto rejuvenecedor de ligantes convencionales mediante el cálculo de las distribuciones de peso molecular aparente y diferentes parámetro reológicos. Los resultados muestran el poder rejuvenecedor de los bio-materiales, poniendo de manifiesto su potencial para usarse como ligantes vírgenes en mezclas asfálticas con alto contenido de reciclado.

Published
2017

5. Ageing Performances of Asphaltite Modified Bitumens; Comparisons with Equivalent Petroleum Bitumens

Author

Emmanuel Chailleux, Gilles Didelet, Cyrille Chazallon, Andrea Themeli, Fabienne Farcas, and Bernard Migault

Subjects
chemistry.chemical_compound, chemistry, Petroleum engineering, Asphalt, Petroleum, Refinery, Geology
Abstract

This work focuses on the ageing behavior of asphaltite modified paving bitumens. The addition of asphaltites in soft petroleum bitumens gives harder binders which are suitable for the production of high modulus bituminous mixes used in pavements construction. Such techniques are already used in several projects. However it is not known how asphaltite modified binders behave during ageing. In general, bitumens get harder, more elastic and consequently more brittle during ageing. In order to evaluate the ageing incidence we have studied the evolution of several mechanical properties of asphaltite modified bitumens during ageing. The evolutions of asphaltite modified bitumens during aging are compared with the evolutions of pure petroleum bitumens of equivalent grade. The petroleum bitumens of equivalent grade, used for comparison purposes, are produced in refinery in France by the same fabricant as the soft petroleum bitumen which has been selected to be modified by asphaltites. All the petroleum bitumens satisfy the European Norms and are used currently in France and elsewhere. The present study shows that the asphaltite modification gives hard paving binders which have better performances, regarding to the ageing evolution, compared to hard petroleum bitumens produced in refinery. The asphaltite appears to be an ageing inhibitor.

Published
2015
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6. Molecular weight distribution of asphaltic paving binders from phase-angle measurements

Author

Emmanuel Chailleux, Bernard Migault, Cyrille Chazallon, Andrea Themeli, Fabienne Farcas, Matériaux pour Infrastructure de Transport (IFSTTAR/MAST/MIT), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Comportement Physico-chimique et Durabilité des Matériaux (IFSTTAR/MAST/CPDM), Communauté Université Paris-Est-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), CIFRE / EPSILON - RPW0F12545, RPW0S12011, Post-oil pavement : POP, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Communauté Université Paris-Est, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, BITUMEN, 0211 other engineering and technologies, Modulus, PHYSIQUE MOLECULAIRE, 02 engineering and technology, BITUME, Viscoelasticity, Gel permeation chromatography, Rheology, RHEOLOGY, RHEOLOGIE, 021105 building & construction, Composite material, Civil and Structural Engineering, chemistry.chemical_classification, Phase angle, [PHYS.PHYS.PHYS-ATM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atomic and Molecular Clusters [physics.atm-clus], Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, MODIFIED BITUMEN, MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTION, chemistry, Asphalt, ASPHALTITE, GPC, Molar mass distribution, CHROMATOGRAPHIE, 0210 nano-technology
Abstract

Based on previous works on polymers and regular bitumens, a new method for determining the molecular weight distribution (MWD) of asphaltic paving binders, using the phase angle (´) of the complex modulus measured in the linear viscoelastic domain, has been developed in this paper. MWDs of pure petroleum bitumens, natural bitumens, modified bitumens and arti-ficially aged bitumens are calculated by this method and compared with MWDs obtained by gel permeation chromatography. The two methods give comparable results, but the ´-method developed here is more sensitive to the molecular weight of species. This method is very simple to implement, and seems a powerful tool in the determination of MWD of bitumens, in the visualisation and repartition of modifiers in the bitumen matrix and in the ageing monitoring and quantification.

Published
2015
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7. Measurement and Prediction Model of the Fatigue Behavior of Glass Fiber Reinforced Bituminous Mixture

Author

D. Doligez, Andrea Themeli, I. M. Arsenie, J. L. Duchez, and Cyrille Chazallon

Subjects
Cracking, Materials science, Asphalt, Wearing course, Glass fiber, Geocomposite, Bending, Composite material, Beam (structure), Finite element method
Abstract

Geocomposite materials such as fiber glass grids are frequently employed in asphalt pavement design as reinforcement interlayers, having the role to delay the occurrence and propagation of cracking. This paper studies the fatigue behavior of a standard bituminous mixture (EB 10 wearing course 35/50 EN 13108-1) and of a composite made of the same bituminous mixture and glass fiber grid. The aim of this study is to characterize the fatigue behavior of the two structures, to compare them and to quantify the increase in fatigue life due to the use of the glass fiber grid. The fatigue behavior is described using four point bending (4PB) laboratory tests results and using a finite elements modeling. The fatigue tests are carried out with two specimens: a simple bituminous beam and another one reinforced with a glass fiber grid placed at its bottom. The testing conditions are sinusoidal excitation with haversine waveform at 25 Hz and 10°C, using controlled strain mode. The reinforcement role of the fiber glass grid is evidenced by the 4PB tests results. Along with the tests, a finite element modeling is used to make a prediction of the fatigue behavior. The asphalt damage prediction model of Bodin, implemented in the finite element software CAST3M, is tested on the bituminous mixture and on the glass fiber reinforced bituminous mixture. The behavior obtained with the experiment is compared to the computational models’ prediction.

Published
2012
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8. Rheological behavior of asphaltite-modified bituminous binders

Author

Andrea Themeli, Emmanuel Chailleux, Fabienne Farcas, Cyrille Chazallon, Jean-Louis Duchez, Matériaux pour Infrastructure de Transport (IFSTTAR/MAST/MIT), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Comportement Physico-chimique et Durabilité des Matériaux (IFSTTAR/MAST/CPDM), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Communauté Université Paris-Est, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Epsilon Ingenierie, Communauté Université Paris-Est-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), and Cadic, Ifsttar

Subjects
RHEOLOGIE, MODULE COMPLEXE, BITUME
Abstract

This work focuses on the rheological properties of asphaltite-modified bituminous binders. The natural asphaltite, employed to modify a petroleum-derived-bitumen, is mined in Albania. At a first time, penetration,ring ball temperature and rheological properties of both asphaltite and pure petroleum bitumen are determined. Then, the petroleum bitumen is mixed with 5, 10 and 15% of natural bitumen and the penetration and ring ball temperature of the blends are assessed. In addition to this, rheological tests are performed on the 10% blend. The rheological experimental tests are carried out by means of a visco-analyzer METRAVIB under annular shearing and tension-compression loadings. Based on the experimental results and assuming that the material follows the time-temperature superposition principle (TTSP), master curves of complex modulus and of phase angle are constructed. The results show that the modified bitumens get stiffer and behave more elastically with the modification rate. This evolution is explained by the physicochemical composition of the asphaltite which presents high asphaltene agglomerates content. These improved characteristics are interesting for binders’ behavior at high temperature conditions in pavement applications. The experimental data are modeled by means of a simple blending law. In addition to this, some efforts are done to model the blend’s behavior by the Palierne’s model developed for emulsions of viscoelastic phases.

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