Дисертації з теми "Revêtement chaussée"
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Wallace, Efoé Rodrigue. "On the rolling contact between multi-layered bodies, application to tire-pavement modelling." Thesis, Lyon, 2022. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2022LYSEI014/these.pdf.
Анотація:
Cette thèse a été consacrée au développement d’un outil numérique de dimensionnement des chaussées. En effet, la récurrence des dégradations observées à la surface des chaussées, pousse la recherche scientifique à s’intéresser à leur compréhension. Le but est donc de mieux cerner l’origine de ces dégradations, mieux les prédire afin de mieux les maîtriser dans le processus de dimensionnement des chaussées. C’est dans cette optique que s’inscrit la présente étude. Pour ce faire, une étude numérique est réalisée. Elle est basée sur une modélisation semi-analytique du contact. La méthode couple des solutions analytiques et des méthodes d’accélération numériques telles que la méthode du gradient conjugué (CGM) et les algorithmes de transformée de Fourier rapide (FFT). Pour atteindre une modélisation plus réaliste du contact pneu-chaussée, trois principaux aspects sont modélisés dans ce travail. Dans un premier temps, il est important de prendre en compte l’aspect multicouches de la structure de la chaussée. On utilise les coefficients de Papkovich-Neuber qui donnent des formes pour les contraintes et déplacements élastiques. En faisant une transformée de Fourier de ces dernières et en résolvant les conditions aux limites, on obtient les coefficients d’influence d’un espace semi-infini multi-couches avec un nombre quelconque de couches. Deuxièmement, la viscoélasticité est intégrée. Il s’agit de mettre en exergue le comportement viscoélastique des chaussées dû principalement à l’utilisation significative de l’asphalte dans la composition des matériaux. Afin d’intégrer ce comportement viscoélastique, une méthode de correspondance Elastique/Viscoélastique est proposée. Cette méthode impose de recalculer les coefficients d’influence à chaque pas de temps, occasionnant ainsi une augmentation des temps de calcul. Toutefois, les simulations restent très rapides par comparaison avec la méthode des Eléments Finis. Troisièmement, le contact roulant est modélisé avec la prise en compte des effets tangentiels et du coefficient de frottement statique. Le but est de pouvoir analyser les régimes transitoires (accélération, freinage, virage, etc.) pendant le roulement. Pour ce faire, il faut prendre en compte non seulement l’effort normal appliqué au contact, mais aussi le frottement à l’interface et les efforts tangentiels et éventuellement un moment de torsion. Les différents aspects de la modélisation sont validés avec des modèles de la littérature. De plus, différentes études paramétriques permettent de mieux saisir les aspects sus cités. L’application du modèle au contact pneu-chaussée a permis de montrer que dans les cas transitoires tels que l’accélération, le freinage, le virage, le dérapage, les effets tangentiels entrainent un accroissement significatif des contraintes dans la structure chaussée, surtout près de la surfaceThe purpose of this thesis has been the development of a dimensioning tool for pavement design. In order to better understand their surface degradations (mainly rutting and cracking), a modelling study is carried out. This modelling task has been performed with contact mechanics tools. Particularly, a semi-analytical model has been developed, based on Fast Fourier Transform (FFT) and Conjugate Gradient Method (CGM) algorithms. With view to achieve a more realistic modelling of the tire-pavement contact, the focus has been put on three aspects of the contact problem. Firstly, the multi-layered aspect of the pavement has been considered. Using the Papkovich-Neuber potentials, the influence coefficients have been found in the Fourier frequency domain. A numerical inversion using FFT algorithms has allowed to find the influence coefficients in the space domain. Secondly, the viscoelastic behaviour of asphaltic materials, used in roads construction, has been accounted. To this aim, an Elastic/Viscoelastic correspondence has been proposed. This correspondence imposes to recalculate the influence coefficients at every time step. These additional calculations imply an increase of the computation time; however, the simulations remain straight and fast. In addition, the proposed correspondence is exact in some cases (especially in steady-state regime); and it is an approximation in the other cases where the committed error has been shown to be marginal. Thirdly, the effects of the tangential overall forces have been integrated to the rolling contact. The goal is that the present tool can be able to simulate acceleration, braking, turnaround, etc. cases where tangential forces and/or moment are applied on the wheel in addition to the normal force (which is generally the weight of the car or truck). This tractive rolling contact has been solved between elastically dissimilar bodies submitted not only to tangential forces but also to a spinning moment. All these aspects, introduced together in the model, have allowed to perform various parametric analyses for a better grasp of their influence on general contacts. Furthermore, an application of the developed model has allowed to simulate realistic cases of rolling contact between the tire and the pavement. From examples such as acceleration, turnaround and drift, it has been proven that the tangential forces increase significantly the overall stresses
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Yahia, Jamal Charles. "Validation d'un modèle physique de prévision de la température de surface du revêtement de la chaussée : intégration de données in situ et de prévisions à moyenne échéance pour l'élaboration d'informations en météorologie routière hivernale." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688806.
Анотація:
Assurer la sécurité routière et maintenir les autorités en état de circulation est une charge qui incombe aux gestionnaires autoroutiers. Cette charge se voit compliquer en période hivernale par des conditions météorologiques difficiles dont la formation de verglas routier. Pour lutter contre ce fléau, il convient de savoir prévoir la température de la surface du revêtement de la chaussée. Une telle approche notamment mise en place au travers du système PREVIROUTE sur l'autoroute de semi montagne A75, a servi de cadre aux études réalisées au cours de cette thèse. Les études du système PREVIROUTE se sont articulées autour de deux thèmes : l'étude de la sensibilité du système aux variables et paramètres du modèle physique de prévision de la température de surface à 24 heures d'échéance qui le constitue et l'étude des performances de ce système dans différentes conditions afin d'en connaître les limites. L'étude de la sensibilité de la prévision de la température de surface aux variables et aux paramètres du modèle a commencé par la constitution d'une base de données contenant huit années de mesures et de prévisions météorologiques relatives à l'autoroute A75. Ensuite, pour cette étude il a été procédé de deux manières différentes. La première a consisté à faire la relation entre les erreurs sur les variables météorologiques prévisionnelles et celles faites sur les prévitions de la température de surface. La seconde a consisté à apporter des variations volontaires sur les variables et paramètres et d'en observer l'influence sur la prévision de la température de surface. Cette étude a permis de conclure que parmi les paramètres du modèle, seule la diffusivité thermique possède une influence considérable sur le modèle. Quant à ce qui concerne les variables atmosphériques alimentant le modèle, ce sont la température de l'air et la nébulosité qui jouent le rôle le plus important par leur intervention dans le calcul des grandeurs radiatives. Par ailleurs, j'ai évalué en utilisant la base de données constituée, la performance du modèle dans diverses configurations. Il fut ainsi possible de distinguer trois phases de fonctionnement pour ce modèle : une première phase diurne où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de 2,5°C+-3,2°C, une phase noctrune où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de -0,1°C+-2,1°C et une phase diurne où le modèle fournit des prévisions avec un écart moyen de -1, 1°C+-3,8°C. J'ai pu constater et démontrer que ces performances étaient inchangées quel que soit le mois de prévision, l'état de la surface de la chaussée ou le lieu géographique ce qui fait du système PREVIROUTE un outil performant pour la prévision de la température de surface spécialement en phase nocturne, phase critique en terme de formation de verglas
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Pouteau, Bertrand. "Durabilité mécanique du collage blanc sur noir dans les chaussées." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2138.
Анотація:
Ce travail a pour but d'étudier la durabilité mécanique du collage blanc (béton) sur noir (enrobé) sans lequel deux structures de chaussée innovantes – le béton de ciment mince collé (BCMC) et le béton armé continu sur grave bitume (BAC sur GB) –, constituées d'une couche de blanc mise en oeuvre sur une couche de noir, n'ont aucun intérêt. Tout d'abord, on s'attache à identifier, à partir d'une analyse bibliographique, un mode de ruine du collage sous l'action du trafic. On établit que les fissures de retrait de la couche de béton constituent le point à partir duquel s'initie et se propage le délaminage. Dans un second temps, ce mode de ruine est simulé par un essai mécanique de fatigue en laboratoire, qui permet d'observer un délaminage progressif. Dans cet essai, le grenaillage de l'interface, comparé au non grenaillage, apporte un collage plus durable. Une analyse mécanique de l'essai est proposée et nécessite d'être être validée avec plus d'essais dans l'avenir. Ensuite, on met au point d'une méthodologie de suivi " in situ " de la qualité du collage par CND, basée sur l'utilisation système d'auscultation mécanique dynamique. Finalement, l'analyse des essais échelle 1:1 montre deux évolutions du collage. Pour la RN4, chaussée épaisse présentant un engrènement mécanique au niveau des fissures, on ne note aucune évolution du décollement initial après 2 ans. Pour la maquette de structure réelle, à couches amincies et ne présentant pas d'engrènement mécanique dans les fissures, on observe, après 1 million de cycles de sollicitation des simulateurs de trafic accéléré FABAC, le mode de ruine attendu soit un délaminage s'initiant au niveau des fissures de retraitFor the last ten years, two new composite pavement structures (whitetopping –i. E. Thin concrete slabs over existing rutted asphalt pavement– and Continuously Reinforced Concrete Pavement, CRCP, over asphalt sub-base) have raised a significant interest. Based on the association of a concrete layer bonded to an asphalt sub-base, they lead to a reduction of the layers thickness and cost. A long-lasting bond is essential. This work deals with the mechanical study of the bond fatigue lifespan. Firstly, the bibliographical analysis focuses on the way this bond is deteriorated in such structures submitted to traffic. Cracks induced by the restrained shrinkage of the concrete layer can initiate and propagate debonding. Secondly, a mechanical fatigue test simulates this way of deterioration in laboratory. Interface blasting leads to a more lasting bond. A mechanical analysis of the test is also proposed. Thirdly, a non destructive survey method of the bond quality, based on the use of mechanical wave propagation, is developed. Eventually, full scale experiments analysis provide two evolution of bond. The RN4 experiment aims to measure the growth of an initial fracture at the interface between the concrete layer and the asphalt sub-base under real traffic conditions. After 2 years of traffic, no propagation of the fracture is noticed. For the second full scale experiment, a pavement structure model, constituted of thin layers and wide opened cracks, the awaited way of deterioration (delamination initiated from the vertical crack) is observed after 1 million cycles applied by the accelerated pavement loading facility FABAC
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Cesbron, Julien. "Influence de la texture de chaussée sur le bruit de contact pneumatique/chaussée." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2079.
Анотація:
Ce travail de thèse concerne l'étude expérimentale et numérique du contact pneumatique/chaussée pour la prévision du bruit de roulement. Les efforts de contact dynamiques entre le pneu et la chaussée sont modélisés par une succession d'états statiques entre un massif semi-infini élastique et plusieurs aspérités parfaitement rigides. Le problème de contact statique est résolu à l'aide d'une Méthode Itérative à Deux Échelles (MIDE) plus rapide que les méthodes numériques classiques. Au niveau expérimental, les efforts de contact mesurés entre un pavé de gomme et plusieurs pointes sphériques sont en bon accord avec ceux donnés par la MIDE. Dans le cas du contact statique entre un pneu lisse et différentes surfaces rugueuses, les comparaisons essais/calculs restent bonnes pour des surfaces composées de pointes sphériques et des revêtements de chaussée à macrotexture modérée. Elles se dégradent pour des revêtements à forte ou faible macrotexture. Ces résultats sont encourageants étant donné la précision de mesure et les hypothèses simples du modèle par rapport à la complexité du contact pneumatique/chaussée. Enfin, des mesures de force de contact et de bruit sont réalisées sur site réel pour un pneu lisse roulant sur différentes surfaces routières. Il semblerait que les efforts de contact dynamiques soient influencés par la visco-élasticité de la gomme et par la vibration du pneumatique au cours du roulement. Ces phénomènes pourront être introduits dans le modèle à l'avenir. D'autre part, les niveaux de force et de bruit mesurés sont très fortement corrélés autour de 800 Hz, fréquence qui pourrait directement être liée à la texture de chausséeThis work deals with experimental and numerical investigations on tyre/road contact for the prediction of tyre/road noise. The dynamical contact stresses between the tyre and the road are modeled by successive static states between an elastic half-space and several perfectly rigid asperities. The problem in statics is solved using a Two-scale Iterative Method (TIM) which is faster than classical numerical methods. Concerning experiments, the contact stresses measured between a rubber block and several spherical punches are in good agreement with the results of the TIM. For the contact in statics between a slick tyre and many rough surfaces, the comparisons between experiments and calculation are still good for surfaces composed of spherical indenters and road surfaces with medium macrotexture. The results are less good for road surfaces with high or small macrotexture. These results are encouraging considering the precision of the measurement system and the simple hypotheses used in the model in comparison with the complexity of tyre/road contact. Finally, in situ measurements of contact forces and tyre/road noise were carried out for a slick tyre rolling on several road surfaces. It seems that dynamical contact stresses are influenced by the visco-elastic behavior of the rubber and by the vibration of the tyre during rolling. These phenomena could be included in the model in the future. Moreover, the measured levels of contact forces and noise were greatly correlated around 800 Hz, which frequency could be directly linked to road texture
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Hun, Catherine. "Exploitation de la texture d'images de speckle pour caractériser, de façon globale, l'état de surface des chaussées à l'échelle de la microtexture." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003899.
Анотація:
Afin d'améliorer l'adhérence des chaussées, il est nécessaire d'accéder à une caractérisation de leur état de surface tant à l'échelle des granulats (macrotexture) que de leur rugosité locale (microtexture). Or, à ce jour, la microtexture et plus particulièrement les aspérités d'amplitude comprise entre un et quelques dizaines de micromètres, ne peut être appréhendée de manière satisfaisante par les moyens mis en œuvre en génie civil (limitation de l'étendue de mesure des profilomètres aux résolutions souhaitées). Les travaux de recherches réalisés s'inscrivent dans le cadre plus global de travaux du LCPC destinés à accéder à une meilleure compréhension de l'apport de la microtexture au frottement pneumatique/chaussée. Ils ont pour objectif l'élaboration d'une méthode de caractérisation globale de la microtexture par l'emploi des techniques du speckle, plus particulièrement dans le cas d'un speckle subjectif non résolu. Devant le peu d'informations disponibles sur l'application des techniques du speckle aux surfaces multi-échelles, des simulations du contraste de speckle dans la configuration expérimentale particulière choisie sont réalisées pour une surface comportant deux échelles de texture à l'aide du modèle de diffraction scalaire de Kirchhoff. Celles-ci démontrent la possibilité de caractériser la finesse de la microtexture ou son évolution avec l'usure par la méthode choisie. Dans un second temps, les paramètres statistiques du premier ordre du speckle (contraste, histogramme de l'intensité) sont examinés dans le cadre d'expérimentations réalisées sur des surfaces de référence (papiers abrasifs de différente finesse) et sur des modèles de surface de chaussée (différentes roches, différents stades d'usure), chaque échantillon étant étalonné par des relevés de profils. Par des traitements adaptés des images de speckle, nous parvenons à séparer les surfaces de référence et dans le cas des modèles de chaussée, deux finesses différentes et deux stades d'usure.
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Manyo, Edem Yawo. "Modélisation avancée du contact pneu-chaussée pour l'étude des dégradations des chaussées en surface." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0034/document.
Анотація:
L'apparition récente de nouveaux matériaux dans les structures de chaussée associée à une diminution de l'épaisseur des couches de surface et une augmentation du chargement des poids lourds et de leur fréquence de passage a entrainé de nouvelles pathologies de dégradation. Outre les problèmes d'orniérage bien connus, apparaissent désormais des fissures descendantes (top down cracking) ainsi que des problèmes de décohésion aux interfaces. Ces nouvelles pathologies entrainent des dépenses considérables sur l'ensemble du réseau (environ 15 milliards d'euros par an), particulièrement en zones urbanisées plus sujettes aux dégradations de surface et ne permettent pas d'estimer convenablement les durées de vie de la chaussée, le plus souvent surestimée dans les méthodes de dimensionnement actuelles. Ce travail de doctorat propose une nouvelle approche du contact pneu-chaussée permettant de mieux appréhender les contraintes principales et résiduelles dans une structure de chaussée bitumineuse. A l'aide d'un outil numérique rapide de calcul basé sur une approche semi-analytique (« Semi-Analytical Methods » (SAM)), la géométrie précise du pneumatique est intégrée afin d'obtenir une répartition de pression de contact ainsi qu'un cisaillement surfacique réelle sur la chaussée. Dans un premier temps, un modèle de contact roulant tractif élastique est implémenté pour des cas théoriques simples et validé par des résultats analytiques et numériques de la littérature. Ensuite, ce modèle est étendu pour prendre en compte le comportement élasto-plastique des corps en contact. Ce dernier est comparé à un résultat numérique basé sur la méthode des éléments finis issu de la littérature. Les résultats, pour une application contact pneu-chaussée, montrent une répartition non homogène des contraintes dans la structure et principalement dans les premiers centimètres sous la surface avec des niveaux beaucoup plus importants que peuvent le prédire les modèles actuels qui utilisent une charge uniformément répartie. La pression de contact est comparée aux mesures effectuées par un système nommé TekScan et les champs mécaniques en sous couches sont comparés à ceux d'Alizé-LCPC dans le cas d'une structure simple. Les cisaillements surfaciques sont déterminés dans le cas du roulement tractif. Une application est effectuée sur la modélisation des dégradations des chaussées en surface. Dans un premier temps, des analyses sur le comportement de la chaussée en surface sont effectuées pour une couche de béton bitumineux semi grenu (BBSG) semi-infinie supposée élastique, homogène sous conditions d'accélération, de freinage et de virage. Pour des études sur le top down cracking, des déformations et directions principales sont déterminées et analysées. Ensuite, le modèle de contact élasto-plastique est appliqué sur une couche semi-infinie de grave bitume GB3. Des déformations et contraintes résiduelles générées dans la structure sont déterminées en vue d'une analyse sur les ornières d'instabilité. Une fois validés, ces résultats permettront d'estimer plus fidèlement la durée de vie résiduelle des chaussées mais également de comprendre et d'éviter les mécanismes de dégradation en surface ou proche de la surfaceThe recent appearance of new materials in road structures associated with surface layers thickness decreasing and the increasing of trucks loading and their passage frequency has led to new pathologies of degradation. In addition to the well-known rutting problems, top down cracking is now appearing as well as problems of decohesion at the interfaces. These new pathologies led to considerable expenditure on the entire network (around 15 billion euros per year), particularly in urbanized areas that are more prone to surface damage and do not make it possible to adequately estimate the lifetimes of the roadway, most often overestimated in current design methods. This doctoral work proposes a new approach of the tire-road contact allowing for better apprehend of the main and residual stresses in a bituminous pavement structure. Using a fast numerical tool based on a semi-analytical approach ("Semi-Analytical Methods" (SAM)), the precise geometry of the tire is integrated in order to obtain a real contact pressure distribution as well as surface shear on the pavement surface. Initially, an elastic tractive rolling contact model is implemented for simple theoretical cases and validated by analytical and numerical results from the literature.Then, this model is extended to take into account the elastoplastic behavior of the bodies in contact. This is compared to a numerical result based on the nite element method from the literature. The application for tire-pavement contact results, show a non-uniform distribution of stresses in the structure and mainly in the rst centimeters below the surface with much higher levels than can be predicted by current models that use a uniformly distributed load. The contact pressure is compared to the measurements made by a system called TekScan and the mechanical elds in sublayers are compared to those of Alizé-LCPC in the case of a simple structure. The surface shears are determined in the case of tractive rolling. An application is carried out on the modeling of surface pavement damage. Firstly, analyzes of the behavior of the surface pavement are carried out for a semi-innite semi-grit asphalt concrete layer supposed to be elastic, homogeneous under conditions of acceleration, braking and turning. For studies on top down cracking, principals deformations and directions are determined and analyzed. Then, the elastoplastic contact model is applied on a semi-innite asphalt agragate layer. Deformations and residuals stresses generated in the structure are determined for an analysis on the instability ruts. Once validated, these results will make it possible to more accurately estimate the residual life of pavements but also to understand and avoid surface or near surfacedegradation mechanisms
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Neji, Jamel. "Fissuration des chaussées semi-rigides : expérience et modélisation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0246.
Анотація:
Un prototype d'appareillage baptise fissuromètre ENTPE/Gerland permettant de simuler en laboratoire le phénomène de remontée des fissures est proposé. Cet appareillage comprend un ensemble de capteurs d'efforts et de déplacements, des jauges de déformation et un système de transmission ultrasonore. Cet ensemble permet de suivre l'évolution de la fissuration de la couche de roulement au droit de la préfissure de la couche de base. Une campagne paramétrique d'essais réalisée sur un béton bitumineux classique de couche de roulement est ensuite proposée. Trois critères permettant de caractériser l'évolution de l'endommagement ou/et de la fissuration de la couche de roulement sont proposes. Ces criteres donnent des résultats concordants. Une étude de validation de ces critères par des résultats d'observations de la fissuration in situ est présentée. Le site choisi est l'ensemble des planches d'essais de la route nationale n20. Nous avons mis en évidence l'influence de la déformabilité de l'interface sur la remontée des fissures dans la couche de roulement. Le phénomène de propagation des ondes ultra-sonores dans les bétons bitumineux est ensuite abordé. Plusieurs propriétés telles que l'influence de la température, la fréquence d'émission, la taille des grains ainsi que l'anisotropie des échantillons ont été testées. Nous avons utilisé les résultats expérimentaux pour caler un modèle de propagation des fissures dans les chaussées (loi de paris) qui utilise la théorie de la mécanique de rupture fragile. Les calculs ont été faits à l'aide du code élément finis cesar du LCPC
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Diakhaté, Malick. "Fatigue et comportement des couches d’accrochage dans les structures de chaussée." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6571d719-9eba-4e0e-be37-58cb8a5632eb/blobholder:0/2007LIMO4037.pdf.
Анотація:
Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire Mécanique et Modélisation des Matériaux et Structures du Génie Civil (3MsGC) de l’Université de Limoges, et Eurovia, une société du groupe VINCI. Les travaux réalisés dans cette thèse visent à une meilleure connaissance du comportement mécanique des couches d’accrochages mises en œuvre à l’interface de deux couches d’enrobés bitumineux. Afin de caractériser ce comportement, un large travail expérimental a été réalisé. Les résultats de cette campagne d’essais ont permis d’alimenter le modèle éléments finis développé dans le but de prédire la durabilité du collage à l’interface des couches de chaussée. Ce modèle permet également d’étudier l’effet de la modélisation ou non du comportement de l’interface sur le dimensionnement de la chaussée. Afin de mener à bien la campagne expérimentale de ce travail, un prototype de dispositif d’essai a été conçu et réalisé. Au moyen d’une presse servohydraulique mono-axe, le dispositif permet d’appliquer une sollicitation de double cisaillement aux interfaces d’une éprouvette symétrique constituée de trois couches d’enrobés bitumineux. Ainsi, des essais monotones, oligocycliques et de fatigue ont été réalisés à 10 et à 20°C sur une interface BBTM/BBSG, comportant ou non une couche d’accrochage à base de bitume pur. Les essais oligocycliques et de fatigue, réalisés en mode de contrôle de force, ont permis d’obtenir des résultats très satisfaisants, et très peu dispersés. Trois critères de rupture d’interface ont été analysés. Les résultats obtenus montrent que l’absence de couche d’accrochage réduit considérablement la performance à la fatigue du collage à l’interface. Les résultats d’essais ont également permis de proposer une méthode qui permet de prédire la loi de fatigue du collage à partir des résultats d’essais monotones de cisaillement. Cette campagne d’essais de cisaillement est complétée par une série d’essais monotones de torsion. Outre la caractérisation du comportement mécanique des couches d’accrochage, les résultats ont permis de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles les essais en laboratoire de cisaillement et de torsion sont corrélables. L’essai monotone de torsion présente l’avantage d’être réalisable sur chantier. Une dernière partie de ce travail est consacrée à l’analyse de l’influence, d’une part, du comportement mécanique du collage à l’interface lors du dimensionnement de la structure de chaussée, et d’autre part, des sollicitations tangentielles répétées sur la tenue à la fatigue du collage à l’interface. Deux modèles éléments finis (2D et 3D) sont développés pour étudier la réponse mécanique de la structure sollicitée par l’essieu standard français. Les résultats obtenus montrent que sur certaines sections de chaussée, la prise en compte des sollicitations tangentielles conduit à considérer la fatigue des interfaces comme prédominante lors du dimensionnementThe research work presented in this PhD thesis lies within the framework of a partnership between the laboratory Mechanics and Modeling of Materials and Structures in Civil Engineering (3MSCE, University of Limoges) and Eurovia, a subsidiary of the VINCI Group. The study aims at better understanding the mechanistic behavior of tack coats spread at the interface between two asphalt concrete (AC) layers. This behavior is characterized through a large experimental campaign. Then, the tests results are used in a finite element program. This program allows the pavement structure engineer to predict, on the one hand, the durability of the bonding at the interface, and on the other hand, the effect of modeling the interface behavior on the pavement response. In this research project, a laboratory double shear test device is designed and manufactured. By means of a mono-axis hydraulic press, the device allows applying a double shear loading at the interfaces of a symmetrical specimen which is consisted of three AC layers. Thus, monotonic, oligocyclic and fatigue tests are carried out at 10 and 20°C on an interface BBTM/BBSG (very thin AC layer overlaid on a dense AC layer). This interface is with or without tack coat (a cationic rapid-set emulsion with pure bitumen). The oligocyclic and fatigue tests were carried out in a force controlled mode, and lead to very innovative and interesting results. Three failure criteria are analyzed. The results clearly show that the lack of tack coat reduces the fatigue performance of the bonding (interface). Through the analysis of the results, a method is proposed, and allows predicting the fatigue law of the bonding from the monotonic shear tests results. This shear tests campaign is completed by a series of laboratory monotonic torque tests. Besides the characterization of the tack coats shear behavior, the experimental conditions where the torque and the double shear tests results are similar are specified. The last part of this work deals with, on the one hand, the effect of the interface shear behavior on the pavement structure design, and on the other hand, the effect of the repeated horizontal loads on the fatigue of the bonding at the interface. Two finite element models (2D and 3D) are developed in order to evaluate the mechanistic response of the pavement subjected to the French standard axle. Findings from this numerical simulation show that, when taking into account the horizontal loads, the fatigue of the bonding becomes predominant during the pavement structure design
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Hamlat, Smail. "Étude de la résistance des revêtements routiers aux sollicitations tangentielles." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2045.
Анотація:
La circulation des poids lourds dans les points singuliers du réseau routier (particulièrement dans les zones urbaines) engendre des dégradations de surface par arrachement de granulat. Ces dégradations posent quelques soucis aux gestionnaires routiers pour maintenir à la fois la durabilité des revêtements et la sécurité de conduite pour les usagers. Actuellement, la question de l’évaluation de la durabilité des couches de roulement dans les points singuliers à partir d’un essai de laboratoire ne semble pas complètement résolue. Dans ce travail, on propose une nouvelle approche basée sur un nouveau moyen d’essai capable de reproduire les dégradations de surface par arrachement de granulat en tenant compte des phénomènes locaux dans la zone de contact (indentation, glissement, etc. ). Nous avons pris en compte à la fois la mécanique du contact et le comportement des matériaux pour une description précise de ce type de dégradation. La première partie de notre travail consiste en une caractérisation du contact par la mesure du coefficient de frottement apparent et par l’évaluation de la distribution de la pression locale de contact. Le protocole d’essai optimisé à partir de l’étude de caractérisation permet d’évaluer la résistance des revêtements bitumineux aux arrachements. On présente les résultats d’essais sur différents types de liants et différentes granulométries. Enfin, nous proposons deux modèles paramétriques, l’un permettant de relier la résistance aux arrachements de granulats d’un BBTM 0/10 aux performances des liants bitumineux obtenues à partir des essais de rupture et l’autre modèle visant à prédire la résistance aux arrachements en fonction de la granulométrieHeavy traffic at intersections (especially in urban areas) poses a particularly difficult challenge to traffic engineers interested in durable and safe wearing courses. At such places, heavy traffic causes damage to the road surface by aggregates loss and horizontal displacement of the bituminous surfacing, due to application of high shear stresses by truck tyres. Currently, the question of the assessment of the durability of bituminous surfacings in zones with high shear stresses in the laboratory does not seem completely resolved. In this work, we propose an approach based on a new experimental apparatus to simulate the surface damage by loss of aggregates. Taking in account the local phenomenon, an important advantage of the new device is that it permits to maintain a constant vertical loading whatever the level of surface deterioration. The first stage of this work is concerned with the characterization of the mechanical contact. The friction and the distribution of pressure are given for different loading conditions. The experimental procedure has been optimized in vertical force control in order to ensure a contact with a high friction between the materials. We present the results performed with different binders and with different aggregate gradations. Before the appearance of surface damage, aggregates displacements are systematically observed on the surface of the sample before the first departure of aggregates. At last, we propose two parametric models; the first model gives a link between the resistance to the tangential force and the performance of binders measured from fracture tests. The second one gives a prediction from aggregate gradation
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Tang, Zhenzhong. "Polissage et adhérence des chaussées routières." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003623.
Анотація:
La présente thèse concerne l'adhérence des pneumatiques avec les chaussées routières, et la possibilité de prévoir son évolution à l'aide d'essais de laboratoire et de modélisations. Tout d'abord, une méthodologie originale de polissage et de mesure de l'adhérence en laboratoire est présentée ; elle s'appuie sur la machine de Wehner et Schulze, développée en Allemagne. Grâce à elle, on peut mesurer l'évolution du coefficient de frottement avec la durée du polissage. Des chantiers routiers sont suivis dans le temps, afin de comparer la simulation en laboratoire et l'évolution réelle de l'adhérence. Parallèlement à la simulation expérimentale, des lois d'évolution sont établies. Un modèle à cinq paramètres est tout d'abord proposé, que l'on tente de relier aux caractéristiques des granulats (PSV, diamètre maximal, microtexture, etc.). Ensuite, un modèle plus physique est ébauché, explicitant les mécanismes de vieillissement et de décapage du bitume, et de polissage des granulats. Un coefficient d'équivalence entre le trafic poids lourd et le nombre de cycles d'usure en laboratoire est proposé, devant permettre à terme de choisir entre différents matériaux de couche de surface, et de prévoir l'évolution de l'adhérence d'une chaussée neuve. Enfin, les profils de surface sont examinés à différents états de polissage, dans le but de relier l'évolution de l'adhérence aux paramètres de rugosité, et aux caractéristiques des granulats (PSV, MDE, LA).
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Edjeou, Wiyao. "Analyse multiéchelle de la texture des chaussées - effet sur l'adhérence des revêtements routiers." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2021. http://www.theses.fr/2021ECDN0056.
Анотація:
Ce travail de thèse a pour objectif de mettre au point une méthode de décomposition multiéchelle permettant d’expliquer l’effet des différentes échelles de texture sur l’évolution de l’adhérence avec le polissage et pouvant être intégrée dans un système d’optimisation multicritères des propriétés des chaussées. Une étude expérimentale est faite en laboratoire sur des échantillons d’enrobés bitumineux et de mosaïques de granulats pour simuler le polissage induit par le trafic routier et cartographier la texture correspondante aux différents états de polissage. Une décomposition multiéchelles à base d’ondelettes continues est ensuite faite sur les différentes cartographies. L’analyse multiéchelle permet d’observer les différents phénomènes impliqués dans le polissage des chaussées (décapage du bitume, mise à nu des granulats, usure générale, usure différentielle, …). Enfin, un modèle de contact 3D basé sur la théorie de l’espace semi-infini est appliqué sur les différentes cartographies. Il permet de prendre en compte l’aspect multi-aspérités du contact et la viscoélasticité de la gomme du pneu. En sortie du modèle, nous avons les pressions de contact, les déplacements au niveau de chaque aspérité et l’aire de contact réelle. L’évolution de ces paramètres en fonction du polissage permet de décrire l’évolution de l’adhérence. Ce modèle permet de faire une bonne estimation de l’adhérence. Le couplage entre ce modèle de contact et la méthode de décomposition multiéchelle permet d’estimer l’adhérence globale à partir de l’adhérence multiéchelle. Les poids des différentes échelles sur l’adhérence sont considérés dans ces calculsThe objective of this thesis is to develop a multiscale decomposition method to explain the effect of different texture scales on the evolution of skid resistance with polishing and which can be integrated into a multicriteria optimization system of pavement properties. An experimental study is carried out in the laboratory on samples of asphalt mixes and aggregate mosaics to simulate the polishing induced by road traffic and to map the texture corresponding to the different polishing states. A multiscale decomposition based on continuous wavelets is then done on each map. This multiscale analysis allows us it to observe the various phenomena involve in the polishing of pavements (bitumen removal, general wear, differential wear). Finally, a 3D contact model based on the theory of semi-infinite space is applied on each maps. It takes into account the multi – asperity aspect of the contact and the viscoelasticity of the tire rubber. At the output of the model, we have the contact pressures, the displacements induced by each asperity in the rubber and the real contact area. Evolution of these contact parameters with polishing permits to describe the evolution of skid resistance. This model permits to make good numerical estimation of skid resistance. Coupling between this contact model and multiscale decomposition metho allows us to estimate the overall skid resistance from multiscale skid resistance. The weights of different scales on skid resistance are considered in these calculations
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Zhao, Dan. "Evolution de l'adhérence des chaussées : Influence des matériaux, du vieillissement et du trafic, variations saisonnières." Phd thesis, Ecole centrale de Nantes, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00905871.
Анотація:
Ce travail a pour objet d'étude l'évolution de l'adhérence des chaussées routières. Son but est, à l'aide d'essais effectués principalement en laboratoire, de développer un modèle de prédiction de cette évolution, basé sur le modèle de Tang, et tenant compte de la nature et de l'intensité du trafic, du vieillissement du liant et des variations saisonnières. Expérimentalement, on utilise la machine Wehner et Schulze pour distinguer le rôle des poids lourds et des véhicules légers. L'appareil Weatherometer permet d'appliquer un vieillissement accéléré, que l'on compare au vieillissement naturel d'éprouvettes exposées aux intempéries. Enfin, l'influence de la température et des sédiments routiers est étudiée en laboratoire ou sur la piste de glissance du LCPC. En parallèle, des chaussées routières in situ sont suivies dans le temps avec la machine DFTester et la remorque ADHERA. Pour la construction du modèle amélioré, deux voies sont empruntées. Dans la première, un modèle incrémental, intégrant les trois phénomènes, est construit. L'autre voie consiste à simplifier la fonction d'usure du granulat en utilisant un modèle logarithmique. Les modèles permettent de reproduire les résultats de laboratoire, et de prédire les mesures in situ. Outils de compréhension, ils peuvent également permettre à l'ingénieur de choisir la formulation de la couche de roulement, de prévoir l'évolution de l'adhérence avant la construction d'une route, ou de gérer l'entretien de chaussée pendant la durée de service.
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Ali, Bassem. "Modèle numérique pour comportement mécanique des chaussées : application à l'analyse de l'orniérage." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Ali.pdf.
Анотація:
Ce travail comporte une étude par la méthode des éléments finis du comportement mécanique des chaussées dans le but de mieux comprendre les mécanismes d'initiation et de développement de l' orniérage dans les chaussées souples et de déterminer une stratégie pour leur réparation Il est présenté en quatre chapitres : Le premier chapitre comporte une analyse des travaux réalisés sur l' orniérage, et plus particulièrement sur les causes, les mécanismes de formation, les facteurs d'influence et les approches de modélisation. Le second chapitre présente le modèle numérique utilisé dans ce travail pour l'analyse du comportement mécanique des chaussées. Dans ce modèle, le comportement des couches inférieures est décrit à l'aide d'un modèle élastoplastique utilisant le critère de Mohr-Coloumb Un modèle élasto-viscoplastique est utilisé pour les couches de surface. L'effet de la température est pris en compte à l'aide du principe de superposition temps-température. La détermination des paramètres du modèle est discutée, notamment les paramètres rhéologiques et du chargement Le troisième chapitre présente la validation du modèle proposé sur des essais en vraie grandeur réalisés au laboratoire, qui comportent à la fois des essais instantanés et à long terme. Dans le quatrième chapitre, on présente une étude paramétrique sur l'influence des principaux facteurs (type de pneus, densité de charge. . ) sur le développement de l' orniérage Cette étude est suivie par une analyse de l'influence de la température et du type de trafic sur l' orniérage. Le chapitre comporte également une étude des stratégies de maintenance et de réparation des chaussées.
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Dumais, Simon. "Évaluation des revêtements routiers à albédo élevé en contexte nordique." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25384.
Анотація:
Les revêtements routiers à albédo élevé peuvent être utilisés afin de réduire la quantité de chaleur absorbée par les surfaces revêtues ce qui permet de limiter la dégradation du pergélisol sous les remblais routiers. Ce projet a pour but de proposer une méthode d’évaluation efficace des revêtements à albédo élevé en contexte nordique. Le premier objectif est de développer des outils permettant de rapidement évaluer les bénéfices thermiques liés à l’utilisation des revêtements à albédo élevé. Un modèle de calcul a été développé afin de calculer les températures superficielles des revêtements routiers en fonction de leur albédo. Ce modèle a été validé en utilisant les données provenant d’une planche expérimentale réalisée à Beaver Creek au Yukon. Enfin, des outils simples de calcul basé sur ce modèle ont été proposés. Le deuxième objectif est d’offrir un cadre d’évaluation de propriétés techniques des revêtements à albédo élevés. Pour ce faire, les propriétés les plus importantes des revêtements à albédo élevé ont été ciblées : la réflectivité solaire, l’adhérence et la durabilité. Des méthodes d’essais ont ensuite été choisies afin de permettre d’évaluer ces propriétés.High albedo surfaces can be used to reduce heat absorption by road pavement for limiting the degradation of the permafrost underlying road embankments. This project aims at proposing an efficient method to evaluate the use of high albedo surfaces in northern environments. The first objective is to provide tools to evaluate quickly the thermal benefits of high albedo surfaces. A model has been developed to calculate surface temperature of pavements as a function of the albedo of the surface. The model has been validated using data from a test section built in Beaver Cree, Yukon. Simple calculation tools based on the model have been proposed. The second objective is to provide a way to evaluate the technical properties of high albedo surfaces. The most important properties targeted are reflectivity, skid resistance and durability. Testing methods have been chosen in order to test these properties. Observations made on the field and in the laboratory allowed to draw recommendations in order to assure a durable, efficient and safe usage of high albedo surfaces.
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Bentarzi, Younes. "Conception d'un nouvel éco-matériau à utiliser en chaussées perméables et épuratoires dans les zones urbaines." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6016.
Анотація:
Le travail présenté dans cette thèse s’inscrit dans une optique de respect de l’environnement et de préservation des ressources. Il propose une solution innovante dans le domaine de la gestion des eaux pluviales en concevant un nouveau matériau utilisable comme chaussée perméable et épuratoire dans les zones urbaines à faible trafic, telles que les parkings. Ce matériau est un mélange de béton concassé issu de déchets inertes du BTP utilisé comme ossature de la structure perméable et de compost destiné à la rétention des polluants et à leur traitement biologique. Pour la caractérisation hydrodynamique de ce nouveau matériau, nous avons conçu un pilote expérimental de laboratoire. Des expériences ont été réalisées pour mesurer en milieu saturé la conductivité hydraulique du matériau constitué de béton concassé vierge ou mélangé avec du compost (3 %, 5 %, 7 % et jusqu’à 10 % du volume total du matériau). On a mené, par la suite, des campagnes de traçage pour les cinq proportions du mélange, réalisées dans des conditions de régime permanent et continu dans un milieu partiellement saturé. L’approche expérimentale adoptée pour cette étude consiste en une analyse des moments statistiques par suivi de la distribution du temps de séjour. Le traçage a été réalisé à l’aide d’un traceur conservatif (NaCl). Ces expériences de laboratoire ont été suivies d’un travail de modélisation à l’aide d’un code de calcul CXFIT destiné à estimer les paramètres de transport de soluté à l’échelle du laboratoire. Dans le but d’étudier le comportement hydrique et le pouvoir épuratoire du matériau sous des charges climatiques et mécaniques réelles, nous avons aussi conçu une plateforme expérimentale in situ (projet financé par la Région Alsace). Les premiers résultats obtenus montrent que le matériau constitué de béton concassé et de 10% de compost présente la plus grande capacité de rétention d’eaux pluvialesThe work of this thesis deals mainly with environmental protection and resource conservation. An innovative solution is developed in the field of sustainable stormwater management by designing a new material used as permeable and purificating pavement in urban areas with low traffic, such as parking lot. The material is a mixture of crushed concrete which provides the skeleton of the drainage structure, and compost that plays the role of pollution retention and its biological treatment. For the hydrodynamic characterization of this new material, we designed a pilot experimental laboratory. Experiments were conducted in a saturated media to measure the hydraulic conductivity of the crushed concrete, and the ones of the new material which is composed of crushed concrete mixed with 3%, 5%, 7% and 10% of compost. We conducted, thereafter, tracing experiments for the five mixture proportions. These experiments were conducted under steady flow and continuous conditions in an unsaturated media. The experimental approach adopted for this study is an analysis of statistical moments (Residence Time Distribution). Tracing was performed using a conservative tracer (NaCl). These laboratory experiments were followed by a modeling work using a computer code CXFIT to estimate the solute transport parameters in laboratory scale. Further, we designed an experimental plat form in situ, to study the hydraulic behavior and purificating power of the new material under real climatic (stormwater) and mechanical (car’s parking) load conditions. The primarily results show that the mixture 90/10 (consisting of 90% of crushed concrete and 10% of Compost) has the high retention of stormwater
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Turki, Kamel. "Approche des problèmes non réversibles des chaussées par le calcul avec éléments finis." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0179.
Анотація:
Notre recherche a été conçue comme une étude de faisabilité pour l'aide à la conception et au diagnostic des chaussées par le calcul avec éléments finis. L'étude des chaussées se fait en général avec des méthodes semi-empiriques et des calculs en élasticité linéaire. Le but de cette recherche est d'essayer d'aborder par le calcul divers aspects non linéaires et non réversibles du comportement des chaussées depuis la construction jusqu'à la ruine. Dans la première partie le comportement de la roue est assimilé à celui du sol sous la fondation. L'originalité du travail vient en particulier du calcul des éléments finis des comportements très divers du sol sous une fondation en fonction de la densité initiale, c'est-a-dire des comportements normalement consolidés et surconsolidés des sols. Dans la seconde partie, nous avons étudié quelques aspects du fonctionnement de la chaussée. L'eau joue un rôle majeur dans la vie de la chaussée, mais le mécanisme est très complexe étant donnée la présence des phases solides, liquides et gazeuses. Partie confidentielle: ensuite, nous avons abordé par le calcul les moyens de limiter la remontée des fissures des dalles de béton vers la couche de roulement, soit en ajoutant des grilles, soit en utilisant des matériaux spéciaux (colas). En dernier lieu, nous présentons les premiers résultats de l'expérimentation Colas sur le manège de fatigue de Nantes. Cette recherche a pour but de rapprocher les connaissances pratiques des ingénieurs et des résultats de calculs aux éléments finis
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Gidel, Gunther. "Comportement et valorisation des graves non traitées calcaires utilisées pour les assises de chaussées souples." Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12366.
Анотація:
L'optimisation du dimensionnement des chaussées souples passe nécessairement par l'amélioration de la modélisation et de la prise en compte du comportement mécanique des graves non traitées (GNT) utilisées en couche d'assise. La caractérisation de l'état initial des GNT en place est une étape indispensable pour prédire correctement les déformations permanentes du matériau (contribution à l'orniérage de la chaussée). L'utilisation d'essais triaxiaux cycliques structurés en plans d'expériences permet d'étudier l'influence du matériau et de sa mise en oeuvre sur ses paramètres d'état initial (module élastique initial et densité sèche initial). De la même façon, l'influence du matériau, de son état initial, et du chargement sur l'accumulation des déformations permanentes des GNT calcaires est mise en évidence et quantifiée à partir d'essais TCR par paliers. Les modèles établis en laboratoire sont validés par les mesures réalisées sur un site expérimental via des simulations numériques de l'essai à la plaque et du chargement routier standard.
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Khoueiry, Nicole. "Study of granular platforms behaviour over soft subgrade reinforced by geosynthetics : Experimental and numerical approaches." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI027.
Анотація:
Les géosynthétiques sont utilisés depuis les années 70 dans le renforcement des plateformes granulaires reposant sur des sols de faible portance pour des applications de routes non revêtues. La complexité des mécanismes développés et la diversité des produits de renforcement nécessitent encore d’étudier ces plateformes renforcées. Un essai au laboratoire permettant de tester des plateformes à échelle réelle a été développé. Une plateforme granulaire non revêtue reposant sur un sol de faible portance a été reproduite. Un protocole de mise en place de ce sol a été élaboré pour assurer son homogénéité et la répétabilité des essais. Une instrumentation spécifique a été développée pour collecter le maximum de mesures utiles pour l’interprétation du transfert de charge et du comportement des géogrilles utilisées. Trois types de géogrille ont été testées : une géogrille extrudée et deux géogrilles tricotées de rigidité différente. Après de nombreux essais de faisabilité, dix essais ont été effectués sous un chargement cyclique sur plaque circulaire, la plateforme testée a été placée dans un banc d’essai de 1,8 m de large, 1,9 m de long et 1,1 m de haut. Sur la base du même protocole de mise en œuvre, des essais de circulation avec un Simulateur Accélérateur de Traffic (SAT) ont été effectués. Ce simulateur a été spécifiquement conçu et construit pour cette application. Pour ces essais, la plateforme testée a été placée dans le banc d’essai allongé à 5 m. La plateforme a été soumise à deux types de sollicitations : un chargement cyclique sur plaque et un chargement de circulation. Des essais de répétabilité ont permis de vérifier le protocole mis en place. A partir des essais, plusieurs observations ont pu être faites sur le comportement des plateformes granulaires, le sol peu porteur, et sur l’efficacité du renforcement. De plus, ces essais ont permis de montrer que le chargement de circulation est beaucoup plus endommageant que le chargement sur plaque. Parallèlement à ces essais, un modèle numérique a été développé en se basant sur la méthode des différences finies avec le logiciel FLAC 3D. Cette modélisation a permis de prédire le comportement de la plateforme sous le premier chargement de plaqueGeosynthetics were used since 1970 in the base course reinforcement supported by soft subgrade in unpaved road application. The various factors and parameters influencing the dominant mechanism and its relative contribution on the platform improvement explain the need of more investigations in this topic. In this research work, large-scale laboratory test was developed to study the reinforcement contribution in the unpaved road improvement. Therefore, an unpaved platform was built of 600 mm of artificial subgrade supporting a base course layer. A detailed experimental Protocol was established regarding the soil preparation, the installation and the soils compaction procedure to reproduce the site conditions and insure the platform repeatability for each test. Three geosynthetics were tested first under a cyclic plate load test. Cyclic load was performed on the prepared platform, with a maximum load of 40 kN resulting in a maximum applied pressure of 560 kPa. The platform was subjected to 10,000 cycles with a frequency of 0.77 Hz. An advanced and complete soil instrumentation was provided in order to collect the maximum data needed for thorough analysis. Quality control tests were performed before each test to verify the soil layers homogeneity and properties. Two base course thicknesses were tested under this test condition, 350 and 220 mm. Once the developed protocol was confirmed under the circular plate load tests, further tests using the Simulator Accelerator of Traffic (SAT) were performed. Indeed, the laboratory prepared platform was placed in a larger box of 1.8 m in large, 5 m in length and 1.1 m in height. The prepared platform was subjected to two solicitations: a particular plate and traffic load. The Simulator Accelerator of Traffic was developed specially for this application. A machine that simulates the traffic load under an effective length of 2 m and a velocity of 4 km/h. The two areas were instrumented: the area under the circulation load, and the area under the plat load, located aside. In addition, a numerical model based on the differential element method using FLAC 3D was developed. The model simulated the circular plate load test with the same platform configuration under monotonic load. The results were compared to the first monotonic load applied on the rigid plate experimentally
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Castañeda, Pinzon Eduardo Alberto. "Contribution de méthodes non destructives à l'évaluation de l'effet de l'eau sur les enrobés bitumineux." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2074.
Анотація:
Dans les pays tropicaux, les enrobés bitumineux périssent rapidement par pénétration de l'eau et par désenrobage (rupture de liaison entre granulats et film de bitume. La plus part des essais traditionnels sont destructifs et nécessitent de nombreuses éprouvettes. Ce travail cherche à comprendre l'évolution des caractéristiques mécaniques des mélanges sous l'effet de l'eau par un essai non destructif qui permet de définir l'intensité de la dégradation. L'étude classique de la variation de la rigidité met en évidence l'incidence de la nature minéralogique du squelette granulaire et de la teneur en bitume (formulation). L'essai de module complexe permet un suivi original des caractéristiques mécaniques. Il apparaît plus homogène et produit des résultats plus cohérents. Sa modélisation permet de définir un facteur d'endommagement (D) dont l'interprétation apporte des informations sur la connaissance de la tenue à l'eauMoisture and stripping (debonding of bitumen and aggregate) are a key element in the distress of bituminous mixtures in the tropical countries. Most of the laboratory testing procedures are destructive and require many specimens. This study aims at understanding the mechanical characteristics evolution for compacted bitumen-aggregate mixtures, using a non-destructive test. The classical study of stiffness evolution highlights the effect of the mineralogical nature of the aggregate skeleton and the bitumen content. The evolution of complex modulus appears to be relevant in evaluating moisture damage, showing the consistent results. It's modelling allows to determine a factor (D) related to moisture-induced damage
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Mathias, Vincent. "Recyclage des fraisats d'enrobés dans les bétons routiers." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2113.
Анотація:
: Chaque année en France, l'entretien des chaussées bitumineuses génère environ deux millions de tonnes de fraisats d'enrobés dont moins de 10% sont recyclés. Ce travail étudie l'intérêt technique et économique d'une nouvelle filière de recyclage pour les fraisats : les bétons de ciment routiers pervibrés. Après une synthèse bibliographique des techniques de recyclage de fraisats existantes, nous nous intéressons à l'étude et à la modélisation des propriétés mécaniques statiques du matériau " béton de fraisat " : résistance en compression, résistance en fendage et module élastique. Les essais réalisés sur différents bétons à différents taux de fraisats et à différentes températures montrent que les propriétés mécaniques du béton diminuent avec l'augmentation de la teneur en bitume, cette baisse étant d'autant plus marquée que la température est élevée. La modélisation permet d'expliquer ces résultats en considérant que les phases granulat et bitume des fraisats sont incluses respectivement dans la phase granulaire (sable, gravillons) et à la phase matricielle (ciment, eau, air) du béton. Dans une troisième partie, nous caractérisons ce nouveau matériau pour une utilisation routière en étudiant son comportement en fatigue, et sa susceptibilité à la fissuration par retrait empêché. L'ensemble des résultats obtenus ont permis de réaliser le dimensionnement de diverses chaussées incorporant du " béton de fraisat ". Ils montrent que, même s'il faut augmenter l'épaisseur des couches de béton ou le dosage en ciment du béton pour compenser la chute de résistance due au fraisat, l'introduction de fraisats dans les bétons routiers peut se faire dans des conditions économiques.
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Nguyen, Thanh Binh. "Valorisation des sédiments de dragage traités par le procédé NOVOSOL(R) dans des matériaux d'assises de chaussée : comportement mécanique et environnemental." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/704/.
Анотація:
"De par leur volume important, la gestion des sédiments de dragage représente un grand défi pour notre société. Leur contamination en métaux lourds et en micropolluants organiques fait qu'actuellement, la plupart des sédiments sont considérés comme déchets dangereux et sont mis en décharge. Ceci va à l'encontre de la politique actuelle où, dans le cadre d'un développement durable, la loi française favorise la valorisation afin que seuls les déchets ultimes soient mis en décharge. C'est dans ce contexte que la société Solvay a développé le procédé NOVOSOL(r) pour le traitement des sédiments pollués en vue d'une valorisation " matière ". Le procédé comporte deux étapes : une immobilisation des métaux lourds par formation d'apatites lors d'une phosphatation par acide phosphorique et une destruction des matières organiques par calcination. L'objectif de cette thèse est de valoriser des sédiments fluviaux traités par le procédé NOVOSOL(r) dans des matériaux routiers pour assises de chaussée. Les études expérimentales en laboratoire comportent deux aspects : performance mécanique et comportement à la lixiviation des matériaux. Les sédiments traités NOVOSOL(r) sont introduits dans des matériaux traités aux liants hydrauliques en substitution d'une partie ou en totalité du sable traditionnel. L'élaboration des matériaux selon la méthodologie d'étude en vigueur ne présente aucune difficulté. L'augmentation de la teneur en sédiments entraîne une demande en eau accrue et les matériaux ainsi réalisés sont moins compacts que des matériaux témoins. Ceci est attribuable aux caractéristiques des sédiments traités NOVOSOL(r) : teneur en fines importante, la friabilité et la porosité des grains. Ces caractéristiques ont pour conséquence d'affaiblir le squelette granulaire, ce qui se traduit par une diminution du module d'élasticité des matériaux. . . . "The management of dredged sediments is a challenge for our society because of their huge volume. The contamination of heavy metals and organic micro pollutants make that the majority of dredged sediments are regarded as dangerous waste and are put in discharge. This isn't in the same point of view of the durable development policy: the French law supports the valorization so that only ultimate waste is put in discharge. In this context, Solvay Company has developed the process NOVOSOL(r) for the treatment of the dredged sediments polluted. The process comprises two stages: an immobilization of heavy metals by formation of apatite under a phosphatising reaction with acid phosphoric and a destruction of the organic matter by a calcination. The goal of this thesis is to use river sediments treated by the process NOVOSOL(r) in road base materials. Experimental studies in laboratory comprise two aspects: mechanical performance and leaching behaviour. The treated sediments by NOVOSOL(r) are introduced into road base mixes treated with cementitious binders as substitute for regular sand. The preparation of materials according to the normalized methodology in laboratory does not present any difficulty. As the treated sediments content increases, the water demand increases and the materials are less compact than reference material. This is due to the characteristics of treated sediments: important ratio of fines, friability and the porosity of granular. These characteristics have as a consequence to weaken the granular skeleton, which results in a reduction in the stiffness module of materials. On the other side, the reactivity of treated sediments NOVOSOL(r) in the matrix of cimentitious binder and a better homogeneity of materials lead to an improvement of the tensile strength. Mechanical performance of all the materials with of treated sediments NOVOSOL(r) evaluated by index of elastic quality is better than that of the reference material. .
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Bresson, Alexa. "Proposition d'une méthode de conception des chaussées revêtues de pavés de béton en zone urbaine et nordique." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27369/27369.pdf.
Анотація:
Actuellement au Québec il n’existe pas de méthode de dimensionnement pour les chaussées revêtues de pavés de béton. Pourtant, l’utilisation de pavés de béton comme revêtement de chaussées apporte des avantages certains tant sur le plan esthétique que sur plan climatique en contexte municipal et nordique. En effet, ils permettent de structurer l’espace urbain et peuvent être mis en place à de faibles températures, permettant ainsi d'augmenter la période de construction durant l'année. Du point de vue structural, sous l'effet du trafic, le transfert de charges d'un pavé à l'autre et vers les couches inférieures de la chaussée permet à ce type de structures de se comporter comme une chaussée souple, ce qui rend possible leur installation dans des zones fortement sollicitées.
Lors d’une première étape de ce projet, 18 sites répartis dans les villes de Montréal, Québec et Longueuil ont été étudiés et ont permis de montrer que l'orniérage était la principale dégradation pour ce type de chaussées en contexte municipal et nordique. Les méthodes traditionnelles de dimensionnement des chaussées souples ne sont pas adaptées aux chaussées revêtues de pavés de béton puisque plusieurs des hypothèses généralement posées pour ces méthodes ne sont pas valides pour ces structures : les couches doivent être homogènes et isotropes, les modules doivent être décroissants d'une couche à l'autre du haut de la structure vers le bas. Enfin, les méthodes de dimensionnement traditionnelles consistent à vérifier entre autre que la traction à la base du revêtement ne dépasse pas une valeur critique. Cependant, la présence du sable du lit de pose sous les pavés ne permet pas d’utiliser ce critère.
En conséquence, il apparaît important de déterminer les caractéristiques d'une couche unique, homogène et isotrope qui permet de reproduire adéquatement le comportement du revêtement de pavés de béton. L’orniérage étant la principale dégradation pour ce type de chaussées, une méthodologie de dimensionnement peut alors être développée en déterminant l'accumulation de la déformation permanente dans la chaussée sous l'effet du trafic, en incluant les variations de caractéristiques que subit la chaussée suivant la période de l'année.
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Gaborit, Philippe. "Comportement thermo-mécanique de structures de chaussées bitumineuses." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2015. http://www.theses.fr/2015ENTP0004.
Анотація:
Cette thèse CIFRE a été réalisée dans le cadre d'un partenariat entre l'ENTPE Université de Lyon, AREA et EIFFAGE Travaux Publics. Les méthodes actuelles de détermination et de prévision de l'endommagement des structures de chaussées autoroutières sont peu fiables et nécessitent d'être améliorées. L'objectif de la thèse est de mettre en place une procédure d'analyse inverse donnant accès aux paramètres de comportement des matériaux de chacune des couches de chaussées à partir des mesures de déflexion. Une première étape vise à définir plus précisément les états de contraintes et de déformations existants dans les différentes couches de chaussées. Pour cela, une instrumentation de chaussée autoroutière située proche d'Aix les Bains a été réalisée. 47 capteurs de déformation et de température ont été implantés dans la structure à trois niveaux différents lors de travaux d'entretien effectués en août 2012. En parallèle, des matériaux de chaussée ont été prélevés sur autoroutes pour caractériser leur comportement en laboratoire. Des essais de module complexe ont permis de déterminer les propriétés thermo-visco-élastiques des matériaux. Ces résultats ont permis de modéliser la déformation de la chaussée et de la comparer avec les mesures. Des mesures de déflexion ont également été réalisées sur la chaussée instrumentée à l'aide d'un curviamètre. Les résultats ont pu être comparés à la modélisation. Les différences observées ont permis de proposer une analyse critique des mesures de déflexionThis thesis was conducted into a parnership between ENTPE university of Lyon, AREA and Eiffage Travaux Publics. Current methods of determination and prediction of damage to highway pavement structures are unreliable and need to be improved. The aim of the thesis is to establish an back analysis procedure from the deflection measurements fiving access to material behavior parameters of each pavement layers. A first step is to define more precisely the states of stress and deformation existing in the different layers of pavement. For this reason, a motorway pavement instrumentation was performed near Aix les Bains in France. 47 strain sensors and temperature were implanted into the structure in three layers during maintenance works in August 2012.In parallel, pavement materials were collected on motorways to characterize their behavior. Complex modulus tests were used to determine the thermo-viscoelalstic properties of materials. These results were used to modeling the deformation of the pavement and compared with measurements. Deflection measurements were also performed on the instrumented pavement with a curviameter device. The reseults were compared to modeling. The observed differences have helped to provide a critical analysis of deflection measurements
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Allou, Fatima. "Un modèle élastoplastique pour la modélisation de l’orniérage des chaussées à faible trafic." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/93d6406d-717a-455f-a660-0ad854f7bc9c/blobholder:0/2006LIMO0067.pdf.
Анотація:
L'orniérage, dû aux déformations permanentes des matériaux non traités (assise en grave non traitée) est l'un des principaux modes de dégradations des chaussées souples. La méthode de dimensionnement des chaussées souples reste empirique. Cette méthode ne caractérise pas le comportement inélastique de ces matériaux (elle fixe implicitement un comportement élastique linéaire des couches constituant la chaussée), et ne prédit pas les déformations permanentes sous un grand nombre de cycles de chargements. Une méthode d'analyse limite pour la prédiction des déformations permanentes des graves non traitées soumises à un chargement cyclique a été développé et présenté dans le cadre de ce travail. Cette méthode, basée sur le concept de l'état limite (shakedown theory), est développée par Zarka (1979) pour les structures métalliques soumises à un chargement cyclique. L'état de contrainte initiale, la teneur en eau et l'anisotropie initiale des graves non traitées sont prises en compte dans la méthode proposée. Une procédure, basée sur les résultats d'essais triaxiaux à chargements répétés, a été développée pour la détermination des paramètres du modèle proposé. Les résultats de modélisation éléments finis du comportement à long terme d'une structure de chaussée obtenus avec le modèle sont présentés et comparés aux résultats issus de l'expérience du manège de fatigue au LCPCRutting, due to permanent deformations of unbound materials, is one of the principal damage modes for low traffic pavements. The flexible pavement design methods remain empirical. These mechanistic methods do not characterize the inelastic behaviour of these materials (only linear elasticity is used as mechanical model) and do not predict the rutting under large loading cycles number. A simplified method, based on the concept of the shakedown theory developed by Zarka for metallic structures under cyclic loadings, to estimate the permanent deformations of unbound granular materials (UGM) subjected to traffic loading has been developed and presented in the framework of this study. The mechanical initial states of granular layers are taken into account with an anisotropic hyperelastic model and the calculation of the rut depth evolution with time is carried out. Based on repeated loading triaxial tests, a general procedure has been developed for the determination of the material parameters of the constitutive model. The results of a finite elements modelling of the long-term behaviour of a flexible pavement with the simplified method are presented and compared with the results of the LCPC full scale pavement experiment
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Saussaye, Lucile. "Traitement des sols aux liantshydrauliques : aspects geotechniques et physico-chimiques des pertubations de la solidification." Caen, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00800952.
Анотація:
Le traitement des sols aux liants hydrauliques (chaux, ciment…) est un procédé de plus en plus pratiqué par les entreprises du BTP en technique routière. Il améliore les propriétés géotechniques et mécaniques des sols dits « médiocres » in situ. Les guides techniques « Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques » (SETRA-LCPC, 2000 et 2007) présentent les méthodologies d’études géotechniques en laboratoire et in situ afin d’atteindre les performances requises. Cependant, l’analyse du retour d’expérience montre un certain nombre de perturbations du traitement tels que des gonflements. La présente thèse s’intéresse à : -la caractérisation physico-mécanique et physico-chimique de 3 sols types de la région Basse-Normandie avant et après un traitement mixte ; -la détermination de seuils de perturbations de la solidification dues à la présence des anions Cl-, SO42-, NO3-, PO43-dans le sol. Les concentrations seuil sont recherchées tant du point de vue des performances mécaniques que de la stabilité structurelle. A l’échelle microscopique, les perturbations sont étudiées à l’aide des analyses physico-chimiques et microstructurales des sols dopés. Il apparaît que les quatre anions présentent un potentiel de perturbation de la solidification dont l’expression diffère selon le sol, le traitement considéré, la forme chimique de l’anion, sa concentration, les conditions de cure et le type de sollicitation. Si l’introduction dans le sol d’un anion unique ne remet pas en cause une réutilisation du sol traité en techniques routières, les simulations d’interactions des anions révèlent des cas d’inaptitude fortement préjudiciables, dont le contrôle doit être poursuiviThe reuse of soils after adding binder agents is becoming more and more applied. This treatment technique results in the improvement of the physical and mechanical characteristics of the soils, allowing them to be reused in several geotechnical applications. The technical guides "Soils treatment with lime and/or hydraulic binders", (SETRA-LCPC, 2000 and 2007) present the geotechnical investigation methodologies in the laboratory and in situ. However, the analysis of the experience feedback analysis shows some disturbances such as swelling. This research work investigates the influence of assumed disruptive chemical compounds thanks to: -the physicomechanical and physicochemical characterisation of 3 soils of the Normandy region before and after treatment; -the determination of the thresholds of solidification disturbance due to the presence of anions Cl-, SO42-, NO3-, PO43- in soils. The concentrations thresholds are evaluate both from the mechanical performances and the structural stability point of view. At the microscopic scale, the disturbances are studied by the physicochemical and microstructural analyses of the spiked soils. It seems that the four anions have a disturbance potential. But their influence depends to the soil, the treatment, the chemical form of the anion, its concentration, the cure conditions and the geotechnical test. If the introduction of one single anion in the soil doesn’t prevent a reuse of the treated soil in road construction, the simulations of the anions interactions reveal harmful cases of unsuitability, opening on a new approach on the understanding of the solidification disturbances
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Nadah, Jaouad. "Valorisation d'une craie du Nord de la France en assise de chaussée routière." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00494527.
Анотація:
Le manque de granulats de qualité dans certaines régions françaises tend à devenir un problème majeur pour les entreprises de travaux publics. En effet, avec une consommation annuelle de 200 millions de tonnes de granulats, la route se doit de faire face en imaginant de nouvelles solutions comme la valorisation de certains matériaux.La craie, située entre roche et sol, possède une place particulière dans le monde des travaux publics. En effet, si son usage est relativement bien maîtrisé en vue de la réalisation de remblais ou de couches de forme, il en est tout autrement des couches d'assise de chaussées.Ce type de matériau est usuellement rejeté de la conception des assises de chaussées car il ne s'insère pas dans les guides normatifs utilisés par les professionnels de la route. Les performances mécaniques et la grande sensibilité à l'eau de ce matériau ne lui permettent pas d'entrer dans les spécifications requises par les normes. Cependant, il est tout à fait envisageable que la craie trouve sa place de manière totale ou partielle en assise de chaussée.Ce matériau que l'on trouve en abondance dans certaines régions françaises pauvres en granulats "haut de gamme" (Nord-Pas de Calais, Champagne-Ardenne...), pourrait ainsi palier un certain manque, participer à la préservation de ressources naturelles et économiser frais et pollution générés par un approvisionnement lointain.Ces travaux menés en partenariat entre le Laboratoire de Génie Civil de l'Ecole Centrale de Lille et le Laboratoire Routier Eurovia de Loos ont donc pour but de proposer des pistes d'amélioration des performances mécaniques de la craie en vue de sa valorisation en assise de chaussée routière
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Martínez, Juan Luis. "Contribution au dimensionnement rationnel des structures de chaussées souples et inverses : comportement des graves non traitées et des sols support." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20271.
Анотація:
Ce travail vise a affiner le dimensionnement rationnel des structures de chaussees souples et inverses, par une etude et une prise en compte plus rigoureuses du role et du comportement mecanique des materiaux non traites, dont la connaissance reste encore trop approximative et empirique. La premiere partie presente plusieurs aspects du dimensionnement des chaussees souples ou inverses et en rappelle les hypotheses usuelles. Apres en avoir souligne les lacunes, des ameliorations sont proposees, en particulier sur les plans de la modelisation mecanique des materiaux, des methodes de calcul et des mesures de validation et de reconnaissance. Dans la partie suivante, le comportement des graves non traitees et des sols support soumis a des chargements repetes a grand nombre de cycles, est etudie a l'appareil triaxial, sous l'angle du role des caracteristiques physiques, de la modelisation des deformations macroscopiques reversibles et irreversibles et de la classification des materiaux. Le calcul en elements finis mis en uvre dans la troisieme partie integre l'elasticite non lineaire des materiaux non traites et les lois de fluage sous charge cyclique. De nombreux exemples sont etudies et les consequences pratiques sur le dimensionnement des structures de chaussees sont exposees. Les resultats d'experimentations sur des chaussees en place sont finalement presentes et des methodes plus rigoureuses de traitement et d'interpretation des mesures de deflexion et d'ovalisation sont proposees et developpees. La validation des modeles et une reconnaissance de parametres mecaniques en place sont egalement effectuees
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Tautou, Rémi. "Modélisation dynamique de la thermo-viscoélasticité des matériaux bitumeux : Application aux essais FWD sur les structures des chaussées." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0031/document.
Анотація:
Le diagnostic du parc routier est une étape indispensable préalable à l'entretien et la réparation des structures de chaussées. L'importance d'une plus grande finesse de l'analyse des résultats issus des méthodes de contrôle non destructif peut permettre de réaliser, à terme, des économies sur les coûts et énergie mis en jeu lors de la maintenance et la construction. Ces travaux de doctorat présentent un modèle thermo-visco-elastique permettant d'intégrer le comportement des matériaux bitumineux composant une chaussée par l'utilisation du module et de l'amortissement complexe issu des courbes maitresses. La résolution du problème dynamique est réalisée à l'aide d'une approche fréquentielle. Cette approche est appliquée en particulier à un essai FWD sur lequel des variations climatiques sont étudiées. Des essais in situ, réalisés sur deux sites instrumentés, permettent de valider le modèle. Les bons résultats obtenus suggèrent l'utilisation de ce modèle à travers une analyse multicritère sur les bassins de déflexion et les historiques pour le développement futur d'un modèle de retro calcul dynamiqueThe diagnosis of the road fleet becomes a necessary step prior to themaintenance and the repair of pavement structures. The importance of a finer analysis of the results of the non-destructive testing methods can eventually achieve to cost and energy savings for the maintenance and construction. This phD thesis introduces a thermo-visco-elastic model for intersting the behavior ofbituminous pavement materials, using the complex modulus and damping from master curves. The resolution of the dynamic problem is performed thanks to a frequency approach. This approach is particularly applicable to a FWD test on which climatic variations are studied. In situ tests, carried out on two instrumented sites, are used to validate the model. The obtained of good results suggests the use of this model through a multi-criteria analysison deflection basins and of the records for the future development of a backcalculation dynamic model
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Becquart, Frédéric. "Première approche du comportement mécanique d'un milieu granulaire issu d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères : valorisation en technique routière." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2007/50376-2007-13.pdf.
Анотація:
Le travail de thèse a consisté à identifier expérimentalement le comportement mécanique d'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères, à la fois non traité et cimenté avec un liant routier à faible dosage. Ce mâchefer est valorisable au sens de la circulaire du 9 mai 1994, précisant les conditions d'emploi des mâchefers en technique routière. L'objectif est d'améliorer la connaissance du matériau « mâchefer» du point de vue mécanique, de telle sorte à améliorer la méthode de dimensionnement rationnelle des chaussées, prenant en compte un comportement plus réel du matériau granulaire « mâchefer» et permettant ainsi de s'affranchir de considérations empiriques. La première étape de cette étude a consisté à mettre en place des dispositifs et méthodologies expérimentaux adaptés au matériau « mâchefer ». Dans cette première approche, la rhéologie du matériau granulaire, non lié et faiblement cimenté, est approchée en régime quasi-statique et en régime cyclique, sur des chemins de contraintes oedométriques et triaxiales. Les résultats expérimentaux révèlent des propriétés mécaniques du matériau granulaire « mâchefer » analogues aux matériaux pulvérulents initialement denses, caractérisées principalement par une élasticité non linéaire, une dépendance vis-a-vis de la pression moyenne appliquée, une dilatance progressive aux grandes déformations, et une stabilisation progressive des déformations élastiques et permanentes en régime cyclique à haut nombre de cycles. Les notions d'état caractéristique et d'état critique semblent applicables au matériau « mâchefer ». La formulation d'une première approche du comportement en fatigue ainsi que la prise en compte de la pathologie de gonflement du matériau dans le dimensionnement sont présentées, et doivent également conduire à une meilleure prise en compte du comportement du mâchefer dans la méthodologie de dimensionnement.
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De, bortoli Anne. "Pour un entretien routier durable : Prise en compte des conséquences de l’interaction chaussée-véhicule dans l’aide à la décision des politiques de resurfaçage – illustration par un cas autoroutier français." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1165.
Анотація:
Mode largement majoritaire, le transport routier est un déterminant de notre bien-être quotidien : nous dépensons dans le transport routier 4 ans de nos vies, 10% de nos revenus, et un tiers de nos impacts nationaux au changement climatique. Entretenir de manière optimale le réseau d’infrastructures qui le supporte en accord avec les objectifs de développement durable de notre siècle et dans un contexte budgétaire toujours plus contraint nécessite un outil d’aide à la décision adapté, à la fois systémique et couvrant l’ensemble des piliers du développement durable.Les outils d’aide à la décision pour l’entretien routier sont aujourd’hui focalisés sur les contraintes techniques et le budget financier. Les méthodes d’Évaluations Socio-Économiques et d’Études d’Impact Environnemental préconisées par le Ministère de l’Écologie permettent d’aborder les piliers sociaux et environnementaux mais ne sont pas adaptées à l’entretien des routes, ne couvrent pas l’ensemble des principaux impacts des transports routiers, ni le cycle de vie complet. Or, le ralentissement global actuel de l’entretien des routes s’accompagne d’une augmentation des déformations de chaussées, provoquant à son tour une augmentation des consommations des véhicules – en carburant, pneumatiques, pièces de suspension. Dès lors, le véritable enjeu dans l’arbitrage de stratégies durables voire équitables d’entretien des routes est d’expliciter quantitativement, dans un but comparatif, la distribution au sein des parties prenantes des coûts et avantages environnementaux, sociaux et économiques du système {route + véhicules}. Et ce, en tenant compte des interactions chaussée-véhicules fortes, génératrices de transferts d’impacts particulièrement importants sous contraintes budgétaires vigoureuses.Une approche analytique puis systémique de l’entretien des routes nous a permis une appréhension souhaitée holistique, dans un souci d’équité dans la représentation des parties prenantes et d’exhaustivité des impacts majeurs de l’entretien. Le modèle développé permet l’évaluation quantitative multicritère et sur cycle de vie des stratégies de resurfaçage routières en interurbain français. Se basant sur une représentation physique « sur mesure » pour l’entretien du tronçon routier, il combine ensuite des méthodes d’évaluation éprouvées dans d’autres secteurs et ajustées ici à l’objet étudié : analyse environnementale et économique du cycle de vie, analyse de Leontief, évaluations financières et socioéconomiques. Sa batterie d’indicateurs inclut toutes les parties prenantes de l’entretien des routes : usagers, riverains, gestionnaire, environnement, et société. Il utilise des données et modèles nouveaux en techniques routières, environnement, acoustique et économie, construits dans le cadre de la thèse. Une enquête que nous avons réalisée auprès des gestionnaires routiers français nourrit le propos et la modélisation du point de vue qualitatif et quantitatif sur les pratiques française d’entretien des routes. Un apport particulier est également fourni en nouvelles données d’Inventaires de Cycle de Vie pour l’entretien des routes (resurfaçage et consommations véhiculaires) et en coûts des techniques routières.Le modèle est appliqué à un tronçon autoroutier français réel de 10 km : comparée à la stratégie d’entretien actuelle de cette autoroute, un entretien accru mènerait à des gains pour l’emploi et la production nationale, l’environnement (santé, biodiversité, ressources), et l’usager (dépenses). Des optima sanitaire et financier de l’entretien apparaissent autour de +50% d’investissement par rapport aux pratiques actuelles : les gains atteignent alors 4€ pour les usagers et plus de 700€ pour la santé des riverains (supply chain complète) pour chaque euro supplémentaire dépensé en resurfaçage. Le bilan en termes de dépenses du gestionnaire, de recettes pour l’État, et de temps passé par l’usager est en revanche amélioré par une baisse de l’entretienAs the principal conveyor of transportation, roads are a determinant of population well-being. Nevertheless, the budgets for the maintenance of public infrastructure keep on shrinking in most countries, along with the overall quality of road pavements. Literature has shown that a substantial surface deterioration leads to road vehicle overconsumption - in fuel, tires and suspension spare parts – with financial, macroeconomic, social and environmental impacts. Thus, considering road pavement-vehicle interactions is crucial to maintain roads in a sustainable way: we developed such a method to compare pavement resurfacing programs on a sustainable point of view for French intercity roads.First, an analytical then systemic approach led to an inventory of the stakeholders of road maintenance, and to develop indicators to quantify the impacts of different pavement overlay strategies on these stakeholders. The eleven indicators chosen to assess the sustainability of road maintenance are: the discounted expenses for the road manager; the discounted expenses and the time spent for the users; the road noise and health damages to local communities; the damages to non-renewable resources and to biodiversity for the environment; the national production and employment, the tax collection and the overall cost for the Nation.This assessment model is integrated, on the life-cycle. The calculation of indicators combines well-known methods used in other sectors and adapted to the studied subject: environmental life-cycle and life-cycle cost assessments, input-output analysis, financial and socioeconomic appraisals. We completed these methods with new data and statistical models about road maintenance techniques, environment, acoustics and economy. We sent a questionnaire to the managers of the different kinds of intercity roads in France to refine our models. Based on these answers with good representativeness, we built environmental Life Cycle Inventories and prices of road overlay techniques for the French market.We then applied this method to a ten-kilometer-long highway section in France to compare 5 scenarios of resurfacing, and highlighted few lessons learnt from this case study for sustainable highway maintenance programs. We first presented the studied road section – its characteristics, the current maintenance strategy of the manager – then explained the parametrization and scenario development to use the method, before analyzing and interpreting the results. The baseline scenario consisted in overlaying the road with 2.5 cm of hot mix asphalt every T=13 years period of time. Based on it, we quantified gains for the different stakeholders to change this period according to the following alternative scenarios: “Minimal Investment”: T=19.5 years; «50% Increased Investment »: T=9.8 years; « Ambitious Practices »: T=7.8 years; « Maximal investment »: T=5.7 years.An increased investment would lead to gains in terms of production, employment, environment (health, biodiversity, non-renewable resource consumption) and user expenses. Optima of public health return and user savings on maintenance investment have been spotted around +50% of investment compared to current practices: gains reach up to 700€ for local communities’ health and 4€ for users for each extra euro spent in road resurfacing program. On the contrary, rising the road maintenance investment entails losses in terms of tax incomes for the Nation, road manager expenses and time spent by users.Sensitivity analyses have also been conducted over three parameters: the traffic level, the resurfacing techniques and the speed of road surface deterioration. These analyses show that the more important traffic and speed of deterioration are, the higher environmental gains and users savings are. Moreover, environmental gains do not depend on road pavement materials: almost 100% of the environmental gains or losses come from the fuel consumption dependence on road surface condition
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Arsenie, Ioana maria. "Etude et modélisation des renforcements de chaussées à l'aide de grilles en fibre de verre sous sollicitations de fatigue." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAD025/document.
Анотація:
L’objectif de la thèse « Etude et modélisation des renforcements de chaussées à l’aide de grilles en fibre de verre sous sollicitations de fatigue » est de caractériser le rôle du renforcement de la couche de surface en béton bitumineux d’une structure de chaussée soumise à des sollicitations de fatigue au moyen d’une grille en fibre de verre appelée « géo-grille ». Le comportement en fatigue du composite formé de béton bitumineux et de géo-grille est étudié en laboratoire par des essais de flexion en quatre points (4PB), pilotés en déformation avec un chargement sinusoïdal alterné, à 10°C et 25 Hz. Les éprouvettes testées sont des poutres prismatiques de grandes dimensions 630 x 100 x 100 mm3. Elles sont de deux types : en béton bitumineux (non-renforcées) et en béton bitumineux renforcé par deux géo-grilles (renforcées). Le dispositif d’essais est un banc de fatigue en flexion en quatre points prototype, qui respecte les normes européennes. Les résultats expérimentaux ont été utilisés dans la modélisation de l’évolution de l’endommagement en fatigue de deux types d’éprouvettes. Les lois d’endommagement des matériaux de type Bodin sont implantées dans le code aux éléments finis CAST3M. Deux catégories de modèles ont été conçues, respectivement monocouche et tri-couches. Chaque catégorie comprend un modèle de poutre non-renforcée et un modèle de poutre renforcée. Le modèle de Castro-Sanchez a été testé pour prédire l’endommagement et notamment le nombre de cycles à la rupture pour chaque type de poutreThe objective of the PhD thesis « Study and modelling of the pavement reinforcement with glass fibre grid under fatigue loading » is to characterize the reinforcement role of the asphalt surface layer of a pavement subjected to fatigue loading with the glass fibre grid or « geo-grid ». The fatigue behaviour of the composite formed of asphalt mixture and geo-grid is studied in laboratory with four point bending tests (4PB) performed with sinusoidal waveform, at 10°C and 25 Hz. The tested specimens are 630 x 100 x 100 mm3 beams of two types: asphalt beams (non-reinforced) and asphalt beams reinforced with geo-grid (reinforced). A four point bending prototype device was designed to perform the fatigue tests on the big size asphalt specimens. The device respects the European Standards. The experimental results were used for modelling of the damage evolution under fatigue loading of the both types of beams. The damage laws of the materials are Bodin laws programmed in Cast3M finite element code. Two categories of models were conceived, respectively: one layer beam models and tri-layers beam models. Each category has a model of non-reinforced beam and a model of reinforced beam. Furthermore, Castro-Sanchez model was used to predict damage evolution and in particular the number of cycles to failure correspondent to the two types of beams
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Meftah, Rabie. "Une approche par formalisme de green réduit pour le calcul des structures en contact dynamique : application au contact pneumatique/chaussée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00665546.
Анотація:
Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre de la réduction du bruit du traffic routier. Le contact pneumatique/chaussée représente la principale source de ce phénomène dès la vitesse de 50 km/h. Dans ce contexte, une nouvelle démarche de modélisation du comportement dynamique d'un pneumatique roulant sur une chaussée rigide est développée. Au niveau du pneumatique, un modèle périodique est adopté pour calculer les fonctions de Green du pneumatique dans la zone de contact. Ce modèle permet de réduire considérablement le temps de calcul et de modéliser le pneumatique dans une large bande de fréquence. Le modèle est validé en le comparant avec un modèle d'éléments finis classique réalisé sous le logiciel Abaqus. Habituellement, la réponse temporelle du pneumatique peut être calculée par une convolution des fonctions de Green et des forces de contact. Cette technique est très coûteuse en terme de temps de calcul. Nous avons adopté une nouvelle démarche. L'idée consiste à décomposer les fonctions de Green dans une base modale. Les paramètres modaux sont ensuite utilisés pour construire une convolution plus rapide. La convolution modale est adaptée au problème de contact par l'addition d'une condition de contact cinématique. Le modèle de contact est comparé à la méthode de pénalité dans le cas d'un exemple académique. Il présente l'avantage de sa stabilité et de sa facilité de mise en oeuvre. Dans la dernière partie de ce travail, le modèle de contact est appliqué au cas d'un pneumatique roulant sur différents types de chaussée. Le contenu spectral des forces de contact est étudié en fonction de la vitesse de déplacement et la rugosité des chaussées. Afin de construire le modèle de contact d'un pneumatique réel sur une chaussée réelle, plusieurs exemples à complexité croissante sont traités. Le modèle d'anneau circulaire sous fondation élastique est largement étudié dans cette thèse. Une étude détaillée du modèle est réalisée dans les cas analytique et numérique
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Voirin, Jean. "Utilisation des calcaires du Bajocien lorrain moyen en techniques routières." Nancy 1, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2004_0093_VOIRIN.pdf.
Анотація:
Ce travail concerne l'emploi des granulats issus des formations calcaires du Bajocien lorrain dans les techniques pour assises routières. Les études économiques montrent que l'utilisation des roches carbonatées croît en Lorraine et que cette ressource se substitue majoritairement aujourd'hui aux matériaux traditionnels dans le domaine routier. Le manuscrit s'attache à montrer que l'utilisation de ces matériaux ne pose pas de difficultés particulières en techniques routières, malgré la grande variabilité de leur faciès. Il faut cependant que la formulation soit bien adaptée et qu'un liant routier soit de préférence utilisé. L'adhérence entre granulats calcaires et matrice cimentaire est ensuite abordé : Les calcaires issus de roches massives développent de réelles qualités d'adhérence avec la matrice, notamment si le liant hydraulique contient du laitier. Une étude sur la cinétique de durcissement de ces mélanges prouve que les coefficients de correspondance normalisés ne sont pas adaptés aux calcaires. Enfin, nous confirmons que les courbes normatives de recomposition sont pertinentesThis work looks at the use of aggregates taken from limestone formations in the Lorraine Bajocian banks for road subbases. Economic studies show that the use of carbonate rock keeps growing in Lorraine, surpassing traditional materials to the point of being the major resource for road building. This manuscript displays how these materials don't cause any particular technical difficulties in this field even though they have a wide range of aspects. However, the formulation must be well adapted and binder use is preferable. The limestone from massive rock has good adhesion properties with the matrix, especially if the hydraulic binder contains slag. A kinetic study of the setting of these mixes proves that standard equivalence coefficients, for the estimation of final performances, used now are not adapted to limestone, which reacts chemically. As to pertains to the elaboration of the limestone mixes, we confirm that the standard gradings are pertinent until an eventual improvement of recomposition methods based on aggregate stacking theory is established
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Mengue, Emmanuel. "Évaluation du comportement mécanique d’un sol latéritique traité au ciment pour des applications routières." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10050/document.
Анотація:
Jusqu'à récemment dans de nombreuses régions tropicales et subtropicales, on utilisait surtout les graveleux latéritiques en géotechnique routière, comme matériaux d’assise de chaussée. Avec l'évolution des besoins, la récente prise en compte des contraintes environnementales et la rareté des graveleux latéritiques de bonne qualité, la promotion de matériaux dont l'usage est peu répandu pour diverses raisons techniques ou historiques est encouragée. En Afrique subsaharienne, la valorisation des matériaux marginaux naturels locaux, singulièrement les sols latéritiques fins, en technique routière est vivement encouragée pour une meilleure utilisation des ressources dans le cadre du développement durable et dans un contexte socio-économique particulier.Ce mémoire de thèse expose une étude du comportement mécanique d’un sol latéritique fin traité au ciment à différents dosages pour une valorisation en technique routière. Il comporte cinq parties:La première partie concerne une étude bibliographique des travaux réalisés sur les sols latéritiques. On présente également les travaux réalisés sur les sols traités au ciment.La deuxième partie est consacrée à la description des matériaux étudiés. Après la présentation des caractérisations physiques, chimiques et minéralogiques de ces matériaux, on présente les paramètres de l’étude. Cette partie s’achève par la caractérisation minéralogique et microstructurale du sol latéritique traité au ciment à différents dosages.La troisième partie présente les résultats expérimentaux d’une étude de la consolidation unidimensionnelle du sol latéritique avant et après traitement au ciment à différents dosages. La vérification de l’aptitude au traitement du sol, la détermination des caractéristiques intrinsèques et de compactage du sol traité au ciment sont également présentées dans cette partie.La quatrième partie présente les résultats expérimentaux de la résistance mécanique du sol avant et après traitement au ciment. La portance, les résistances en compression et en traction, les résistances à la rupture et au cisaillement forment l’ossature de cette partie.Enfin la cinquième partie présente une analyse numérique et économique de la conception d’une assise de chaussée en sol latéritique traité au ciment à différents dosages L’influence du traitement du sol sur l’épaisseur de l’assise de chaussée est examinée, ainsi que le coût économique de l’assise de chausséeUntil recently, in many tropical and subtropical regions, lateritic gravels have been used in geotechnical highway, like for example in the road foundations. With the increase of needs, the recent consideration of environmental constraints and the unavailability of lateritic gravels with good mechanical properties, the promotion of materials whose use is not widespread for various technical or historical reasons is encouraged. In Sub-saharan Africa, the valorization of local natural marginal materials particularly the fine grained lateritic soils, in road construction purposes is strongly encouraged where a better utilization of resources might help insure sustainable development in a particular socio-economic context.This thesis presents a study of the mechanical behavior of a cement treated fine grained lateritic soil for a valorization in road construction. It constains five parts:The first part concerns a literature review of work on lateritic soils. It also presents the work completed on soils treated with cement.The second part is devoted to the description of the materials studied. After the presentation of physical, chemical and mineralogical characterizations of these materials, we present the parameters of the study. At the end, mineralogical and microstructural characterization of cement treated lateritic at different dosages is presented.The third part presents the experimental results of a study of one-dimensional consolidation of lateritic soil before and after treatment with cement at different dosages. The verification of the processability of the soil, as well as the determination of intrinsic characteristics and compaction of the cement treated lateritic are also illustrated in this section.The fourth part shows the experimental results of the mechanical strength of the lateritic soil before and after treatment with cement. The discussion about bearing capacity, the compressive and tensile strength and the rupture and shear strengths constitutes the major concern of this part.Finally, the fifth part presents a numerical and economic analysis of the design of a road foundation of lateritic soil treated with cement at different dosages. The influence of soil treatment on the thickness of the road foundation is examined, as well as the economic cost of the road foundation
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Wang, Dongxing. "Solidification et valorisation de sédiments du port de Dunkerque en travaux routiers." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10086/document.
Анотація:
Environ 50 millions de m3 des sédiments sont dragués chaque année des ports en France. La solution traditionnelle comme le dépôt en terre et l’immersion en mer pour les sédiments devient de plus en plus réglementée. L’utilisation des sédiments dans le domaine de construction peut non seulement résoudre les problèmes relatifs aux sédiments, mais également constituer une nouvelle source de matériaux. Les présents travaux portent sur la proposition d’une solution pour l’utilisation des sédiments marins en couche d’assise de chaussée à travers le respect d’une méthodologie générale de valorisation. Après une identification des sédiments bruts, la valorisation des sédiments par le ciment et la chaux dans le domaine routier est évaluée en point de vue de l’IPI et de la performance mécanique. L’effet du ciment et de la chaux sur le compactage, la résistance, le gonflement, la durabilité et le changement des phases minérales est étudié. Les cendres volantes peuvent être utilisées pour la valorisation des sédiments à cause de sa propriété pouzzolanique. L’ajout des cendres volantes induit certainement le changement des propriétés mécaniques et chimiques, qui sont évaluées par les essais de compaction, les essais de l’indice portant immédiat, les essais en compression et en traction, les essais du cycle au gel-dégel, les essais de l’immersion à l’eau et les essais DRX et ATD/ATG. Le potentiel d’utilisation des formulations élaborées est évalué en technique routière. Enfin, l’étude mécanique complémentaire sur les sédiments bruts et les sédiments traités à la chaux est présentée. Les performances mécaniques plus approfondies des sédiments sont prises en compte à l’aide de l’essai de compressibilité, de l’essai de cisaillement direct et de l’essai triaxialNearly 50 millions m3 of sediments are dredged each year from rivers and ports in France. The traditional solution such as land deposit and ocean dumping to manage dredged sediments is increasingly restricted. The use of sediments in the field of construction can not only solve problems related to sediments, but also provide a new source of construction materials. The present work focuses on a proposed solution for use of marine sediment in roadbed layer by the respect of a general methodology. After identifying the characteristics of raw sediments, the evaluation of marine sediments by cement and lime in roadbed is assessed in terms of bearing capacity and mechanical performance. The effect of cement and lime on soil compaction, strength, swelling, durability and le change in mineral phases is studied. Fly ash can be used for the valorization of sediments because of its pozzolanic property. For treated sediments, the addition of fly ash induces certainly the change in mechanical and chemical properties, which are evaluated by the compaction tests, the bearing capacity tests, the compressive and tensile strength tests, the freezing-thawing cycle tests, the immersion in water tests and the XRD and DTA/TGA tests. The potential of the proposed formulations treated with fly ash was evaluated for the potential use in road engineering. Finally, the supplementary mechanical study on raw sediments and lime-treated sediments is presented. The mechanical performance of sediments is evaluated by using the compressibility tests, direct shear tests and triaxial tests
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Attia, Thomas. "Interfaces between pavement layers in bituminous mixtures." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET001.
Анотація:
Afin que les structures de chaussée présentent une bonne résistance mécanique, les couches qui les composent sont liées entre elles à l’aide de « couches d’accrochage ». Un nouvel appareil, nommé 2T3C (Torsion-Traction‑Compression sur Cylindre Creux), a été conçu dans cette thèse pour caractériser le comportement thermomécanique des interfaces entre couches de chaussées en enrobé bitumineux. La Corrélation d’Images Numériques en trois dimensions (CIN 3D) a notamment été utilisée pour trouver les sauts de déplacement au niveau de l’interface. Le comportement de différentes configurations d’interfaces a été étudié dans le domaine des petites déformations, pour lequel un nouveau modèle a été introduit pour les décrire, et dans le domaine des grandes déformations à l’aide d’essais de rupture monotone en cisaillementTo ensure that road structures present a good mechanical strength, the layers that compose them are bonded together with tack coats. A new device, named 2T3C Hollow Cylinder Apparatus (2T3C HCA), has been designed in this thesis to characterise the thermomechanical behaviour of interfaces between pavement layers in bituminous mixtures. 3D Digital Image Correlation (3D DIC) has been used to find the displacement gaps at the interface. The behaviour of different interface configurations has been studied in the small strain domain, for which a new model was introduced to describe them, and in the large strain domain thanks to monotonic shear failure tests
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Marc, Teodor paul. "Conception et réalisation de structures routières à hautes performances." Thesis, Artois, 2011. http://www.theses.fr/2011ARTO0214/document.
Анотація:
La thèse de doctorat analyse l'étude des facteurs d'influence qui, par de grandes variations de température, mettent souvent en danger les structures routières, surtout celles avec des couches bitumineuses, en vue de déterminer les propriétés thermo-physiques (conductivité thermique, chaleur spécifique, diffusivité thermique, effusivité thermique et émissivité) et de concevoir et réaliser des couches d'asphalte avec des caractéristiques thermo-physiques et physico-mécaniques supérieures.Pratiquement, les études mises en évidence dans la thèse sont axées principalement sur la détermination des caractéristiques thermiques des enrobés bitumineux, des caractéristiques qui visent à lutter contre les facteurs d'influence résultant des conditions environnementales auxquelles les structures routières sont soumises constamment dans les étapes de construction, réparation, et au cours de leur durée de service. Grâce à la connaissance de la distribution de température dans chaque couche bitumineuse composant de la structure routière, les sollicitations qui apparaissent dues aux variations de température peuvent être contrôlées. Les fluctuations quotidiennes et saisonnières de la température de l'air, l'intensité de la radiation solaire, les matériaux qui composent les couches de la structure routière par leur géométrie et les conditions de surface sont quelques uns des facteurs les plus importants qui mettent en danger de manière significative la stabilité de la structure de la route.Des contributions positives ont été apportées quant à l'amélioration des caractéristiques thermiques par la conception et la mise en oeuvre des enrobés bitumineux dans la composition desquels on a utilisé, en plus de matériaux de base, des cendres volantes en remplaçant partiellement ou totalement le filler. Cela aide à obtenir de meilleures propriétés thermo-physiques qui ont un effet favorable sur les caractéristiques physiques et mécaniques.A base des résultats expérimentaux, on a formulé des conclusions intéressantes et en même temps extrêmement précieuses pour le domaine des infrastructures routières, qui ont ouvert sur une gamme de possibilités pour de nouvelles recherches dans ce domaineThe doctoral thesis analyses certain factors of influence that, through large temperature variations, frequently have a negative impact upon road pavements, especially the bituminous layers, with a view to determine the thermal-physical properties (thermal conductivity, specific heat, diffusive thermal, thermal effusion and emissivity) and to design and realize asphalt layers with better thermo-physical, and physical and mechanical characteristics.Practically, the studies highlighted in the thesis focus mostly on determining the thermal characteristics of asphalt mixtures, characteristics which help to combat the influence factors resulting from environmental conditions to which road structures are subject continuously road in the construction and repair stages, as well as during their service life. Due to being aware of temperature distribution in each bituminous layer of the road structure, the stresses occurring from variations of temperature can be controlled. The daily and seasonal fluctuations of air temperature, the intensity of solar radiation, the materials that make up the road structure layers by their geometry and surface conditions are some of the most important factors that significantly endanger the stability of the road structure.Positive contributions have been made on improving the thermal characteristics through designing and realizing asphalt mixtures in the composition of which, in addition to basic materials, flying ash was used as partial or total replacement for filler. This helps to obtain higher thermo-physical properties that have a favorable effect on physical and mechanical characteristics.Based on experimental results, some interesting and in the same time extremely valuable conclusions have been formulated opening a range of opportunities for further research in the field of road infrastructures
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Vu, Trong Dai. "Modélisation des effets tournants du pneumatique et des forces decontact pour le bruit de roulement basses fréquences." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1051/document.
Анотація:
Le bruit de roulement contribue fortement au bruit perçu à l'intérieur de l'habitacle des automobiles. Ce bruit a pour origine le contact du pneumatique sur une chaussée rugueuse. En basses fréquences (0-400 Hz), il est transmis dans l'habitacle du véhicule essentiellement par la voie solidienne. La méthode actuelle de prévision de ce bruit chez PSA Peugeot Citroën repose sur une approche mixte calcul-mesure longue, coûteuse et pas suffisamment prédictive. Pour contourner ces limitations, une filière purement numérique est envisagée. Elle demande de modéliser le comportement vibro-acoustique du pneumatique en prenant en compte les effets liés à la rotation et de résoudre le problème de contact avec une chaussée rugueuse. Concernant la modélisation d'un pneumatique en rotation, des formulations des effets tournants d'un solide déformable sont établies en utilisant une approche Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE). Ces formulations sont validées par une application sur un nouveau modèle simplifié du pneumatique. Il s'agit d'un modèle d'anneau circulaire incluant les effets de cisaillement soumis localement à une charge représentative de la masse du véhicule. Un modèle plus complexe d'ensemble monté pneu/roue/cavité intégrant l'ensemble des effets liés à la rotation est également validé par une comparaison avec des essais. Ensuite, le contact avec une chaussée réelle est formulé par différentes approches permettant de réduire le temps de calcul pour une utilisation industrielle. En particulier, le calcul du contact est décomposé en un calcul statique non linéaire suivi d'un calcul dynamique linéaire. La validation du modèle de contact est réalisée par une comparaison calcul/essai. Les résultats sont très satisfaisantsThe rolling noise contributes significantly to the noise inside cars. This noise comes from the tire/road contact. In low frequencies (0-400 Hz), it is mainly transmitted into the cabin through structural vibration. The current method used at PSA Peugeot Citroen to predict this noise, is a mixed simulation/experimental approach which is long, expensive and not sufficiently predictive. In order to overcome these difficult, a full numerical approach is considered. It requires modeling the tire vibration by taking into account the rotating effects and the contact with the rough surface. Concerning the model of rotating tire, a formulation of a deformable solid is constructed by using an Arbitrary Lagrangian Eulerian approach (ALE). This formulation is validated by an application on a new simplified tire model which is a circular ring including the shear stresses and the non linear effects due to the vehicle weight. A more complex model composed of tire/wheel/cavity including all the rotating effects is also validated by comparison with experiments. Then the contact with a real road is calculated by different approaches to get the acceptable computing time for industrial uses. In particular, the calculation of the contact is divided into a non-linear static analysis followed by a linear dynamic calculation. The validation of this model is successfully achieved by comparison test results
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Cantot, Justine. "Contribution à l’étude de la tenue à l’eau des enrobés : Approche expérimentale multi échelle en laboratoire, d’un système modèle aux mélanges compactés." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019ECDN0009.
Анотація:
Les performances des matériaux routiers se dégradent dans le temps sous l’effet des sollicitations mécaniques et environnementales. Parmi les facteurs influents, l’eau apparait comme l’un des éléments principaux impliqués dans les mécanismes de dégradation en provoquant une décohésion progressive du matériau. Les essais normalisés disponibles en France et à l’International permettant d’évaluer en laboratoire le comportement du mélange en présence d’eau peinent à prédire son comportement sur site. Il apparait donc nécessaire de comprendre plus fondamentalement l’évolution du matériau en présence d’eau pour prédire et prévenir de l’action de l’eau. A l’inverse du mouillage, le démouillage est défini comme le retrait du film de bitume à la surface du granulat. Il pourrait être à l’origine de la dégradation des matériaux routiers en présence d’eau. Une méthodologie expérimentale a été développée pour caractériser le phénomène de démouillage à partir d’un système modèle bitume/granulat. De plus, des essais normalisés ont été réalisés sur des mélanges foisonnés et compactés. Les protocoles expérimentaux des essais se différencient par le mode de conditionnement et le type de sollicitation mécanique. Les avantages et les limites des différents essais sont exposés. Les différents modes de dégradation identifiés ont été interprétés à la lumière des connaissances acquises lors de l’étude du démouillage de systèmes modèles. Ce travail a également permis de définir le pouvoir discriminant des essais et de sélectionner les plus pertinents pour évaluer l’impact de différents paramètres de formulation sur la durabilité des enrobés bitumineux en présence d’eau et notamment l’additivation chimique du bitumePerformance of asphalts pavement are lowered under mechanical and environmental loadings. Among influent factors, water appears to be one of the major element leading to deterioration of the material cohesion. Numerous test in the world are available to evaluate moisture damage in laboratory. However, most of them show poor correlation with field performances. A fundamental understanding is still needed to predict and prevent its effects.Contrary to wetting, stripping is defined as the shrinkage of the bitumen on aggregate surface. It could be one of the road pavement materials moisture damage mechanisms in presence of water. An experimental method was used to characterize the stripping kinetic using a model bitumen/aggregate interface. Additionally, standardized laboratory tests were carried out on loose and compacted mixes. Experimental procedures vary from one to another regarding conditioning process and mechanical loading types. Advantages and limits of these test methods are exposed. Different moisture damage mechanism have been identified using the acquired knowledge from the stripping evaluation on model system. This work also allow to evaluate the discriminating power of test methods. It allows to select the most relevant one able to evaluate several parameter influences on material durability in presence of water,in particular the chemical additivation of bitumen
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Arrais, Freire Reuber. "Use of fiberglass geogrids to the reinforcement of bituminous mixtures layers." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSET009.
Анотація:
Cette thèse de doctorat a été développée au Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) de l’Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (ENTPE), France. Il faisait partie d'un partenariat entre les sociétés françaises Afitexinov et EIFFAGE. Il a également bénéficié du soutien du programme brésilien de science sans frontières du CNPq. L'objectif de cette étude est de contribuer au développement de nouveaux géosynthétiques structurés pour le renforcement des couches bitumineuses des chaussées, ainsi que de méthodes de dimensionnement transférables vers l’ingénierie. En plus de fournir des informations utiles qui pourraient permettre la proposition d'une nouvelle méthode de conception pour les structures de chaussées renforcées. À cette fin, cinq complexes ont été conçues, quatre à deux couches et une entière, contenant le même type d’enrobé bitumineux quelle que soit la configuration. À partir des plaques à deux couches, trois ont été renforcées par la combinaison de deux géogrilles en fibre de verre (résistance à la traction maximale de 50 et 100 kN/m) avec deux émulsions comme couche d'accrochage (bitume pure et modifié par SBS). La première campagne expérimentale a porté sur la caractérisation du comportement des éprouvettes cylindriques renforcées par géogrille en fibre de verre dans le domaine de petites déformations à l'aide de essais cycliques de traction-compression. Une nouvelle méthode d'analyse d'interface a été proposée pour les essais de module complexes sur les échantillons renforcés par géogrille. D'après les résultats des tests, le comportement d'interface obtenu était viscoélastique linéaire (VEL) et il pourrait être modélisé par le modèle 2S2PD. La deuxième campagne expérimentale a porté sur la caractérisation à la charge de traction axiale monotone. Trois températures ont été combinées avec deux vitesses de déformation pour la caractérisation. Les résultats ont montré que la géogrille n'était pas très mobilisée, peut-être à cause du glissement de l'interface. La troisième campagne expérimentale concernait la caractérisation à la fatigue. Des essais de traction-compression sinusoïdale à 10°C, 10 Hz et à déformation contrôlée à différentes amplitudes ont été effectués. Les différents complexes présentaient une sensibilité distincte à la variation d'amplitude de déformation des courbes de Wöhler. Pour la méthode de dimensionnement française des chaussées, selon le paramètre ε6 obtenu dans ce travail, l'effet de renforcement de la géogrille était négligeable. La quatrième campagne expérimentale a porté sur la caractérisation sur la résistance à la propagation des fissures. L’essai four-point bending notched fracture (FPBNF) a été réalisé sur les échantillons en forme de poutre. Un dispositif de corrélation d'image numérique 3D a été utilisé pour calculer le champ de déformation pendant la propagation de la fissure ainsi que son hauteur. Un plateau de force, proportionnel à la résistance maximale à la traction de la géogrille, a été observé dans les résultats pour les échantillons renforcés grâce à la mobilisation de la géogrille lors de l'essaiThis doctoral dissertation was developed at the Laboratory of Tribology and Dynamics of Systems (LTDS) at the Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (ENTPE), France. It was part of a partnership between the French companies Afitexinov and EIFFAGE Infrastructures. It also had the support of the Brazilian science without borders program from CNPq. The objective of this study is to contribute to the future development of new geosynthetics to the reinforcement of bituminous mixtures. As well as to provide useful information that could allow the proposition of new design method for reinforced pavement structures. To this end, five slab configuration was conceived, four bi-layered and one whole, containing the same type of bituminous mixture regardless of the configuration. From the bi-layered slabs, three were reinforced with the combination of two fiberglass geogrids (50 and 100kN/m maximum tensile strength) with two emulsions as tack coat (bitumen pure and modified by SBS). The last bi-layered slab was unreinforced, containing only emulsion bitumen pure on its interface. The first experimental campaign concerned the characterization of the behavior of cylindrical specimens reinforced by fiberglass geogrid at a small strain domain using cyclic tension-compression tests. A new interface analysis method was proposed for complex modulus tests of specimens reinforced by geogrid. From test results, the interface behavior obtained was linear viscoelastic (LVE) and it could be modelled by 2S2PD model. The second experimental campaign concerned characterization at monotonic axial tension loading. Three temperatures were combined with two strain rates of loading for the tension characterization. The results showed that the geogrid was not highly mobilized possibly due to a slippage in the interface. The third experimental campaign concerned fatigue characterization. Sinusoidal tension-compression tests at 10°C, 10Hz, and controlled strain at different amplitudes were carried out. The different configurations presented distinct susceptibility to strain amplitude variation of Wöhler curves. For the French design method for pavements, according to the parameter ε6 obtained in this work, the geogrid reinforcement effect was negligible. The fourth experimental campaign concerned the crack propagation resistance characterization. Four-point bending notched fracture (FPBNF) test was carried out using beams. 3D Digital Image Correlation device was used to calculate the strain field during the crack propagation as well as its tip. A force plateau, proportional to the geogrid maximum tensile strength, was observed in reinforced results related to the mobilization of the geogrid during the test
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Lamothe, Sébastien. "Endommagement d'un enrobé bitumineux partiellement saturé en eau ou en saumure soumis à des sollicitations cycliques de gel-dégel et mécaniques." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2014. http://www.theses.fr/2014ENTP0008/document.
Анотація:
Au Québec, lors de la période de gel et dégel, l’enrobé bitumineux, constituant le revêtement de la chaussée, est soumis à des conditions sévères qui le dégradent. Ces conditions sont : précipitations de pluie et fontes de neige générant une saturation partielle du matériau, présence de sel déverglaçant, passages de véhicule lourd sollicitant mécaniquement le matériau, variations de températures engendrant la création de déformations et de contraintes au sein du revêtement, et présence de cycles de gel-dégel.A cet effet, la revue de la littérature porte sur l’étude : des conditions sévères (sollicitations mécaniques, climatiques, hydriques et chimiques), et des caractéristiques physiques de l’enrobé qui affectent sa durabilité, ses comportements mécaniques (viscoélastique linéaire et en fatigue) et thermomécaniques (coefficient de dilatation-contraction thermique).Notamment, un programme expérimental de laboratoire a été réalisé en vue de vérifier l’influence de ces conditions sévères sur la dégradation et le comportement de l’enrobé. Premièrement, des essais thermiques, incluant des cycles de gel et dégel, ont été réalisés sur des éprouvettes d’enrobé à l’état sec et partiellement saturé en eau ou en saumures. Les éprouvettes sont instrumentées d’une jauge axiale et de deux thermocouples. L’éprouvette partiellement saturée en eau, comparativement à celles partiellement saturées en saumures, est soumise à des dilatations et des contractions nettement plus importantes lors de la formation et la fonte de la glace. De +10 à +23°C, les coefficients de dilatation linéique des éprouvettes partiellement saturées sont assez similaires, mais supérieurs à celui de l’enrobé à l’état sec, ce qui implique que l’enrobé partiellement saturé se contracte et se dilate un peu plus que celui a l’état sec à ces températures.Deuxièmement, les éprouvettes ont été soumises à des essais mécaniques, de module complexe, afin d’évaluer l’évolution de leur endommagement suite aux cycles de gel et dégel. Les résultats des essais et du modèle rhéologique 2S2P1D ont été utilisés afin de simuler le comportement de l’enrobé selon les divers états. Au fil des cycles de gel et dégel, un endommagement est observable pour l’ensemble des éprouvettes, mais nettement supérieur pour l’éprouvette partiellement saturée en eau. De plus, pour les éprouvettes partiellement saturées, un comportement distinct est observable en dessous et au-dessus de la température de solidification des liquides.Pour terminer, l’étude du comportement à la fatigue de l’enrobé suivant l’état sec et partiellement saturé en eau est réalisée. A +10°C et 10Hz, seules des diminutions légères ont été observées au niveau du module (3%) et de la résistance à la fatigue (ɛ6 de 105 vs 109ƒμdef) pour l’enrobé partiellement saturé en eau. Ces faibles diminutions sont attribuables à la faible période d’immersion des éprouvettes d’enrobé dans l’eau, à la faible température de l’eau et de l’essai, à la faible teneur en vides des éprouvettes, au bitume modifié et aux granulats de qualité utilisésDuring winter and spring in the province of Quebec, hot mix asphalt (HMA) pavement could be subjected to sever conditions over their design life. These conditions are: 1) rainfall and snowmelt, which generates the partial saturation of the HMA, 2) winter maintenance requiring the presence of de-icing salt, which acting chemically on HMA, 3) traffic, which acting mechanically on HMA, and 4) temperature changes and presence of freeze-thaw cycles (FTC) creating thermal stress and deformation (thermo-mechanical coupling) within the pavement, and pressure, within the material, generated by freezing water or brines. More specifically, the literature review of this work focuses on the study of: 1) severe conditions such as climatic, chemical and mechanical solicitations, 2) physical characteristics of HMAthat affect its durability, mechanical properties (viscoelastic and fatigue) and thermomechanical properties (coefficient of thermal contraction).An experimental laboratory program was conducted to verify the influence of these severe conditions on the degradation and behavior of HMA. First, thermal testing (-18 to +23°C), including freeze-thaw cycles (FTC, -18 to +10°C) were performed on samples under dry (D)and partially saturated (PS), with water or brine, states. The samples were instrumented with an axial gauge and two thermocouples. During FTC (-18 to +10°C), sample partially saturated with water, compared to those partially saturated with brines, is subject to expansions and contractions significantly greater during formation and melting of ice. In the temperature range from +10 to +23°C, the linear coefficients of thermal contraction of partially saturated samples are quite similar, but higher than that of HMA in dry state. At such temperature range, this implies that the partially saturated HMA contracts and expands a little more than that in dry state. Secondly, the samples were subjected to mechanical testing.The complex modulus test was performed in order to evaluate the damage of samples due to FTC. The test results and rheological model 2S2P1D were used to simulate the behavior of the HMA according to the various states. Over FTC, damage is observed for all samples, butmuch higher for the PS sample with water. Moreover, for PS samples, a distinct behavior is observable below and above the solidification temperature of the liquid. Finally, the study of the fatigue behavior of HMA under PS, with water, and D states is performed. At +10°C and 10Hz, only slight decreases were observed for complex modulus (3%) and fatigue (ε6 = 105 vs 109μstrain) for HMA partially saturated with water. These small decreases are due to the low period of immersion of samples in water, lowers temperatures of water and test, low void content of the samples, modified bitumen and good aggregates used
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Dong, Jucai. "Étude de l’effet de la taille d’agrégats sur la raideur des sols fins traités à la chaux et/ou au ciment : des conditions de laboratoire aux conditions in situ." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1063/document.
Анотація:
Le traitement des sols est une technique connue qui a largement été utilisée dans les constructions ferroviaires et routières. Il améliore la maniabilité des sols en réduisant la teneur en eau et en améliorant les performances hydromécaniques par renforcement et lien des agrégats du sol. Cependant, la durabilité des sols traités reste une question ouverte, elle constitue l'objectif principal du projet ANR TerDOUEST (Terrassements Durables – Ouvrages en Sols Traités, 2008-2012).La présente étude fait partie des travaux réalisés dans le cadre du projet TerDOUEST, et traite de l'effet de la taille des agrégats sur l'évolution de la raideur (Gmax) des sols fins provenant d'Héricourt (70) et traités à la chaux et/ou au ciment, à l'aide de la technique piézo-électrique (bender element). Dans les conditions de laboratoire, quatre tailles d'agrégats ont été étudiées (Dmax = 0.4, 1, 2 et 5 mm). Afin d'obtenir des tailles d'agrégats souhaitées, les sols ont d'abord été séchés, broyés puis tamisés à une taille désirée. Les sols ont ensuite été ramenés à la teneur en eau souhaitée, mélangés au liant hydraulique (chaux et/ou ciment) puis compactés du côté sec et du côté humide de l'optimum du Proctor normal, tout en conservant la même densité sèche. Les mesures de Gmax des sols traités ont été réalisées pendant la cure et pendant l'application de cycles humidification/séchage. Dans les conditions du terrain, qui correspondent au remblai expérimental d'Héricourt, les tailles des agrégats sont nettement plus élevées : Dmax = 20 et 31.5 mm pour le limon et l'argile, respectivement. Les résultats montrent que le comportement hydromécanique des sols traités est fortement influencé par la taille des agrégats, que les sols soient argileux ou limoneux, préparés en laboratoire ou bien dans les conditions du terrain : plus la taille des agrégats est élevée, plus la raideur diminue avec le temps de cure et moins les sols résistent à la succession de cycles humidification/séchage. Une forte hétérogénéité des sols in-situ a aussi été identifiée clairement. Un modèle hyperbolique a été développé afin de permettre l'application des résultats obtenus en laboratoire à ceux obtenus dans des conditions de terrain, étant donné l'effet de la taille des agrégats. La comparaison entre le modèle de prédictions et les mesures expérimentales démontre la performance du modèle proposé, à condition d'utiliser les valeurs moyennes des données expérimentales afin de minimiser l'effet de l'hétérogénéité du solSoil treatment is a well known earthwork technique which has been widely used in constructions of railway and highway substructures. It can improve the workability of soils by lowering their water contents and improve the hydro-mechanical performance by reinforcing and binding the soil grains/aggregates. However, the durability of the treated soils is still an open question. It constitutes the main objective of the ANR project TerDOUEST (Terrassements Durables - Ouvrages en Sols Traités, 2008 - 2012).The present study is part of the works in TerDOUEST project, and deals with the aggregate size effect on the stiffness (Gmax) development of lime and/or cement treated fine-grained soils from Héricourt using bender element technique. In the laboratory conditions, four aggregates sizes were accounted for (Dmax = 0.4, 1, 2 and 5 mm). To prepare an aggregate size, the soils were first air-dried, crushed and sieved through a target sieve. The soils were then brought to a desired water content, mixed with additive (lime and/or cement) and compacted both dry and wet of optimum of normal Proctor by keeping the same dry density. The Gmax measurements were performed during curing and during application of wetting/drying cycles. In field conditions that refer to the experimental embankment in Héricourt, the aggregates size is significantly larger: Dmax = 20 mm and 31.5 mm for the silt and the clay, respectively. Cores samples were taken from the embankment at two different times and the Gmax measurements on core specimens were performed. The results show that the hydromechanical behaviour of the cementitious treated soils is strongly influenced by the aggregates size for the treated silt and clay prepared in both laboratory and field conditions: the larger the aggregates, the lower the Gmax and the resistance to wetting/drying cycles. The high heterogeneity of the in-situ soils was also clearly identified. A hyperbolic model was developed enabling up-scaling the results in laboratory conditions to those in field conditions by considering the effect of aggregate size. Comparison between the model predictions and experimental measurements shows the performance of the model proposed, provided that the mean values of experimental data are used to minimize the effect of soil heterogeneity
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Ndiaye, Massamba. "Contribution à l'étude de sols latéritiques du Sénégal et du Brésil." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00977354.
Анотація:
Cette étude porte sur les matériaux graveleux latéritiques utilisés dans de nombreux pays pour la construction des couches de fondation et de base des chaussées routières. Au Sénégal, les matériaux sont sélectionnés par référence aux règles du CEBTP de 1972, révisées en 1980. Les graveleux latéritiques doivent respecter des fuseaux granulométriques avant ou après compactage. Des conditions sont aussi imposées à l'indice CBR, à l'indice de plasticité et à l'optimum Proctor. Les recherches présentées dans ce rapport concernent différentes questions :- quel est l'effet du compactage à différentes énergies sur la fragmentation des particules solides et la modification de la courbe granulométrique ? Comment en tenir compte dans la sélection des matériaux et donc leur classification ? Comment se comportent ces matériaux dans les chaussées sous l'effet du compactage à la mise en œuvre puis de la circulation ?- peut-on trouver une corrélation entre l'indice CBR et les paramètres granulométriques ou géotechniques du sol ? Les corrélations sont-elles valables pour tous les sites ou seulement à l'échelle d'une carrière ?- comment réagit le sol graveleux latéritique lorsqu'on le mélange avec un autre matériau dépourvu de particules fines pour améliorer sa plasticité et sa résistance ?- comme une partie des recherches a eu lieu au Brésil, le rapport compare les procédures expérimentales utilisées au Brésil et au Sénégal. La pertinence de l'utilisation des coefficients de fragmentabilité et dégradabilité, introduits dans la classification des sols latéritiques de Rodrigues et al. pour caractériser l'évolution des graveleux latéritiques, a été évaluée par des essais de laboratoire sur le matériau de la carrière de Lam-Lam et le même matériau mis en œuvre en couche de base sur deux routes du Sénégal. Le coefficient de dégradabilité ne différencie pas les matériaux et le coefficient de fragmentabilité semble être un meilleur paramètre. L'étude de l'évolution des classes granulaires des latérites de deux carrières du Sénégal et deux carrières du Brésil sous compactage CBR confirme l'importance de la fragmentation des particules les plus grandes et le décalage des courbes granulométriques vers les sols plus fins, mais ces changements dépendent de la nature des latérites testées. Il en résulte que l'étude des matériaux graveleux latéritiques doit continuer de se faire à l'échelle de la carrière. La méthode de régression linéaire multiple a été appliquée à la prévision de l'indice CBR des matériaux prélevés dans deux carrières sénégalaises (40 prélèvements à Sindia et 46 à Dougar). Cette étude a montré que l'on peut trouver des approximations acceptables à l'échelle de chaque carrière pour calculer l'indice CBR à partir des courbes granulométriques et à partir de six paramètres choisis pour leur influence potentielle sur cet indice : le passant au tamis 80µm, les caractéristiques de courbure et d'étendue de la courbe granulométrique, l'indice de plasticité et les caractéristiques Proctor. Mais les formules établies sur un site sont inadaptées à la prévision de l'indice CBR sur d'autres sites, ce qui confirme que les analyses doivent se faire à l'échelle de la carrière. La lithostabilisation des latérites de Lam-Lam et de Sindiapar mélange avec 30% et 10% de sable de KeurMassar pour abaisser leur indice de plasticité naturel a eu l'effet attendu sur la plasticité, tout en respectant les critères granulométriques. Mais l'effet de l'ajout du sable sur l'indice CBR est inattendu et devra être étudié : diminution pour la latérite de Lam-Lam et augmentation pour la latérite de Sindia. La comparaison des normes françaises et brésiliennes a montré que, malgré de légères différences, les résultats sont globalement équivalents. La plus grande différence concerne l'indice CBR, qui est déterminé avec des énergies de compactage différentes et donne des résultats plus faibles au Brésil. Mais les conditions imposées aux matériaux sont adaptées à ces valeurs
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Alvarado, patino Nelson Andrey. "Évaluation des performances thermomécaniques des enrobés bitumineux à fort taux de recyclage : Apport du procédé de régénération Fenixfalt." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0021/document.
Анотація:
Une étude expérimentale a été effectuée sur diverses formules de trois familles d’enrobés bitumineux avec des taux de recyclage variables et la présence ou non de régénérant. La composition des mélanges et le procédé de fabrication ont été élaborés afin d’effectuer une étude comparative. L’enrobage produit des variations des paramètres physico-chimiques des liants telles que la consistance, la température de transition vitreuse, les fractions cristallisables, les taux d’aromatiques et d’asphaltènes ; ces variations sont limitées en présence de régénérant. Lorsque le taux d’AE augmente, la compactibilité et l’orniérage des mélanges diminuent et leur rigidité viscoélastique augmente, mais le régénérant limite ces variations. Globalement, les AE produisent une augmentation de la résistance à la fatigue des formules et un aplatissement des droites de Wöhler. Le régénérant améliore le paramètre de fatigue ɛ6 ; les performances en fatigue augmentent avec la TBA et l’indice colloïdal du liant ainsi qu’avec la diminution de la viscosité de l’enrobé. L’impact favorable d’un taux élevé d’AE et du régénérant sur le trafic admissible a été déterminé suite au dimensionnement d’une structure souple tri-couche. À basse température, la détérioration par les AE de la ductilité en traction et de la température de rupture par retrait empêché se trouvent limitées par le régénérant ; un compromis est cependant à trouver avec la résistance à la fatigue. Les formules régénérées mises en œuvre sur la couche de roulement d’une route départementale ont subi une moindre évolution après six ans de service que les mélanges non régénérésAn experimental programme has been performed on three types of bituminous mixes with variable recycling rates and the possible addition of rejuvenator. The mix composition and the production process have been defined in order to perform a comparative analysis. The coating process modifies the physico-chemical parameters of the binders, like consistency, glassy transition temperature, cristallizable moiety, aromatics and asphaltenes rates; the above variations are limited by using the rejuvenator. As the RAP content increases, the compactibility and the rutting of the mixes decrease and the viscoelastic stiffness increases, but the rejuvenation reduces these variations. Globally, RAP increases the fatigue resistance of the mixes and flattens the Wöhler curve. Rejuvenation enhances ɛ6 fatigue parameter; fatigue performances increase with R&B temperature and colloidal index of the binder and as the viscous component of the mixes decreases. The positive impact of a high rate of RAP and of the rejuvenation on the allowable traffic has been evaluated from the structural design of a threelayered pavement. At low temperature, the deterioration of the tension ductility and of the stress restrained failure temperature produced by the RAP, is limited by the rejuvenation; a compromise with the fatigue resistance has to be found. The rejuvenated mixes laid as surface layers on a provincial road have experienced a smaller evolution that non rejuvenated mixes
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Benoit, Gaëlle. "Caractérisation des propriétés acoustiques de revêtements poreux par mesures in situ - Application au colmatage des chaussées." Phd thesis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00954944.
Анотація:
Les revêtements de chaussée poreux possèdent des propriétés intéressantes du point de vue de la sécurité routière autant que de celui du bruit dans l'environnement. Cependant, leurs propriétés peuvent évoluer fortement au cours du temps, jusqu'à devenir équivalentes à celles des revêtements classiques, sous l'e ffet des conditions climatiques et du colmatage. L'objectif de ce travail de thèse est de mettre en place les outils nécessaires à l'évaluation in situ des paramètres liés à la microstructure du revêtement poreux par une méthode acoustique non destructive. Ainsi, les méthodes de mesure in situ de l'impédance de surface et du coef ficient d'absorption sont étudiées. Trois de ces méthodes sont comparées successivement sur une mousse polymère, puis sur un Béton Bitumineux Drainant. Par ailleurs, les phénomènes de propagation et de dissipation dans ce type de milieu poreux sont décrits, menant aux modèles qui relient propriétés acoustiques (impédance de surface et coeffi cient d'absorption notamment) aux paramètres intrinsèques du matériau ; parmi ceux-ci, un modèle respectant la physique du problème et nécessitant peu de paramètres est choisi pour la suite des applications. Une analyse de la sensibilité de ce modèle aux paramètres conduit au développement d'une démarche d'inversion guidée du modèle. Elle permet, à partir des grandeurs mesurables in situ, d'estimer les paramètres un par un sur des gammes de fréquences adaptées à leur in fluence. Cette démarche est validée sur des carottes de revêtement poreux et présente des résultats satisfaisants sur les mesures réalisées in situ. En fin, les outils développés sont appliqués à la problématique du colmatage. Le protocole expérimental permet de mettre en lumière l'eff et du colmatage sur les grandeurs acoustiques et sur les paramètres liés à la microstructure du matériau.