Prédiction des déformations permanentes des matériaux bitumeux
Institution:
Ecole centrale de NantesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In order to study permanent strains in bituminous mixtures, the division SMIT of LCPC has developed a thermo-controlled triaxial testing device at constant confining pressure. An important work of testing development and verification on measurement has been carried out. The first experimental testing programme, consisting in creep tests at constant stress, has allowed to study the respective influences of the confining pressure, the deviatoric stress and the temperature on the behaviour of our bituminous mixture. These tests have also allowed to validate partially the time-temperature superposition principle in the non-linear field, under triaxial stress. An elasto-visco-plastic model has been developed in order to simulate creep tests under confining pressure. This model aims at reproducing our experimental observations. These results may be applicable for aeronautic and storage bituminous platforms. A second experimental testing programme, consisting in cyclic sinusoidal compression tests has been performed. During these tests, two scales of strains have been measured: strains about 10-4m/m, related to the viscoelastic behaviour of asphalt concretes, and strains about 10-2m/m related to the appearance of permanent strains in asphalt concretes. The respective influences of the confining pressure, the temperature and the frequency have also been studied in this programme. Noteworthy differences in the behaviour of our asphalt concrete during creep tests and cyclic tests have been observed.
Abstract FR:
Pour étudier les déformations permanentes des enrobés bitumineux, la division SMIT du LCPC a mis au point un essai triaxial thermorégulé à pression de confinement constante. Un important travail de mise au point de l’essai et de vérification des mesures a été réalisé. Une première campagne expérimentale, portant sur des essais de fluage à contrainte imposée, a permis d’étudier l’influence des paramètres pression de confinement, déviateur de contraintes et température sur le comportement des enrobés bitumineux sous chargement statique. Ces essais ont, de plus, permis de valider le principe d’équivalence temps température en grandes déformations, avec confinement. Un modèle élasto-visco-plastique, permettant de prendre en compte l’application d’une pression de confinement, a été développé pour simuler les essais de fluage. Son principe est basé sur les observations expérimentales. Les applications visées sont l’étude de structures bitumineuses telles que les plates-formes industrielles ou aires de stationnement. Une deuxième campagne d’essais de compression cyclique sinusoïdale a ensuite été menée. Lors de ces essais, on mesure : les déformations cycliques, de l’ordre de 10-4m/m, qui nous permettent d’obtenir des informations sur l’évolution de la rigidité du matériau (module complexe et coefficient de Poisson) et les déformations permanentes, de l’ordre de 10-2m/m, qui donnent des informations sur la résistance à l’orniérage. L’influence des paramètres pression de confinement, température et fréquence a été étudiée. Des différences importantes de comportement ont été mises en évidence entre les essais statiques et cycliques, liées à la variation cyclique des contraintes.