Étude de la résistance des revêtements routiers aux sollicitations tangentielles

• Auteur / Autrice : Smail Hamlat
• Direction : Pierre-Yves Hicher, Ferhat Hammoum
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (Nantes ; 2004-....) - Laboratoire des ponts et chaussées (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Centrale Nantes (1991-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Granulats

Revêtements bitumineux

Chaussées -- Dégradations

Résumé

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 granulométrie.

Heavy 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.