Comportement thermo-hydro-mécanique des agrégats d'enrobés compactés non saturés

Thermo-hydro-mechanical behaviour of unsaturated compacted reclaimed asphalt aggregates

• Auteur / Autrice : Laura Gaillard
• Direction : Cyrille Chazallon, Pierre Hornych
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 15/11/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Hervé Di Benedetto
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cyrille Chazallon, Pierre Hornych, Hervé Di Benedetto, Emilien Azéma, Yu Jun Cui, Juan Carlos Quezada, Vincent Gaudefroy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emilien Azéma, Yu Jun Cui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthode des éléments discrets

Déformations (mécanique)

Matériaux

Infrastructures de transport

Milieux granulaires

Propriétés thermomécaniques

Granulats

Mots clés libres

Agrégats d’enrobés

Comportement thermo-hydro-mécanique

Essais triaxiaux à chargements répétés

Déformations permanentes

Module résilient

Méthode aux éléments discrets

Reclaimed asphalt pavement

Thermo-hydro-mechanical behaviour

Repeated load triaxial tests

Permanent strains

Resilient modulus

Discrete element method

Résumé

Les Agrégats d’Enrobés (AE) proviennent de la démolition des chaussées. Leur réemploi est une alternative aux matériaux vierges, et réduit l’impact environnemental. Le projet ORRAP développe un recyclage à froid des AE sans addition de liant, en couche d’assise de chaussées à faible trafic. Les charges routières répétées causent des dégradations : orniérage et fissuration par fatigue. L’objectif de la thèse est d’étudier le comportement thermo-hydro-mécanique d’AE. Une campagne d’essais triaxiaux a été menée à plusieurs températures, teneurs en eau et fréquences, afin de caractériser les comportements permanent et résilient. A partir des résultats expérimentaux, le comportement résilient a été décrit par un premier modèle analytique élastique non linéaire, puis par un second viscoélastique. Le module résilient a été prédit par des simulations numériques aux éléments discrets, avec un modèle de contact viscoélastique. Finalement, deux planches d’essais expérimentales ont été construites.

Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) comes from the demolition of pavements. Its reuse is an alternative to virgin materials, to reduce the environmental impact. The ORRAP project develops a cold recycling without binder addition, in base and subbase layers of low traffic pavements. The traffic solicitations lead to damages: the rutting and the fatigue cracking. The objective of this thesis is to study the thermo-hydro-mechanical behaviour of RAP. A series of triaxial tests was carried out at several temperatures, water contents and frequencies. The experimental work allowed to characterise permanent and resilient behaviours. Based on experimental results, the resilient behaviour was described by a first non-linear elastic analytical model, and then by a second viscoelastic analytical model. Using the discrete element method, numerical simulations with a viscoelastic contact model predicted the resilient modulus. Finally, two full scale test sections were built.