moveDVDC
Pierre HORNYCH (Univrersité Gustave Eiffel), Rodrigo SIROMA (Colas), Mokhfi TAKARLI (Université de Limoges), Bertrand POUTEAU (Vinci Construction), Léo COULON (INSA Strasbourg)
Le Projet National DVDC (Durée de Vie Des Chaussées / www.dvdc.fr) a organisé une journée de restitution de ses résultats le mardi 7 novembre 2023 à l’ENTPE (Vaux-en-Velin). Les travaux du Projet National portant sur la durée de vie des chaussées ont fournis des éléments de réponse à la question des mécanismes de dégradations des chaussées à l’échelle de la structure et du matériau ainsi que leur diagnostic à l’échelle d’un réseau. Les partenaires du PN DVDC ont restitués leurs résultats majeurs et leurs conclusion principales du projet. 210 personnes ont assisté à cette journée, en présentiel ou à distance. Vous pouvez retrouver le replay de la journée ainsi que les supports de présentation en français et en anglais sur le compte Youtube de l’IREX, administrateur du PN (institut pour la recherche appliquée et l’expérimentation en génie civil, www.irex.asso.fr)
C’est à la prochaine présentation qui est une présentation assez importante puisqu’elle concerne le projet MOV dvdc qui a été financé par l’Agence nationale de la recherche et donc il y a une équipe du projet qui va présenter quelques résultats saillants donc pierre ornich en particulier qui était le le
Pilote du du projet ANR MVE dvdc et puis une équipe donc avec Rodrigo siroma bertronpoutau mokfi tarli également et Léo Coulon voilà qui vont présenter ces ces résultats voilà bonjour donc comme l’a dit Simon on va essayer de vous présenter à plusieurs intervenants le projet move MOV dbdc et dans un temps
Assez réduit donc ça va être aussi une présentation un peu d’extrait de de de résultat de ce de ce projet donc moi je vais faire l’introduction euh donc le projet MOV dvdc il était euh pardon lié euh au aux problématiques de de mécanisme de dégradation des matériaux et l’idée de ce projet c’était
D’arriver à mieux évaluer les performance mécanique le vieillissement et la durée de vie résiduelle des matériaux bitumineux anciens présents dans les chaussées en service afin de contribuer à mieux évaluer leur durée de vie résiduelle et on a décidé de se limiter au matériaux d’assise parce que en fait les études de vieillissement
Pent souvent beaucoup sur les matériaux de couche de roulement et on connaissait un peu moins bien le le vieillissement des matériaux d’assise et aussi dans la perspective d’une évaluation de la durée de vie résiduelle bah finalement ce sont les matériaux d’assise qui vont être prépondérants pour évaluer cette durée
De vie résiduelle et on a essayé de s’intéresser à la fois au mécanisme de vieillissement et aussi d’endommagement mécanique et de mener les études à la fois en laboratoire donc je je vais expliquer un peu le programme d’essai en faisant vieillir des matériaux en laboratoire et aussi à partir de
Matériaux prélevés insitu sur des sites choisis pour pour avoir des des durées de vie et des matériaux comparables alors donc c’est un projet collectif qui avait h partenaires quatre partenaires académiques l’université Gustave eel l’université de l’imoge le STP et l’INSA de Strasbourg et quatre partenaires entreprises total énergie 26
Construction Eurovia enfin je je dis toujours Eurovia parce que ça c’est euh la partie qu’on qu’on qu’on connaît bien effage et spibatigol mé et le projet avait donc six tâches trois tâches qui étaient un peu transversales une tâche qui concernait le choix et la caractérisation des sites expérimentaux vous allez voir avec des
Prélèvements assez lourds qui ont été réalisés pour pouvoir bien caractériser les matériaux une tâche de coordination une tâche de valorisation et puis trois tâches plus axé sur les travaux travaux expérimentaux donc une tâche sur l’analyse des bitumes une tâche sur l’analyse des enrobés et une tâche plus axée sur la
Modélisation alors le programme expérimental donc comme je l’ai dit il a été mené à plusieurs échelles donc il y avait des études en laboratoire sur des matériaux fabriqués en laboratoire et des études sur des matériaux prélevés donc pour le laboratoire on a choisi deux liens un lien pur 3550 et un Lian
Modifié et deux types de granula granula diorite l nuoublo et et puis un granula calcaire et donc on a fait trois types finalement de O on a regardé trois types de vieillissement d’abord le vieillissement de bitume vieillli seul en laboratoire ensuite le vieillissement d’enrobé vieillli foisonné en laboratoire avec une procédure qui était
Une procédure rilem et puis donc le le vieillissement de matériaux extraits de chaussée en service alors dans les trois cas on a fait des essais sur les sur les liens donc des essais de caractérisation physico-chimique et réologique et pour les enrobés donc pour les lien vieilliss seul on pouvait pas mais pour les
Enrobés on a aussi fait les les mêmes essais mécaniques donc des essais de module sensibilité à l’eau fissuration à froid et aussi des des essais d’uscultation non destructive associé à certains essais mécaniques donc pour les démarches de vieillissement donc pour les liens seuls on a effectué un vieillissement en
Laboratoire à trois niveaux un vieillissement RT fot et puis un vieillissement RT fot plus un un cycle PAV et un vieillissement RTF F plus de cycles PAV et on a aussi étudié bien sûr les lions neufs et pour les enrobés vieillis en laboratoire on a utilisé une procédure
De vieillissement qui avait été proposé par la rilem qui comprend 4 heures de vieillissement à 135°gr sur le matériau foisonné et après plusieurs jours de vieillissement à 85°grés et donc on a fait des vieillissements à 2 5 9 et même même dans certains cas là ça manquait 20 20
Jours et puis donc on a extrait des enrobés et des liens de quatre quatre s donc ça c’est présenté sur le le slide suivant donc pour ces sites on a choisi des chaussées bitumineuse à moyen ou fort trafic qui était tout âgé d’à peu près 20 ans et dont les couches d’assise
Étaient toutes en Gb3 et on a aussi choisi des des chaussées qui présentaient un endommagement faible à moyen puisque c’est dans ce cas là qu’on va s’intéresser à la durée de vie résiduelle si la chaussée est déjà totalement totalement endommagée en fait on va la reconstruire et on va pas
S’intéresser à sa durée de vie résiduelle on a fait également ça c’était je pense assez spécifique à ce projet-là des prélèvements en zone circulé pour avoir à la fois l’effet du vieillissement et du trafic et en zone non circulée pour avoir uniquement l’effet du l’effet du vieillissement
Donc en zone non circulée c’était soit euh sur une une zone d’une bretelle de sortie donc où les les véhicules ne passaient pas encore soit en dehors des bandes de quand c’était pas possible en dehors des bandes de des bandes de roulement euh donc vous voyez en bas les
Quatre sites qui ont été choisis donc il y avait on a essayé de prendre des sites avec des conditions climatiques différentes donc il y avait un site à Nantes qui était sur le manège de fatigue un site à Strasbourg sur l’autoroute à 35 un site à Dijon sur la
Route départementale 700 et site près de Montpellier sur la route départemental 34 donc certains sites avaient été choisis aussi avec des partenaires avec des partenaires du du projet donc qu’on remercie aussi pour avoir donné la possibilité de d’étudier des matériaux et donc vous voyez les prélèvements qui ont été fait donc c’était des
Prélèvements volumineux pour pouvoir faire à la fois les essais sur Lian et sur l’enré et donc c’était des prélèvements de de plaques relativement relativement importante euh de l’ordre de 60 cm de côté et sur toute l’épaisseur de la structure qui ont ensuite été découpé en découpé en échantillon euh donc les essais réalisés
Je les je l’ai déjà un peu un peu dit je vais conclure par ça donc pour les Lian il y a eu des essais classiques de caractérisation pntba desessais de caractérisation physico-chimique fraction Sara calorimétrie différentielle des essais réologiques des ESS méraavib et puis des espèces de spectrométrie infrarouge et on s’est pas
Mal pas mal intéressé à la la réologie des liens des liens vieillis et euh pour les liens comme pour les enrobés il y a aussi une très grosse base de données de résultat d’essais qui a été développé dans le projet et qui pourra même être utilisé encore par la suite euh pour les
Enrobés donc les essais qui ont été réalisés ce sont des essais de modules complexe de fatigue de résistance à l’eau etess itsr et essai durias de fissuration à froid essai de retrait empêché euh de visualisation des des fissures par imprégnation dans certains cas pour voir l’endommagement des
Matériaux et il y a eu aussi une étude euh qui visait à compléter les essais mécaniques par des mesures d’émission acoustique ou par ultrason pour obtenir plus d’informations sur l’état et l’évolution des des matériaux voilà donc je vais en rester là je vais donner la parole à mes collègues alors d’abord Rodrigo siroma
Qui va vous parler des des études sur les liens la flash ok du C ah oui j’ai pas vu la flash bon bonjour à tous donc rodrigoom ce céta Colas et je vais vous présenter quelques résultats de ma thèse qui a été réalisée à l’Université Gustav comme Pierre l’a dit tout à
L’heure les bit on été caractérisé par plusieurs ESS donc le l’essai de module complexe avec le réomètre méravib c’est un réomètre type DMA qui a de qui a deux modes de sollicitation à à traction compression à basse température et à haute température sur un 6is moolire et
Les bitumes ont été caractérisé de 15 à 60° celus et à chaque température on a fait balayer la fréquence de 1 à 80 Hz et on a considéré un coefficient de de poisson de 0,5 pour faire la conversion entre le le G étoile et le haut étoile
Et vice-versa euh ensuite on obtient les isothermes avec lesquels on a construit des des courbes maîtresses les courbes maîtresses sont des courbes uniques c’est c’était une courbe unique app parti d’une température de référence qui n permet de de de d’expliquer un peu le le comportement du bitum à une plage de
Fréquence beaucoup plus importante que c’est obtenu en labo et le modèle hologique utilisé ça a été le 2s2 p1d euh ici à droite vous avez le euh la courve maîtresse du module et à gauche vous avez les courves maîtresses du l’angle de phase d’un se le bitum c’est
Le bitum 350 à différents tes de vieillissement on voit qu’avec le vieillissement il y a une augmentation du module et une réduction de l’angle de phase on a également testé quelques critères de fin de vitre trouvé dans la littérature comme des critères type point ce sont des critères qui qui sont
Calculés à des conditions très précises comme le fameux critère glovero c’est calculé à 15° celus et à 005 par seconde et il y a également des critères qui sont basés sur les températures équivalente à l’angle de PHAs de 27 et à 45° celus à 7,8 Hz qui ont été proposé
En France dans les années 90 euh dans ces type de critères on a toujours une zone où l’bitum l’bitum une zone dans laquelle leubitum situé il est pas considéré comme susceptible de ficuration et il va il avance toujours euh le voilà sont en général sont les les zones bleues là des trois
Grafes là et avec le vieillissement on a toujours le bitum 9 quiavance ver vers la zone rouge qui c’est une zone où le bitum il est présente une susceptibilité accru au fissuration euh dans la littérature il y a également une discussion sur des critères type forme
C’est un peu la voie qu’on a voulu explorer dans ma tête et pour ça on a choisi le la cour maîtresse de l’angle de phase puisque l’angle de phase c’est un paramètre qui est est connu pour être assez sensible à la chimie et à la microstructure de bitum et ce qu’on a vu
C’est que la courbe maîtresse de l’le de phase elle diminue avec le vieissement c’est-à-dire il y a un applatissement de cette courbe avec le vieissement la question qu’on s’est donc posé c’était à quelle fréquence a lieu le changement le plus important de la courbe maîtresse de Langle de phase avec le
Vieillissement pour cela on a utilisé des analyses statistiques multivariées comme l’analyse en composante principale dans ce cas chaque cour maîtresse de l’angle de phase de de chaque bitume a été caractérisé par H valeurs euh bien distribué euh de l’angle de phase ce qui nous a fait cette base de données de 59
Bitum avec les h valeurs de d’angle de phase donc colonn et euh et la CP n donne cette représentation de d euh qui consiste à je vais juste avancer un peu voilà qui arrive à représenter 96,7 % de la variation total observée dans de cette base de données euh bah il faut
Avoir en tête que euh les axes de de cette représentation de d elles sont plus les variables initiales mais sont plutôt des combinaisons linéaires de de ces variables initiales là c’est juste les quatre bitum pour vous montrer que le bitum u il vient de là il av les bitum neuf ils
Sont tous à la droite il avance vers la gauche avec le vieillissement où on observe cette cette inflexion dans le chemin imprunté par chaque vitum cette analyse nous a permis de souligner cette fréquence réduite de 8 5 x 10 à la puissance- 6 ce qui nous a
Permis de bien ranger le bitum dans ces space réduitite de deux dimensions euh en fonction de leur niveau de vieillissement on a également fait une analyse de regroupement hiérarchique qui ne permet de c’est c’est une analyse c’est une analyse de clustering ce qui nous a permis d’avoir deux clusters ou
Dans le cLOSTER de droite là vous avez et on a comparé ça avec le le critère glovo euh ici dans le premier cluster vous avez tous les bitumes qui sont considérés comme non fissurés selon ce critère là et dans le deuxième cluster là à gauche vous avez bien sûr quelques
Quelques bitumes qui sont considés comme non fiturés mais on a également des bitumes qui sont dans la zone de danger et dans la et les bitumes qui ont déjà une suceptibilité accrue au fixuration euh là la question qu’on s’était posée c’était à quoi correspond cette fréquence obtenue lors de cette analyse
Euh ensuite avec cette fréquence on a revisité la Delta méthode la Delta méthode c’est c’est c’est une méthode utilisée pour estimer la la distribution de masse moléculaire apparente d’un bitum à partir de sa réologie ici pour vous illustrer ça ici vous avez les ques courbemtresses du bitum pure 3550 à
Différents niveau du viissement et voici ce que ça donne quand on utilise la Delta méthode euh là euh la courbe bleue représente la l’attribution moléculaire du bitum 9 et la courbe rouge représente le le bitum le plus vieill euh à 2 PAV ici ce qu’on observe c’est qu’il y a une augmentation
De l’incidence des grandes molécules au détriment de petites molécules il y a cette translation de de masses moléculaire vers les les les les grandes masses moléculaires et il y a également l’apparition de cette nouvelle population de molécule euh quand on utilise l’équation proposée par la Delta méthode la fréquence obtenue par
L’analyse ACP elle correspond un peu près à 1500 g par mol que selon léérature ça correspond à peu près deux molécules d’asphaltaine c’est-à-dire euh là on on représente un peu le une agglomération moléculaire et là pour quantifier cette agglomération moléculaire on a proposé le l’indice moléculaire agglomération index le ma
Qui c’est le ratio entre l’air au-dessus de 1500 g par mole divisé par l’air totale l’i varie entre 0 et 1 et avec le vieillissement il augmente euh comme ce que vous pouvez voilà euh comme ce que vous pouvez voyeer là avec les bitum extrait des enrobé vieill foisonné euh
Là à 0 jour c’est le c’est le vieillissement court terme et là c’est le vieillissement long terme de 2 5 7 9 jusqu’à 20 jours de vieillissement à 85° celus on voit qu’il y a une augmentation constante euh on a également calculé le coeicient de variance de mesure de entre
Deux labaues différentes avec de ramètres différentes et on a comparé avec le le critère glovo et on voit que le ma il y a une coefficiente qui est moins importante que par rapport à cui de Globo euh vu que le ma il a aussi présenté des bonnes corrélations avec des critères de
Fin de vie trouvés dans la littérature ce que que je vous ai présenté tout à l’heure on a aussi pu proposer une valeur provisoire de 0,58 et l’UMI il est également implémenté dans l’application visco analyse si vous voulez le tester maintenant je passe à l’essai de retrait thmique empêché bon cendric l’a
Déjà présenter un petit peu mais grosso modo c’est pour estimer la évaluer la résistance de l’É à très basse température et l’ Robé il est il est soumis il est soumis à un refroidissement contrôlé et il est empêché de se retracir et du coup ce qui fait qu’il passe de cette condition
Température ambiante là vers le froid et il y a une augmentation de cette contrainte cryogénique dans lesprettes jusqu’à rupture euh le l’essai de rotrait thmique empêché il souigne la fragilité des enrobés et euh à partir de cet essai on peut récupérer la température et la contrainte de fracture
Et il y a également euh cette transition qu’on observe que à haute température l’ Robé il est uncore un peu capable de se relaxer ce qui n’est plus le cas à partir de là où euh l’accumulation des contraintes elle est linéaire jusqu’à rupture euh ce qu’on a pu observer c’est que
Avec le vieillissement avec les enreés qui ont été vieill foisonnés et ensuite ont été compactés c’est que le vieillissement il y a une augmentation de la température du rupture il y a une diminution de la contrainte du rupture et euh et ce qu’on a vu là la la courbe
Bleue c’est le bitum juste après fabrication là c’est la la rouge c’est après à 4h de viillissement en court terme la courbe noire c’est l’ Robé vieill pendant 5 jours et la rouge c’est pendant dans 9 jours c’est que avec le vieillissement en labo moins on va que
L’é il a plus cette capacité de relaxation dès le début de l’ESS euh dans le site de Nant euh les bitumes qui ont été caractérisés euh on a vu une tendance qui qui était un peu inattendue c’est que le bitum issu de la couche de fondation il était plus g que celui de
La couche de base c’est un peu les les tendances qu’on a observé quand on fait l’essayie de rentrempêcher on a on a une température de de la coche de fondation quielle est beaucoup plus enin plus haute par rapport à celle de enfin que de de la coche de base et on a également
Testé les les les zé issu de la zone de la zone deond de la coche de fondation de la zone circulée et non circulée de site Dion mais on n pas eu beaucoup de différence on a on a eu pas de différence euh on a fait aussi un petit euh on a
Comparé aussi le MI du vitum avec la température et la contrainte de rupture de ces ces respectives enré et on voit que le mai semble avoir une bonne corrélation avec les paramètres de rotre thmique empêché et on voit cette augmentation abrupte de de la température de fracture lorsqu’on se rapproche de cette
Valeur seuil provisoire de ma de 0,58 bien sûr là on a que 10 échantillons et pour l’instant il nous en faut plus pour euh pour valider ça ensuite quelques conclusions de de cette partie de de la présentation c’est que la courbe maîtresse de l’angle de phase elle elle liit la haute
Sensibilité de l’angle de phase à l’utilité des courves maîtresses qui nous permet de d’extrapoler un peu les limitations à des conditions de labo et ce qui nous a permis on a utilisé le la méthode des méthodes MTI statistiques varié comme la CP et euh ce qui nous a
Permis de souligner la fréquence la plus importante pour évaluer cette variation de l’angle de phase de la courbe mîtresse de l’angle de phase avec le vieillissement et avec cette fréquence et en revisitant la Delta méthode ça nous a permis de de proposer le l’indice moléculaire agglomération index qui quantifie l’incidence de d’agglomération
Moléculaire et on a pu proposer même une valeur bah provisoire pour l’instant et l’UMI pour l’instant il présente des bonnes relations avec les paramètres de retrait thermique enêché et et c’est fini de ma part maintenant je passe la main merci [Applaudissements] beaucoup d’cord très bien bonjour morph enseignant chercheur à l’université de
Limoge plus précisément sur le site des glotons on a entendu parler pas mal des Gloton il y a quelques collègues qui ont présenté tout à l’heure je vous présente la partie caractérisation tion avancé des en robobé par des méthodes CND CND sur contrôle nonestructif ce travail été
Réalisé dans le cadre de la tâche 4 et la tête de sopien Benabou qui a soutenu en mai 2002 son travail a comporté une partie expérimentale que je vais présenter maintenant et une partie modilisation qui sera présentée par l’IO par la suite alors ce travail a commencé en juin 2019
Par l’organisation d’un workshop euh à l’occasion de ce workshop pendant de journées les participants ont pu assister à des présentations scientifique par des spécialistes de méthodes de CND mais aussi des des ateliers expérimentaux euh les méthodes qui ont été présentées sont les ultrason l’impact réponse avec l’analyse de modal associé l’émission acoustique la
Corrilation d’image et la thmographie infrarouge et l’imprégnation colorée ces techniques c’est des techniques mises en œuvre en laboratoire néanmoins on est allé prospecter des méthodes couramment utilisé en institut à savoir le FWD et le georadar et on a profité de l’occasion de l’arrivée de la MLS à l’époque pour le présenter aux
Participants à l’occasion de ce workshop on a rédigé deux livrables le premier c’est un état de l’art qui en partie publié dans dans les éditions RM cet état de l’art était ciblé sur l’usage des méthodes vibratoires qu’elle soit passive ou active en usage laboratoire instittu pour la caractérisation des enrobés et on a
Aussi rédigé un livrable qui qui qui sont des fiches d’essè qui préciseent à nos partenaires qu quelle est la méthodologie à suivre pour intégrer au mieux les méthodes CND pour l’enrochissement des essais c’est conventionnel par exemple l’essai de fatigue ou l’essai de module complexe pour les ultrason qui consistent à faire propager une
Microvibration dans le matériau on a travaillé sur des pardon comment revenir et nos pointeur on a travaillé sur des blocs prélevés sur les quatre site présenté tout à l’heure de chaque site on a prélevé des blocs sur des ones circulées et non circulées et le premier travail a consisté à séparer la couche
De base de la couche de fondation pour obtenir des plaques de 400 par 600 mm ces plaques on a matérialisé une trame une maille carrée de 5 cm on a fait propager selon la direction de l’épaisseur des ondes de compression et des ondes de cisaillement avec des
Fréquences de 54 4 kg pour la pour la compression et 40 kHz pour le cisaillement on a fait varier la fréquence de la vibration mais aussi l’intensité pour jouer sur le SNR sur le rapport signal surbruit ça c’est un point qui était très intéressant à mettre en évidence parce qu’on on
S’adresse à des matériaux qui sont a priori endommagés on s’attend à avoir des SNR faible et l’idée c’est de mettre en évidence quels sont les billets qu’on peut avoir dans la détermination du temps de vol si on maîtrise pas la notion du SNR et on a identifié un seil
Au-delà euh en dessous duquel il n’est pas pertinent d’aller faire de la propagation du l’ultrason alors une fois qu’on a bien déterminé le temps de vol par des méthodes différentes notamment la méthode du critère d’akï on obtient des cartographies de vitesse en nbre de compression de cisaillement qui associé
À des cartographies de masse de volumique obtenu soit par gamma d’ensymétrie par gravimétrie ou par méthode calculatoire normative on obtient des cartographies de propriétés élastiqu à savoir g et nu ce qu’il faut savoir on sait obtenir ces propriétés mécaniques de trois méthodes on considérant un matériau isotrope
Élastique c’est le cas qui a été traité ici on sait faire de l’isotrope visc élastique mais qui implique de rajouter en plus des vitesses la détermination de l’attinuation mais on sa aussi faire de la propagation dans un matériau viscélastique en isotrope parce qu’on fait des travaux aussi sur le bois ou là
L’orthotropie est majeure et on peut pas se permettre de se limiter à un modèle isotrope alors qu’est-ce qu’on fait de ces modules eg et nu on les superpose à la courbe maîtresse dans le cas on dispose de données de modules complexes pour voir la pertinence des résultats qu’on obtient
Euh juste une petite précision la cartographie elle était intéressante pour évaluer l’homogénéité de nos plaques avant d’aller prélever des éprouvettes pour faire des essais de fatigue ou de modules en plus de l’évaluation de l’homogénéité ce qui était intéressant ici on voit qu’on met en évidence pour le site de digens une
Différence entre la couche circulée et non circulée c’est c’est circulé c’est non circulé en terme de module d’élasticité dynamique on a une baisse notable de 20 à 16 gapascal on peut dire que les ultrason c’est un bon outil pour aller estimer le modulelasticité à haute fréquence et discriminer l’effet du
Trafic autre remarque on s’attendait pas forcément à ce résultat cette discrimination a été beaucoup plus pertinente pour la couche de base et elle est encore moins elle est moins pertinente dans le cas de la couche de fondation la différence elle reste relativement faible euh autre chose mise en évidence c’est le l’anisotropie du
Matériau en fait une fois qu’on a fait les mesures sur les plaques on les a découpé en prisme et on a fait la propagation dans les trois directions X Y Z et ce qu’on voit ici que ça soit en E en G on a les directions X Y sur le
Plan on a des valeurs identiques une valeur moins importante dans la direction Z sont des résultats relativement connus dans la bibliographie et qu’on a mis en évidence dans le cas de des matériaux de M dvdc euh maintenant euh la question était c’est bien de déterminer un module
Par les ultrasons est-ce que c’est si pertinent que ça bah on a dit on superpose les données euh ultrasonores à la courbe maîtresse qu’on a mécanique à gauche c’est le site pardon à gauche on a des échantillons prélevés sur le site de digjan et on compare l’effet de la méthode de la
Détermination de la masse volimique on voit bien que quelle que soit la méthode utilisée parmi les trois on a une bonne concordance entre le module à haute fréquence et le module mécanique à droite on a appliqué un principe d’équivalence température sur le donné ultrasonor les coefficients de translation ont été obtenus cette
Fois-ci par une approche visque élastique il fallait déterminer les coefficients d’attinuation et on voit que ça fonctionne assez bien on peut aller même chercher des valeurs de module qui sont pas atigniables par les mesurees mécanique euh deè partie l’émission acoustique alors l’émission acoustique c’est tout simplement l’enregistrement des microbruits qui sont engendrés par
Les méc mécanisme d’endommagement et de fracture d’un matériaux sous l’effet d’une sollicitation qu’elle soit mécanique chimique ou physique ou l’association de plusieurs mécanismes dans le cas présent c’est plutôt de la sollicitation mécanique on a instrumenté un essai de fatigue un essai de fatigue en flexion deux points sur des éprouvettes trapézoïdales la
Première difficulté consistait à identifier les types de transducteur Pizzo électrique à utiliser en terme de taille de transducteur en terme de fréquence et de répartition spatiale une fois ça fait on lance les essais à la fin de l’essai on se retrouve avec une base de données conséquente euh à gauche on a les
Données mécaniques à droite les données acoustiques en mécanique on dispose de la force le déplacement le déphasage et le module et en acoustique on a environ 17 paramètres l’idée c’est d’identifier des CR CR ou des points singuliers dans la temporalité de la fatigue pour dire il se passe quelque chose à ce moment-là
Et à cet endroit là l’émission acoustique par exemple lorsqu’on regarde la temporalité des événements acoustiques on peut dire qu’on a trois phases la première phase c’est disons c’est l’activation des défauts préexistants notamment dans un matériau préendommagé la deuxème phase c’est la création des endommagements mécaniques et puis la troisième phase c’est la
Phase de fracturation ce qu’il faut savoir que l’émission acoustique on peut la représenter sous forme spatiale on peut faire une localisation en coordonné X Y Z des événements à cela on peut ajouter l’intensité énergitique de nos événements et j’arrive à la dernière diapositive au final si on compare tous les critères d’endommagement qu’on
Obtient il y a trois types il y a les critères d’endommagement acoustique qui sont en rouge on a les critères d’endommagement qui sont issu d’un posttraitement des données mécaniques chose que j’ai pas dit avant en fait on a mis en place une procédure de fitting des données mécanique pour enlever tous les bruits
Parasites on a abouti à une fonction de type Fourier de niveau 8 et sur la base la fonction contenue qu’on obtient on fait des opérations mathématiques basiques comme une simple dérivée première pour trouver des minimums et des maximums globaux et on a tous les critères qui sont en bleu et en
Verers c’est les critères conventionnels qui sont basés sur une perte de module ou des critères énergétiques au final la conclusion et on est capable par l’émission acoustique d’identifier un minimum un début d’endommagement un début de fracture qui sont corrélés à des nouveaux critères mécaniques qu’on obtient uniquement
Par un fiting des données en filtrant tout ce qui est parasite et pour les perspectives pour finir on a entendu parler beaucoup de l’essai de retrait empêché on l’a instrumenté on a instrumenté une dizaine d’essai euh ça c’est une première représentation sachant qu’il y a d’autres représentations qui sont en cours je
Pense qu’il y aura des choses à dire en écoutant l’acoustique dans cet essai je vous remercie out le pointeur est avancé ok bien gentiment on a eu un petit coup de pression de la part du directeur du PN pour qu’on avance sur la présentation donc Bertrand Pouteau je suis
Représentant de Vinc construction et je vais vous parler d’un point un petit peu organisationnel sur sur nos travaux à savoir que vous le savez on vous l’a exposé un petit peu on a eu beauou beaucoup de production production expérimentale sur à l’échelle Lian avec plus d’une soixantaine de configurations matériaux
Al par configuration matériaux on en provenance et vieillissement différentes modalités expérimentales qui vous ont déjà été présentées on a également à l’échelle des enrobé instruit une vingtaine de configurations matériaux avec là encore un certain nombre de modalités expérimentales et puis une organisation au sein de au sein de la NR qui est
Groupé h partenaires assez distri contbué puisqu’on avait 7 des h partenaires qui contribuaient à l’effort expérimental avec notamment pour la partie fabrication laboratoire un goulot des tremblements sur la partie confection des pouvêtes enrobé puis après aller dans le process de de l’identification des liens ou de l’identification des propriétés enrobées
Donc les partenaires qui ont contribué vous sont rappelés ici et et ce travail a été réalisé sur une période assez longue qui qui a débuté en 2017 qui s’est terminé en 2022 on a donc été amené à construire une base de données expérimentale et donc là je vais avant de retourner sur la
Technique avec avec Léo tout à l’heure je vais vous parler un petit peu d’organisation l’objectif c’était de faciliter l’accès à l’information à pour tous les axeurs du projet à minima pendant le projet mais également de standardiser les échanges alors là c’est assez important de de définir pour un
Groupe non constitué au préalable des des règles de d’échange d’information euh donc on a défini bien évidemment des nomenclatures en début de projet euh on a é aminé également à faire la définition des résultats élémentaires des essais intéressants pour notre projet de manière à à permettre la construction ultérieure
D’indicateurs et donc la définition elle s bas s’est basée sur nos sur les normes et puis sur les les expertises de chacun l’objectif toujours étant de faciliter l’exploitation au-delà du projet et on s’inspire notamment du retour d’expérience qu’il avait eu dans le dans le projet mur avec une base de données
Qui est disponible à deux échelles Lian et enrobé et sur laquelle on vise à rassembler 100 % des résultats et pas seulement la crème qui constitue les indicateurs des résultats à savoir les procès verbaux des essais et lorsque ces données sont disponibles les données brutes euh des essais euh pour ce
Dernier point c’est au bénéfice des des modélisateurs de trouver plus facilement une source d’information qui puisse être valorisée pour qualifier des modèles et bien souvent euh les les modélisateurs ont une difficulté d’accès à des données utile pour la modélisation ù c’est souvent toujours les mêmes données qui sont
Utilisées donc la base de données je vais pas vous la décrire intégralement je vous je vous décris la philosophie la la la partie indicateur elle est directement en base excel avec une base pour les liens une base pour les enrobés et puis l’exploitation c’est des travaux de corrélation qui ont déjà débuté puis
Qui vont se poursuivre qui restent à à produire dans le cadre de ces travaux donc là on a pour une modalité donnée une correspondance entre la base Lian qui est figurée sur le tableau à gauche à droite pardon et la base enrobée à gauche et on va cérer pour avoir croisé
Tous les indicateurs pour la partie PVDC et données brutes là l’information elle est carrément intégral on va mettre à disposition des fichiers machines des fichiers machine un peu tuné pour que les modélisateurs puissent s’en saisir et notamment ben je vais passer la parole à Léo et je vais te t’indiquer le
Bouton à presser c’est celui-ci pour avancer excuse-moi de toute façon tu vas tu vas pouvoir rester donc sur le bilan euh c’est vrai qu’on aurait euh on l’a lancé assez tardivement ce ce projet de de banque de données euh à mi-parcours on aurait pu le lancer on
Aurait dû le lancer plutôt euh je conseille vivement à T ceux qui vont concevoir des projets de ce typelà euh de de faire le design de la base de données dès le début elle doit être structurante pour le projet elle doit permettre aux différents collègues qui sont pas des
Collègues au début du projet d’apprendre à travailler ensemble après les les suggestions techniques maintenant sont évidentes on va passer par des technologies cloud qui vont faciliter les échanges et ça permettra notamment de faire le lien avec avec les modélisateurs pour pour les travaux transversaux ce Couci je te laisse
Vraiment la parole merci sûr il a pas de blague donc bonjour bonjour à tous lesé au Coulon INSA Strasbourg donc durant ma thèse moi je me suis intéressé à la modisation du comportement de la fatiue et du vieillissement sur les matériaux bitumineux donc pour y arriver je d’abord essayer de déterminer comment
Évoluaient les différents effets euh notamment dans le plan de col col qui sont très visibles en bas à gauche donc faut faire la la partition entre les effets viscolastiques notamment l’autoéchauffement la tixotropie la non linéarité non linéarité pardon qui vont suivre le chemin viscolastique et on va retrouver d’autres are part tous les
Effetstécaniques comme l’endommagement et la porosité qui é vololuent dans ce dans vraiment différemment dans plan de colc donc à partir de là j’ai construit un modèle que j’appelis modèle VUL donc il a une partie c’est simplement modèle Kevin VO à paramèes variable donc son équation générale permet de de reprendre
Notamment tous les effets visclastiques avec les variations donc simplement une composante de rigidité et de viscosité qui sont écrites avec des équations de type caroyazuda et qui évoluent sur impulsation et on prend en compte les autres effets viscolastiques comme la température l’amplitude de déformation et la tixotropie au moyen de principe
D’équivalence donc l’un qui est connu que vous connaissez tous le le principe d’équivalence en température et on a mis en place de deux autres principes pour les autres et à cela j’ai ajouté une loi d’endommagement qui est basée sur deux variables d’endommagement une qui prend en compte un endommagement localisé et
L’autre un endommagement réparti et on fait on fait évoluer l’endommagement localisé avec une fissure fictive euh avec une loi de de type Paris et on vient calculer notamment la variable d’endommagement euh correspondante pour faire évoluer la la loi d’endommagement du modèle donc ensuite là j’ai mis quelques
Exemples al je vais pas tous les présenter en haut à gauche j’avais un exemple d’extraction de la tixotropie je v pas rentrer dans les détails en bas à gauche vous avez des exemples de modélisation euh en fatigue à différentes températures vu que le module est plus petit on a des durées de
Vie qui sont tenues analytiquement plus longues donc il y a pas les effets structur dessus il sont pris en compte et à droite on a des exemples de modélisation numérique qui ont été mené aux éléments discrets donc en haut à droite vous avez des effets de porosité c’est-à-dire que numériquement si on si
On réduit la porosité on obtient une rigidité qui est plus grande et on a bien retrouver en dem ces effets qu’on obtenait enfin les cette direction qu’on obtenait pour la porosité dans le plan de Colco et en bas à droite vous avez des effets de de fatigue des essa de fatigue euh au
Niveau de l’angle de phase donc en couleur avveit ce qu’on obtenit en DM ce qui est intéressant ici c’est que analytiquement l’endommagement ne se voit pas au niveau de l’angle de phase parce que on l’applique en fait à la partie réelle la partie imaginaire équitablement du coup il s’annule mais
Numériquement on arrive à retrouver quand même quand il y a une fissure macroscopique qui apparaît on obtient bien une montée de la courbe qui est un effet purement macroscopique et structurel en troème diapositive avec tout cette expérience engrangée on essaie de définir notamment moyens pour définir le le niveau d’endommagement
D’une chaussée enfin du moins d’une éprouvette au moyen des essais qu’on avait donc si l’état neuf est connu on peut très bien utiliser le ratio des essais de module complexes pour avoir une estimation de la variable d’endommagement d euh alors il faudrait quand même prendre en compte l’évolution
Du viillissement pour quelque chose de plus précis et si l’état 9 est inconnu on peut se baser notamment sur les sur la forme des des essais de fatig de manière empirique c’està dire que un mat qui endommagé sa cinétique d’évolution endommagement dès le début va être plus importante et elle va devenir beaucoup
Plus prédominante plutôt sur celle des effets biaisants du coup on va on va voir au niveau des essais de fatigue une disparition des phases 1 et 2 et uniquement une phase 3 voilà et au niveau de la 4e diapositive on a également travaillé un petit peu sur le viillissement à partir
Des données du projet meuf dvdc dvdc alors pour le viillissement on a vu que pour des essais de modu complexe euh si on calait les les les essais à différents état de viissement indépendamment on arrivait à trouver des corrélations entre les les les paramètres du modèle donc à partir de là
On pourrait notamment trouver une méthode pour modéliser notamment l’évolution du viissement en viscoélasticité au niveau de la fatigue j’ai pas présenté les résultats mais au niveau de la fatigue c’est un peu plus compliqué parce qu’on a également remarqué qu’il y avait une modification des cinétiques que le vieillissement impactait les cinétiques des évolution
De la tixotropie et de l’endommagement et que du coup étudier un enrobé vieilli revenait à étudier un nouvel enrobé il fallait recalibrer en gros l’ensemble des paramètres ce qui est contreproductif ici donc voilà c’est tout pour la partie modélisation de ma thèse il reste une diapositive à ce
Sujet parce qu’il a l’autre doctorant Soufian qui a également travaillé sur qui a également consacré une partie de sa tèse sur la modélisation et lui s il s’est concentré sur une approche thermodynamique donc il a modélisé la phase 1 à partir d’une énergie dissipée et il a modélisé notamment
L’endommagement avec un taux d’incrément de la VaR d’endommagement basé sur celle sur l’énergie restituée il a fait une modélisation aux éléments finis de type hétérogène c’est-à-dire qu’il a représenté les granulas et le bitum avec le modèle 2s2p1d où il a réussi à à découpler la partie réelle de la partie imaginaire
Avec une impédance complexe et à droite vous avez quelques exemples qu’il obtenit de simulation en flexion de points avec en bleu la courbe thermique sans endommagement et en rouge la courbe thermique s’il rajoute l’endommagement donc on a une décroissance un peu plus rapide à ce niveau-là donc voilà pour ma partie je
Reste je laisse la fin à piernich merci donc contenu du temps je vais juste conclure très rapidement euh donc d’abord pour vous dire que là on vous a présenté seul quelques petits extraits des des travaux réalisés donc il y aura aussi une journée de restitution du projet ANR dont la date
N’a pas encore été fixé mais qui devrait être début 2000 début 2024 donc au niveau de de de quelques conclusions donc on a testé pour les Lian des méthodes de vieillissement en laboratoire donc avec des essais RT fot et puis PAV et on s’est rendu compte que
Au niveau des matériaux d’assise en fait les les vieillissements rtfot + 1 ou 2 PAV étaiit relativement relativement sévère et que le vieillissement qu’on avait une situe était situé entre les niveaux rtfot et rtfot + 1 PAV donc globalement les les niveaux de vieillissement sur les matériaux d’assise sont assez sont assez limités
Et puis donc le le but des travaux c’était principalement de proposer des critères pour estimer le niveau d’endommagement donc il y a le critère que que Rodrigo vous vous a vous a présenté mai qui est qui est basé sur l’aréologie et puis qui donne une idée de la la structure moléculaire de du
Lian qui indique son niveau de vieillissement et donc comme il l’a dit il y a un logiciel donc qui est disponible en ligne gratuitement qui s’appelle visco analyse donc qui permet de calculer les les courbes maîtresses des des liens de caler les modèle réologique et de calculer cet indice ma
Donc ceux que ça intéresse peuvent utiliser pour voir un petit peu sur des sur différents liens quel quel résultat ça donne et donc on aimerait aussi un peu confirmer ce critère que que que Rodrigo a présenté de mi de 058 qui semble indiquer un niveau de vieillissement relativement avancé
Avancé avancé du Lian euh pour les enrobés donc on a alors on a on a pas tout présenté mais on a proposé des des méthodes qui permettent de distinguer vieillissement et en magement notamment les émissions acoustiques permettent sur une éprouvette qui est testée de bien mettre en évidence s’il y a un
Endommagement initial initial de l’éprouvette on a pas mal travaillé aussi sur tout ce qui est prélèvement et préparation d’éprouvettes et évaluation de l’état des éprouvettes qui ont été ensuite testé en laboratoire donc comme MFI l’a indiqué il y a des méthodes d’essai qui ont été proposé ou qui ont été décrites
Donc il y a eu le développement de ces essais innovants pour la description de l’endommagement avec mesure par ultrason ou mesure d’émission d’émission acoustique on a aussi obtenu des résultats sur l’évolution des des des performances des matériaux avec le vieillissement donc évolution des modules évolution des paramètres de
Fatigue évolution de la résistance à froid donc on a vu notamment que les courbes de la forme des courbes de fatigue se modifie pas mal avec le vieillissement qu’on a des cours de fatigue où les phases 1 et 2 se se modifient beaucoup et où on a
Une phase une phase 2 et puis après une une phase 3 avec une rupture plus plus rapide on a aussi vu que le le vieillissement a un très fort impact sur la résistance à froid dans les essais de retrait de retrait empêché ça c’est vraiment un résultat évident que les les
Matériaux vieillis qui sont qui sont plus rigides avec leseffet de l’effet de durcissement du Lian ont une bien moins bonne résistance à la fissuration à froid euh donc pour des climats relativement froids c’est c’est quelque chose qui est qui est important et puis on a essayé de faire quelques relations entre le
Niveau de vieillissement du Lian et les propriétés mécaniques de l’enrobé donc Rodrigo vous l’a montré pour les pour les caractéristiques issues des essais de retrait empêché euh il y a eu aussi donc de la la modélisation euh les travaux là de euh Strasbourg notamment ont permis de ont
Permis de développer un modèle qui permet de déécrire le comportement en fatigue en prenant en compte aussi l’effet du l’effet du vieillissement au-delà de tout ça donc il y a aussi comme Bertran vous l’a dit une très importante base de données d’essai qui a été constitué essai sur
Lian et essai sur enrobé qui pourra encore être exploité au-delà du projet et puis il y aurait encore des analyses complémentaires à faire donc on va voir dans dans quel cadre ça peut être réalisé notamment sur les relations entre comportement des Lian et et différentes caractéristiques de comportement comportement des des
Enrobés voilà donc donc on espère trouver un cadre pour ces pour ces prolongements donc juste vous trouverez dans la présentation je pense qu’elle seront disponibles les productions donc il y a eu comme on l’a dit trois thèses il y a eu aussi pas mal de publ iation don se articles dans des revues
Scientifiques sur les sur les différents sur les différents sujets études des lions études des Ambri et modélisation voilà donc ça conclut ma présentation et désolé pour le pour le déplacement du temps mais c’était une gageur d’essayer de d’essayer de présenter plusieurs sujets en 40 minutes voilà merci