Comportement thermomécanique des enrobes bitumineux : expérimentation et modélisation

par Mondher Neifar

Thèse de doctorat en Marière

Sous la direction de Hervé Di Benedetto.


  • Résumé

    Cette étude traite de l'analyse du comportement thermomécanique des enrobés bitumineux. Après une étude bibliographique sur la rhéologie des géomatériaux et les propriétés mécaniques de l'enrobé bitumineux, une modélisation du comportement des mélanges bitumineux est présentée. Le modèle monodimensionnel développé, qui a été introduit par Di Benedetto, permet de décrire la réponse du matériau dans le domaine linéaire, le domaine non linéaire et à l'écoulement viscoplastique. Il présente un aspect discret et pourrait être développé en utilisant des spectres continus. Une étude expérimentale du comportement thermomécanique d'un enrobé bitumineux est également proposée. Un essai de laboratoire a été conçu. Il permet d'étudier les phénomènes thermiques, ainsi que les effets mécaniques et thermiques couplés. Lors de cet essai, une éprouvette est soumise à différents paliers de température (effets thermiques), sans ou à différentes contraintes axiales maintenues constantes (effets mécaniques). Les mesures des déformations axiales et radiales sont réalisées. Lors d'un palier en température, les réponses en déformation se stabilisent si l'on reste dans le domaine des basses températures et des faibles contraintes. Des déformations visqueuses apparaissent en moyennes températures. Les coefficients de dilatation/contraction thermiques axiaux et radiaux sont déterminés. Ils permettent de constater le comportement anisotrope du matériau. Enfin, une application à modèle discret développé, pour la simulation des contraintes thermiques, est présentée. Ces contraintes sont dues aux phénomènes de couplage thermomécanique. Elles sont à l'origine des fissurations des enrobés en basse température.

  • Titre traduit

    = Thermomechanical beha vior of bituminous mixes : experimentation and modelisation


  • Résumé

    This study enters within the framework researches led to the Geomaterials Laboratory of the Civil Engineering Department and Building of National School of Public Works (E. N. T. P. E), on geomaterials, and more particularly on the coated bituminous. After a bibliographical study on the geomaterials rheology and mechanical properties of the coated bituminous, a modelisation of the bituminous mix behavior is presented. The one-dimension model developed allows to describe the reply of the material in the linear domain, the non-linear domain and to the plastic flow. It presents a discreet aspect and could have be developed by using continuous spectrums. An experimental study of the thermomechanical behavior of a bituminous mix is proposed. A laboratory test has been conceived. It allows to study thermal phenomena, as well as coupled thermal and mechanical effects. During this test, a cylindrical sample is submitted to different plateaus of temperature (thermal effect), for different constant axial stress (mechanical effects). Axial and radial strains are measured. Inside the domain of low temperature and low stress, a stabilisation of strain is obtained. Viscous stress appears in the medium and high range of temperature. Coefficients of radial and axial thermal dilation/contraction are determined. An anisotropic behavior of the material is observed. Finally, an application of the developed discreet model, for the thermal induced stress simulation, is presented. These stresses are related to thermomechanic coupling phenomena. They are originally of pavement cracking in low temperature.

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  • Détails : 1 vol. (289 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p

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