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Étude de la résistance en fatigue des matériaux bitumineux

Touhara, Radouen (2012). Étude de la résistance en fatigue des matériaux bitumineux. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce programme de recherche a pour but d’évaluer et caractériser le comportement en fatigue de deux enrobés bitumineux de même type GB20, mais confectionné avec deux bitumes différents. Un des enrobés étant formulés en laboratoire avec un bitume polymère PG64-28 et le deuxième prélevé en centrale d’enrobage et confectionné avec un bitume conventionnel PG58-28.

Pour évaluer la résistance de ces enrobés, deux essais de caractérisation homogènes en traction/compression sont réalisés sur des éprouvettes cylindriques, un essai de module complexe dans le domaine de comportement viscoélastique linéaire (VEL), afin de déterminer sa performance et ses caractéristiques mécaniques et un essai de fatigue.

Les essais de fatigue ont été effectués selon un mode de sollicitation à déformation imposée, et ce, pour différents niveaux d’amplitudes. Tous les essais ont été réalisés à une seule fréquence de sollicitation de 10Hz et à différentes températures (10, 20 et 30 °C) de manière à analyser son incidence sur la réponse en fatigue de l’enrobé.

Après la présentation et la validation des résultats des essais réalisés, une analyse comparative selon la nature du bitume, l’influence de la température et la dispersion des durées de vie est exposée. Également, une méthode dite DGCB (Département de Génie Civil et Bâtiment) est appliquée pour l'analyse de la fatigue en calculant le taux d'endommagement par cycle suivi d’une étude menée sur les différents critères de rupture (Nf) visant à prédire la durée de vie en fatigue des enrobés bitumineux.

Résumé anglais

The goal of this research program is to evaluate and characterize the fatigue behaviour of two GB20 hot mix asphalt made with two different bitumen. One of them is made in laboratory with a straight-run PG58-28 bitumen, while the second mix was made in an asphalt plant with a PG64-28 bitumen.

Two characterization tests, in homogeneous conditions, done in traction/compression on cylindrical specimens are used in this study. First, a complex modulus test performed in the linear viscoelasticity (LVE) domain is used to characterize the mixes and second, a fatigue test is done to evaluate the mixes performances.

The fatigue tests were done in strain controlled at different amplitude. All fatigue tests were performed at 10Hz, but at different temperatures (10, 20 and 30oC) in order to evaluate the effect of the temperature on the fatigue behaviour of those mixes.

In this document, the results are presented, and the analysis of the results as a function of the grade of bitumen, the tests’ temperature and the dispersion of the results is performed. Also, the DGCB method is applied to the fatigue results to calculate the rate of damage per cycle followed by a study of the different failure criteria (Nf) to predict the fatigue life of asphalt mixes.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliogr. : f. [183]-187.
Mots-clés libres: Matériaux bitumineux Fatigue. Module complexe, Endommagement.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Perraton, Daniel
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Carter, Alan
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 12 nov. 2012 16:02
Dernière modification: 14 août 2014 14:53
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1091

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