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Mise au point du rhéomètre à cisaillement annulaire pour l'étude de rhéologie d'un mastic bitumineux avec verre incorporé

El Mansouri, Souleimane (2016). Mise au point du rhéomètre à cisaillement annulaire pour l'étude de rhéologie d'un mastic bitumineux avec verre incorporé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans le domaine viscoélastique linéaire (VEL, domaine des petites déformations), le comportement thermomécanique du bitume et du mastic bitumineux (mélange uniforme de bitume et de fillers) a été caractérisé au Laboratoire des Chaussées et Matériaux Bitumineux (LCMB) de l’École de technologie supérieure (ÉTS) avec l’appui de nos partenaires externes : la Société des Alcools du Québec (SAQ) et Éco Entreprises Québec (ÉEQ).

Les propriétés rhéologiques des bitumes et des mastics ont été mesurées grâce à un nouvel outil d’investigation appelé, Rhéomètre à Cisaillement Annulaire (RCA), sous différentes conditions de chargement. Cet appareil permet non seulement de solliciter des éprouvettes de tailles importantes par rapport à celles utilisées lors des essais classiques, mais aussi d’effectuer des essais en conditions quasi-homogènes, ce qui permet de donner accès à la loi de comportement des matériaux. Les essais sont réalisés sur une large gamme de températures et de fréquences (de -15 °C à 45°C et de 0,03Hz à 10 Hz).

Cette étude a été menée principalement pour comparer le comportement d’un bitume avec celui d’un mastic bitumineux dans le domaine des petites déformations. Néanmoins, dans une seconde perspective, on s’intéresse à l’influence des fillers de verre de post-consommation sur le comportement d’un mastic à faibles niveaux de déformations en comparant l’évolution des modules complexes de cisaillements (G*) d’un mastic avec fillers de verre et un mastic avec fillers conventionnels (calcaire).

Enfin, le modèle analogique 2S2P1D est utilisé pour simuler le comportement viscoélastique linéaire des bitumes et des mastics bitumineux testés lors de la campagne expérimentale.

Titre traduit

Development of anular shear rheometer for the study of mastic's rheology with incorporated glass

Résumé traduit

This research mastery program focuses on the evaluation of thermomechanical behavior of bitumen and mastic (mixture of bitumen and fillers) in the linear viscoelastic field. This characterisation was realized at the Laboratory of Roads and Bituminous Materials (LCMB) of the “École de technologie supérieure” (ÉTS) in collaboration with the industrial partners“Société des Alcools du Québec” (SAQ) and “Éco Entreprises Québec” (ÉEQ).

The rheological properties of bitumen and mastic were measured with a new device called Annular Shear Rheometer (ASR) under various loading conditions. This machine allows not only to test samples larger than those used in conventional tests, but also to make homogeneous analyses, which gives access to the law of behaviour’s materials.

The tests are performed on a wide range of temperatures and frequencies (from -15 ° C to 45 ° C and 0.03Hz to 10 Hz). The main objective of this study is to compare the behavior of bitumen and mastic in the field of small deformations. The influence of the incorporation of recycled glass particles on the behavior of mastic at low levels of deformations was also studied by comparing the evolution of complex modules shear (G*) of mastic with recycled glass particles and conventional fillers (limestone).

Finally, the analog 2S2P1D model is used to simulate the linear viscoelastic behavior of the bitumen and bituminous mastics tested during the experiments.

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". Bibliographie : pages 203-207.
Mots-clés libres: Bitume Propriétés thermomécaniques. Mastic Propriétés thermomécaniques. Rhéologie. Viscoélasticité. Cisaillement (Mécanique) Rhéomètres. Produits de remplissage. Verre Déchets Recyclage. annulaire, linéaire, viscoélastique, petites déformations
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Vaillancourt, Michel
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Perraton, Daniel
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 08 mars 2016 15:30
Dernière modification: 08 mars 2016 15:30
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1634

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