Academic literature on the topic 'Essais accélérés sur chaussées'

Les essais accélérés sur chaussées (APT) ont été de plus en plus utilisés au cours de ces dernières années pour évaluer le comportement des structures de chaussées et leurs durées de vie. Ceci est principalement dû à leur capacité à simuler en vraie grandeur l’effet des charges du trafic et des conditions climatiques sur les chaussées, dans un court laps de temps, et à suivre le comportement des chaussées jusqu'à la fin de leur durée de vie. Ces essais permettent d’évaluer les méthodes de conception des chaussées ou l'utilisation de matériaux et structures de chaussée innovants. Cependant, les mesures réalisées au cours desessais accélérés sur chaussées sont nombreuses et variées, et il n’existe pas une démarche commune pour évaluer le comportement des chaussées étudiées. L'objectif principal de cette thèse est de développer une méthodologie pour analyser lecomportement des chaussées, dans les essais accélérés, depuis leurs conditions initiales jusqu'à leur niveau de dégradation final. Cette approche est appliquée à une expérimentation réalisée à l’Université Gustave Eiffel, dans le cadre du projet ANR SolDuGri, qui visait à comparer les performances d’une structure de chaussée bitumineuse traditionnelle avec des structures renforcées par des grilles en fibre de verre. A partir de ces analyses, une approche de dimensionnement de chaussées probabiliste, visant à étendre l'approche française de dimensionnement des chaussées, afin de mieux prendre en compte les variations de certains paramètres de dimensionnement, pour prédire la durée de vie des chaussées est proposée, et appliquée à l’analyse d’essais accélérés sur chaussées
Accelerated pavement tests (APT) have been increasingly used in recent years to assess the behaviour of pavement structures and their lifetimes. This is mainly due to their ability to simulate the full-scale effect of traffic loads and climatic conditions on pavements, in ashort period of time, and to follow the behaviour of the pavements until the end of their service life. These tests make it possible to evaluate pavement design methods or the use of innovative pavement materials and structures. However, the measurements made during accelerated pavement tests are numerous and varied, and there is no common approach to assess the behaviour of the studied pavements. The main objective of this thesis is to develop a methodology to analyse the behaviour of pavements, in accelerated tests, from their initial conditions to their final level of deterioration. This approach is applied to an experiment carried out at Université GustaveEiffel, as part of the ANR SolDuGri project, which aimed to compare the performance of a traditional bituminous pavement structure withstructures reinforced by fiberglass grids. From these analyses, a probabilistic pavement design approach, aiming to extend the Frenchpavement design approach, in order to better take into account the variations of certain design parameters, to predict the service life ofpavements is proposed, and applied to the analysis of accelerated tests on pavements

Pendant la période de dégel, les chaussées subissent une diminution significative de leur capacité portante, ce qui conduit à une augmentation de la détérioration au cours de cette saison. Le Ministère des Transports du Québec impose une restriction des charges pendant le dégel et la récupération structurale de la chaussée pour assurer une protection contre les dommages excessifs liés au dégel. L’objectif principal de ce projet est de présenter les résultats d’une enquête sur le comportement de la structure de la chaussée pendant le gel et le dégel dans des conditions contrôlées au laboratoire de l’Université Laval à l’aide d’un Simulateur de Véhicules Lourds (SVL). Les résultats de l’étude seront utilisés pour développer des critères d’aide pour les autorités dans le processus de prise de décision pour la mise en place et l’enlèvement de la restriction des charges. Une structure typique de chaussée souple à quatre couches a été construite dans une fosse d’essai faite en béton à l’Université Laval. La section de la chaussée a été instrumentée pour mesurer les déformations horizontales dans la couche du béton bitumineux, ainsi que la contrainte et la déformation verticale, et la teneur en eau dans toutes les couches non-liées et dans le sol d’infrastructure. La température a été également suivie dans toutes les couches. Le nouveau SVL a été utilisé pour appliquer une charge de 5000 kg (conditions normales), 5500 kg (hiver) et 4000 kg (restriction des charges printanière) sur un assemblage standard d’un essieu à pneu jumelé. Le simulateur a également été utilisé pour induire trois cycles de gel-dégel jusqu’à une profondeur de 1,5 m dans la structure de la chaussée. Les résultats ont permis de quantifier la relation entre la réponse de la chaussée et la profondeur de gel/dégel et d’identifier les conditions critiques de la période de dégel. Aussi, les résultats ont montré que l’application d’une période de restriction de charge pendant la période de dégel permettait d’avoir un gain sur la durée de vie de la chaussée, cette période de restriction est donc justifiée et efficace. Cependant, pour optimiser la période de restriction de charges, de nouveaux critères de gestion ont été proposés dans ce projet.
During the spring thaw period, pavements experience a significant decrease of their bearing capacity, which leads to increased deterioration during that season. The Ministry of Transportation of Quebec enforces load restrictions during the thawing and the recovery of the pavement structures to ensure they are protected from excessive thaw associated damages. The main objective of this paper is to present the results of an investigation of the structural behaviour of a pavement structures during freezing and thawing under laboratory controlled conditions using the Laval University heavy vehicle simulator (HVS). The results of the study will be used to develop criteria to assists the authority in the decision-making process for the implementation and the removal of load restrictions. A typical four-layer flexible pavement structure was built inside an indoor concrete test pit at Laval University. The pavement section was instrumented to monitor horizontal strains in the asphalt concrete layer as well as vertical stress, vertical strain, and water content in each unbound layer and in subgrade soil. Temperature was also monitored in all layers. The new HVS was used to impose 5000 kg (normal conditions), 5500 kg (winter) and 4000 kg (spring load restrictions) loads on a standard dual-tire assembly. The load simulator was also used to induce three freeze-thaw cycles to a depth of 1,5 m in the pavement structure. The results allowed quantifying the relationship between pavement response and freezing/thaw depth and to identify the critical conditions of the thawing period. Also, the results showed that the application of a load restriction period during the thaw allowed to have a gain on the life cycle, thus a load restriction period is justified and effective. However, to optimize the load restriction period, new management criteria have been proposed in this project.

Le diagnostic du parc routier est une étape indispensable préalable à l'entretien et la réparation des structures de chaussées. L'importance d'une plus grande finesse de l'analyse des résultats issus des méthodes de contrôle non destructif peut permettre de réaliser, à terme, des économies sur les coûts et énergie mis en jeu lors de la maintenance et la construction. Ces travaux de doctorat présentent un modèle thermo-visco-elastique permettant d'intégrer le comportement des matériaux bitumineux composant une chaussée par l'utilisation du module et de l'amortissement complexe issu des courbes maitresses. La résolution du problème dynamique est réalisée à l'aide d'une approche fréquentielle. Cette approche est appliquée en particulier à un essai FWD sur lequel des variations climatiques sont étudiées. Des essais in situ, réalisés sur deux sites instrumentés, permettent de valider le modèle. Les bons résultats obtenus suggèrent l'utilisation de ce modèle à travers une analyse multicritère sur les bassins de déflexion et les historiques pour le développement futur d'un modèle de retro calcul dynamique
The diagnosis of the road fleet becomes a necessary step prior to themaintenance and the repair of pavement structures. The importance of a finer analysis of the results of the non-destructive testing methods can eventually achieve to cost and energy savings for the maintenance and construction. This phD thesis introduces a thermo-visco-elastic model for intersting the behavior ofbituminous pavement materials, using the complex modulus and damping from master curves. The resolution of the dynamic problem is performed thanks to a frequency approach. This approach is particularly applicable to a FWD test on which climatic variations are studied. In situ tests, carried out on two instrumented sites, are used to validate the model. The obtained of good results suggests the use of this model through a multi-criteria analysison deflection basins and of the records for the future development of a backcalculation dynamic model

La tranchée constitue une cause majeure de dégradation des voiries urbaines. Elle influence considérablement la durée de service de ces voiries. Le présent travail vise à étudier à travers une expérimentation à grande échelle l’influence de la tranchée sur la chaussée. Il a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre la Métropole Européenne de Lille, le Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement et Eurovia. Il comporte quatre parties. La première comporte une synthèse bibliographique sur l’influence de la tranchée sur la structure de la chaussée et sa durée de service ainsi que sur son impact économique. La seconde partie concerne l’analyse du fonctionnement du système d’instrumentation qui a été utilisée pour le suivi du comportement de la chaussée et de la tranchée construites à l’entrée du campus de Lille1. La troisième partie consiste dans l’évaluation de l’état structurel de la chaussée et de la tranchée à l’aide des essais de déflexion. La dernière présente une analyse des réponses de la chaussée et de la tranchée sous l’effet du trafic et l’influence de la température sur ces réponses
The trench is a major cause of deterioration of urban pavements. It considerably reduces the service life of these pavements. The present work aims to study through a large-scale experimentation the influence of the trench on urban pavements. It has been conducted within a collaboration between Lille Metropolis, Civil and geo-Environmental Engineering laboratory and Eurovia. It includes 4 parts. The first part contains a literature review concerning the influence of the trench on urban pavements as well as its economic impact. The second part concerns the analysis of the performances of the instrumentation system used to monitor the behavior of the pavement and the trench built at the entrance of Lille1 campus. The third part consists in the analysis of structural behavior of the pavement and the trench using deflection tests. The last presents an analysis of the responses of the pavement and the trench under traffic and the influence of the temperature on these responses

Les pigments au plomb (minium, céruse), couramment employés en peinture depuis l'Antiquité, sont connus pour subir des transformations entraînant des décolorations de la couche picturale (noircissement, blanchissement, verdissement). Les conditions de stabilité des pigments sont étudiées par des essais de vieillissement artificiels de pigments bruts et d'éprouvettes peintes. Ceux-ci montrent la décomposition de l'hydrocérusite en présence de chaux ainsi que la transformation de Pb304 en plattnérite (β-Pb02) en milieu acide dilué. La caractérisation d'échantillons de minium prélevés sur un peinture murale expérimentale après 25 ans de vieillissement naturel révèle que le noircissement du minium est lié à la formation de plattnérite par un mécanisme possible de disproportionnation de Pb304 en milieu acide. Le blanchissement est dû à la recristallisation du plomb divalent sous forme de cérusite (PbCO3) et d'anglésite (PbS04), causée par l'absorption de polluants gazeux (CO2, SO2)
Lead-containing pigments (red lead, white lead), widely employed in paintings since Antiquity, are liable to undergo transformations which lead to discolorations of the pictorial layer (blackening, whitening, greening). The conditions of appearing of the alteration phases are studied through artificial ageing tests of raw pigments and experimental paintings. The tests reveal both the decomposition of white lead in the presence of lime and the transformation of minium into black plattnerite β-Pb02 in dilute acidic environment. The characterization of red lead micro-samples taken from an experimental wall painting after a 25-years natural ageing period reveal that blackening is linked to the formation of plattnerite through a probable mechanism of disproportionnation of Pb304 in acidic environment. The whitening is caused by the re-crystallization of divalent lead into both cerusite (PbCO3) and anglesite (PbSO4), produced by the absorption of gaseous pollutants (C02, SO2)

La performance à long terme du réseau routier au Québec est fortement influencée par le climat et les conditions météorologiques (Doré et Zubeck, 2008). Parmi ces facteurs, des niveaux élevés de saturation dans les sols et les matériaux de chaussée peuvent être une cause importante de la détérioration des routes. Selon des scénarios de changements climatiques établis par Ouranos, le sud du Québec subira des augmentations de précipitations moyennes mensuelles de -0,1 % à 8,45 % sur un horizon de 2010 à 2039. Le but de ce projet est de quantifier l’effet de ces futures augmentations sur le comportement mécanique des structures de chaussées et des sols. Basé sur les données collectées dans des sections de routes instrumentées, une relation entre les précipitations et l’augmentation du niveau de saturation des couches de chaussée est proposée. Afin de déterminer la relation entre les propriétés mécaniques et la teneur en eau, les comportements en module réversible et en déformation permanente (quatre différents sols) ont été déterminés avec des essais triaxiaux et ont été validés avec un simulateur de charge routier. Une analyse d’endommagement est effectuée afin de quantifier la diminution de la durée de vie utile causée par les changements climatiques. Il a été montré que les augmentations de précipitations, prévues au Québec, auront un impact significatif sur la performance des chaussées. Ainsi, certaines techniques de mitigation seront proposées pour pallier la diminution de la vie utile des chaussées.
The long-term performance of the road network of the province of Quebec (Canada) is strongly influenced by the climate and the weather conditions. Amongst other factors, high levels of saturation in soils and pavement materials are believed to be an important cause of pavement deterioration. According to the climate change scenarios established by Ouranos (2010), the North and South of Quebec will undergo an average precipitation increase from -0.1% to 8.45% in a future horizon of 2010-2039. The purpose of this project is to quantify the effect of these expected precipitation increases on the mechanical behavior of road structures, materials and soils. Based on literature and on data collected on instrumented road sections, a relationship between precipitation increase and saturation level of pavement layers is proposed. The resilient modulus and permanent deformation behavior for various water contents and four different subgrade soils was determined using triaxial tests, which were validated using small-scale heavy vehicle simulator, in order to determine the existing relationship between mechanical properties and moisture contents. Using the precipitation increase scenarios and the preset models, a damage analysis is performed to quantify the decrease of pavements service life caused by climate change. It is found that climate change, and more precisely the increase of precipitation expected in the Province of Quebec, will have a significant impact on pavement performance and that adapted pavement structures and materials, such as improved drainage, increased structural capacity or materials with reduced sensitivity to water, are possible options to reduce the loss of pavement life associated with climate change.

Le travail presente avait pour but la mise au point d'essais acceleres de laboratoire afin d'etudier la durabilite des parements en beton vis a vis du developpement de salissures biologiques. Dans le cadre de cette these, seul l'aspect esthetique du probleme est pris en compte. L'etude bibliographique a permis d'identifier les algues microscopiques comme etant les organismes pionniers responsables de ces salissures, leur developpement etant essentiellement lie aux conditions ambiantes (humidite, luminosite, presence de nutriments mineraux) et aux caracteristiques du materiau support (porosite, rugosite et composition minerale). Des investigations dans la region toulousaine ont confirme la presence majoritaire d'algues dans les recouvrements visibles de murs salis, en particulier des especes ubiquistes des classes cyanophycees et chlorophycees, meme si, dans les sites urbains, des particules minerales peuvent etre observees dans ces amas d'algues. Pour la mise au point des essais de vieillissement, une methodologie generale a ete appliquee (choix et preparation des especes, preparation des corps d'epreuve, techniques de quantification, etc). Plusieurs conditions environnementales ont ete testees, conduisant a developper quatre essais complementaires variant par le mode d'humidification du support (remontees capillaires, ecoulement, brumisation et maintien dans differentes hygrometries). Les essais de validation, effectues sur differentes formulations de mortier ont montre que trois simulations donnent des resultats positifs en moins de deux mois, et peuvent etre retenues pour des etudes ulterieures. De plus, ces essais ont montre que si les algues chlorophycees se developpent rapidement dans des conditions d'humidite favorables, les cyanophycees sont plus resistantes aux periodes seches. Ils ont enfin mis en evidence que la porosite et la rugosite du materiau sont des facteurs de premier ordre pour les developpements biologiques sur support cimentaire.

Dans l'industrie, et notamment au niveau des fabricants de composants hydrauliques et pneumatiques, il est de plus en plus important de maîtriser la fiabilité des produits fabriqués. La détermination de cette fiabilité exige le développement de méthodes de réduction de la durée et du coût des essais. Les techniques bayésiennes sont une première étape vers la réduction des durées d'essais nécessaires à l'estimation de la fiabilité. Une seconde consiste à modéliser l'influence de l'environnement sur le comportement de composants afin de pouvoir estimer les performances de ces composants dans des conditions données sans aucun essai. La méthode que nous avons développée permet de calculer à la fois les facteurs environnementaux permettant de passer d'un essai à un autre et la loi de fiabilité de base d'un composant. Cet outil fournit un modèle complet de la fiabilité d'un composant ; on détermine alors la fiabilité à partir des valeurs des contraintes extérieures appliquées (pression, température, fréquence).

Les futures architectures des systèmes de communication présenteront une forte complexité due à des besoins de reconfiguration à la fois en termes de fréquence, de puissance émise et/ou reçue, de puissance consommée et de fiabilité. Une solution consiste à utiliser les MEMS RF pour obtenir ces fonctionnalités augmentées. Ces composants seront soumis à des agressions à la fois électrostatiques et/ou électromagnétiques dont il est important d'analyser et de comprendre leur impact. D'autre part la tenue en puissance de ces composants est un paramètre qualitatif de leur robustesse. Étant donné qu'ils présentent également des intérêts pour les applications spatiales, il est important de comprendre leur sensibilité face au rayonnement. Le sujet de thèse vise à analyser l'impact de ces agressions sur les paramètres fonctionnels (tensions d'actionnements, vitesse de fonctionnement, pertes d'insertion et isolation) à partir du développement d'une plateforme appropriée ainsi qu'une analyse fine des mécanismes de dégradation apparaissant suite aux stress appliqués ; tension continu, décharges électrostatiques (de type HBM ou TLP), puissance RF et rayonnement. Ces stress seront appliqués sur des composants aux architectures différentes (types de diélectrique différentes, épaisseur membrane, géométrie des dispositifs, topologie des zones d'actionnement) afin de déterminer si certaines architectures et ou filières technologiques sont plus résistantes que d'autres. Enfin, afin de valider ces travaux, il sera conçu un design plus complexe présentant des résistances aux ESD/EMI améliorées et un circuit de vieillissement de ces composants sera également proposé. Ce projet de thèse rentre dans le cadre d'un réseau d'excellence AMICOM sur les microsystèmes RF où la fiabilité a été identifiée comme étant un des enjeux majeurs pour leur intégration et commercialisation.