Etude numérique de la fissuration d'un milieu viscoélastique - Pastel

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Sommaire Chapitre 5 Essai de rupture locale sur bitume 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.2 Principe de l’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.3 Dispositif expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5.4 Déroulement d’un essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.4.1 Préparation de la machine d’essai et confection des échantillons . . . . . . 95 5.4.2 Précharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.4.3 Phase de traction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 5.4.4 Phase de séparation finale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 5.4.5 Interprétation de l’essai de rupture locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 5.5 Répétabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.6 Effet de la vitesse de sollicitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.7 Effet de la température d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 5.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 90
5.1 Introduction 5.1. Introduction Comme nous l’avons vu dans le chapitre 1, il existe différents tests pour évaluer la résistance à la fissuration des bitumes. La plupart de ces tests sont normalisés (Frasss, traction directe sur éprouvette haltère, mouton-pendule) mais leur représentativité vis à vis des conditions réellement rencontrées sur une chaussée limite leur interprétation. Le problème de la pertinence de ces tests n’est pas résolue d’autant que dans la réalité le bitume se présente en film mince et non en masse. Dans ce chapitre, nous proposons de décrire le nouvel essai (voir section §5.3) dit essai de RUpture LOcale sur Bitume. Cet essai a été conçu et mis en place au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées. L’objectif premier de l’essai est de reproduire la répartition du bitume au pseudo-contact tel qu’il se présente entre deux granulats dans un enrobé bitumineux. L’idée exploitée a été de créer un rétrécissement local entre deux protubérances. Le rapprochement des deux protubérances met en compression le bitume. Au final, on retrouve une éprouvette avec une épaisseur minimale au niveau de l’axe des protubérances. La géométrie des deux protubérances a été choisi de façon à avoir une concentration de contraintes à l’interstice centrale et une propagation de fissure à partir de l’axe de révolution des protubérances. Une traction uniaxiale est appliquée à l’échantillon de bitume afin de reproduire l’initiation et la propagation d’une fissure confinée entre deux granulats. Le mode opératoire de cet essai est décrit dans le paragraphe §5.3. On verra ensuite l’exploitation de l’essai avec l’examen de la réponse d’un essai type. Afin de cerner l’exactitude des résultats fournis avec cet essai, on aborde la question de répétabilité de l’essai avec la mise en place d’un critère de rejet. Concernant la dépendance vis-à-vis des conditions d’essai, nous donnerons un aperçu sur les effets de la vitesse de sollicitation et de la température d’essai permettant d’appréhender le comportement rhéologique du bitume et le comportement à la fissuration. 91
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