Etude expérimentale et rationnelle de la dégradation des couches de surfaces de chaussées

Discipline

Genie civil

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Couche de surface, Essais en vraies grandeurs, Orniérage, Contact pneu-chaussée, Chaussée instrumentée, Températures contrôlées

Mots-clés

Revêtements (voirie),

Fatigue thermique,

Matériaux -- Fatigue

L'action du trafic, combinée aux conditions climatiques et chimiques, participe à l’endommagement progressif des routes et principalement de la couche de roulement. L’endommagement de la couche de roulement se manifeste généralement par l’apparition de fissurations descendantes et de l’orniérage. L’apparition de ces pathologies a fortement augmenté avec l’émergence de nouveau matériaux, la diminution de l’épaisseur de la couche de roulement et l’augmentation importante de la charge à l’essieu des poids lourds. Cette problématique conduit à s’interroger sur le comportement à long terme de la couche de surface face à l’augmentation du trafic et au changement climatique. Ce travail s’intéresse à l’étude expérimentale et rationnelle du comportement des couches de surface. Il présente des essais en vraies grandeurs réalisés à l’aide d’une chaussée instrumentée et thermo-contrôlée construite dans le hall du laboratoire et d’un simulateur de trafic MLS10. La chaussée a été instrumentée avec des capteurs à fibres optiques, des jauges de déformation et des capteurs de température répartis en profondeur. Quatre matériaux de surface ont été testés. Les déformations générées en différentes positions et sur toute la profondeur de la couche de surface lors du passage d'une charge sont analysés. Les réponses mécaniques pour des sections droites puis en virages, sont comparées à des résultats de simulations numériques (SAM et ViscoRoute). Les essais accélérés à l'aide du simulateur de trafic permettent d’obtenir l’orniérage de la chaussée après un grand nombre de cycle dans une durée relativement courte. Le profil d'orniérage, les caractéristiques de déformation et le comportement des quatre matériaux sont présentés et analysés pour aboutir au développement d’un modèle de prédiction de l'orniérage.