Comportement thermomécanique des enrobés tièdes et de l'interface bitume-granulat - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Thermomechanical behavior of warm mix asphalt and the bitumen-aggregate interface

Comportement thermomécanique des enrobés tièdes et de l'interface bitume-granulat

Sâannibè Ciryle Somé

Résumé

The thermomechanical behavior of bituminous materials and the durability of the asphalt-aggregate interface are key factors to predict pavement damage. This thesis attempts to assess the bonding quality between the bitumen and the aggregate by a original thermal method in the warm asphalt mix manufacturing conditions. It also aims to study the influence of the bonding quality on their mechanical performance. In chapter 1, various techniques of mechanical performances and bitumen-aggregate interface characterization are presented. These are essentially test for assessing the bitumen-aggregate stripping under water action. Chapters 2 and 3 provide a description of heat transfer mechanisms that occur when two bodies with different temperatures are put into contact. The theoretical background which allows to formulate and to solve the inverse heat conduction problem (IHCP) to assess the thermal contact resistance (TCR) resulting from the contact between the bitumen and the aggregate are presented. The description of the experimental procedure to determine the TCR and the study of thermophysical properties and wettability of materials are given in chapters 4 and 5. The TCR is used as bitumen and aggregate bonding quality indicator and the results are presented and interpreted in chapter 6. Chapters 7 and 8 show additional mechanical performance results of asphalt mixes and bituminous binders, studied in the previous Chapters and used for the asphalt mixture formulation or for pavement design.
La compréhension du comportement thermomécanique des matériaux bitumineux et la durabilité de l'interface bitume-granulat sont des facteurs clés pour prédire l'endommagement des chaussées. Dans ce cadre, cette thèse s'attache à évaluer la qualité du collage entre le bitume et le granulat par une méthode thermique originale dans les conditions de fabrication d'enrobés bitumineux tièdes. Elle vise ensuite à étudier l'influence de la qualité de collage sur leurs performances mécaniques. Dans le chapitre 1, les différentes techniques de caractérisation mécanique des perfmances mécaniques et de l'interface bitume-granulat y sont présentées. Il s'agit essentiellement d'essais permettant d'évaluer le désenrobage bitume-granulat sous l'action de l'eau. Les chapitres 2 et 3 fournissent une description des mécanismes de transferts thermiques qui s'opèrent lors de la mise contact de deux milieux de températures différentes. Les bases théoriques sont présentées pour permettre de formuler et de résoudre le problème de conduction inverse résultant de la mise en contact du bitume et du granulat en vue d'estimer la résistance thermique de contact (RTC). La description du protocole expérimental pour déterminer la RTC ainsi que l'étude des propriétés thermophysiques et de mouillabilité des matériaux font l'objet des chapitres 4 et 5. La RTC est utilisée comme indicateur de la qualité du collage bitume-granulat et les résultats obtenus sont présentés et interprétés dans le chapitre 6. Les chapitres 7 et 8 présentent des résultats complémentaires de performances mécaniques des enrobés et des liants bitumineux, étudiés dans les Chapitres précédents et utilisés pour la formulation d'enrobés ou le dimensionnement de chaussées.
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Dates et versions

tel-00855431 , version 1 (30-08-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00855431 , version 1

Citer

Sâannibè Ciryle Somé. Comportement thermomécanique des enrobés tièdes et de l'interface bitume-granulat. Thermique [physics.class-ph]. Université de Nantes, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00855431⟩
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