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Guillaume Delorme
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Projet de thèse et présentation de l étudiant Damien Grellet Janvier 2010 Le projet de recherche: Évaluation de l impact de la pression et des types de pneus sur la

nouvellement FPInnovation) et transport Canada.

1 Projet de thèse et présentation de l étudiant Damien Grellet Janvier 2010 Le projet de recherche: Évaluation de l impact de la pression et des types de pneus sur la résistance en fatigue des chaussées souples Cadre du projet: Débuta au sein du GRINCH en association avec FERIC (Institut canadien de recherches en génie forestier nouvellement FPInnovation) et transport Canada. Poursuit actuellement au niveau de la Chaire de recherche industrielle du CRSNG sur l Interaction charges lourdes/climat/chaussées (I3c) Objectif principal: Caractérisation des déformations sous différentes pressions pour des pneus jumelés et à bande large à plusieurs niveaux de la structure de chaussée. 1

o Mise en contexte: Analyse des endommagements par fatigue de la

externes (trafic, climat) Dégradation inévitable mais progressive

=>Ornière de fluage/fissuration par le haut Déformation à la base

verticale => Ornière structurale o Mise en contexte: Analyse de l

répartition de la charge au niveau de la chaussée dépendamment de

2 o Mise en contexte: Analyse des endommagements par fatigue de la chaussée Agression variable et complexe de plusieurs agents externes (trafic, climat) Dégradation inévitable mais progressive => Limiter cette progression Déformation proche de la surface =>Ornière de fluage/fissuration par le haut Déformation à la base du revêtement =>Fissuration de fatigue Déformation et contrainte verticale => Ornière structurale o Mise en contexte: Analyse de l interaction charge/chaussée La structure du pneu va modifier la répartition de la charge au niveau de la chaussée dépendamment de la pression et du chargement. Pression des pneus Basse Normale Haute Type de pneu 100 Psi 55 Psi 2

Objectifs (maitrise été 2008 été 2009): Suivre évolution des déformations au passage d une charge Mesures sur plusieurs niveaux de la structure Déformations longitudinales,

Sollicitation dynamique des véhicules causée par le profil routier.

3 Objectifs (maitrise été 2008 été 2009): Suivre évolution des déformations au passage d une charge Mesures sur plusieurs niveaux de la structure Déformations longitudinales, transversales et verticales Déterminer l impact d une baisse de pression sur les déformations En milieu municipal (transport en commun). Sollicitation dynamique des véhicules causée par le profil routier. Pour le camionnage Déterminer l impact du type de pneu sur les déformations Passage des pneus jumelés standards à des pneus à bande large. Le site expérimental: Le SERUL (Site Expérimental Routier de l Université Laval) Forêt Montmorency (route 175 Km 103) Long de 100 mètres (4 sections) 4 Épaisseurs de revêtement 3

4 Instrumentation (été 2008): Jauge à fibre optiques. Déflexion Corps supérieur: Béton bitumineux Instrumentation supérieure: Corps polymère (2 jauges) Corps principal: Béton bitumineux Instrumentation inférieure: Corps polymère (2 jauges) Teneur en eau et température Instrumentation (été 2008): (e) (d) (c) (b) (a) Teneur en eau multi niveaux (b) Teneur en eau sous le revêtement (c) Capteur de température (d) Carottes instrumentées (e) Déflectomètre 4

camion forestier L épaisseur d asphalte :

mm et un enduit pour le camion forestier

jumelés du camion Le type de pneu : Pneu

5 Paramètres à l'étude (été 2008): Les véhicules d essais: Autobus du RTC et camion forestier L épaisseur d asphalte : 200 mm et 100 mm pour l autobus 100 mm, 50 mm et un enduit pour le camion forestier La pression des pneus : 100 Psi et 75 Psi pour les pneus de l autobus. 120 Psi, 100 Psi et 55 Psi pour les pneus jumelés du camion Le type de pneu : Pneu jumelé et pneu à bande large pour le camion L état de sollicitation : État statique (sans obstacle) pour le camion forestier État statique (sans obstacle) pour l autobus État dynamique (obstacle à différentes distances) pour l autobus Protocole expérimental: Site Expérimental Routier de l Université Laval (SERUL) 1 Conditionnement du site 2 Passage du véhicule 3 Lecture des jauges 4 Validité du passage 5

Résultats (2008 2009): o Analyse des déformations dans la chaussée: (a) Jauge longitudinale haute, (b) Jauge transversale haute, (c) Jauge longitudinale basse, (d) Jauge transversale basse.

6 Résultats ( ): o Analyse des déformations dans la chaussée: (a) Jauge longitudinale haute, (b) Jauge transversale haute, (c) Jauge longitudinale basse, (d) Jauge transversale basse. Bonne fidélité des signaux : Écart inférieur à 2% entre deux passages identiques Effet de la pression des pneus ( ): État de référence : Pression de 100 Psi pour l autobus, pression de 100 Psi avec des pneus jumelés pour le camion forestier 7 Camion Forestier Pression de 100 Psi par rapport à 55 Psi Printemps Section 100 mm Autobus 100 Psi Vs 75 Psi Statique Dynamique 700 mm Dynamique 1200 mm Dynamique 1700 mm Nombre d'occurence Printemps 100 mm 0,8 % (5) 10,6 % (7) 10,8 % (9) 200 mm 2,0 % (7) 15,8% (16) 8,3% (8) été 100 mm 5,0 % (6) 8,8 % (10) 2,5 % (9) 200 mm 4,4 % (2) 15,0 % (14) 5,8 % (7) 0 40% 30% 20% 10% 0% 10% 20% 30% 40% Pourcentage de l'écart des déformations longitudinales en bas de couches Donnée pour un point spécifique (arrête du pneu) Camion Pneu jumelé (100 Vs 55) forestier 100 mm 50 mm Printemps 8,8% (4) 14,4% (9) été 10,8% (4) 16,7% (8) 6

7 Analyse des bassins transversaux ( ): (a) Jauge longitudinale basse (essieu avant) (b) Jauge longitudinale basse (essieu arrière) Au niveau de l arrête du pneu: Écart de 5% Au centre des pneus: L amplitude est maximale et différence de 14% et 17 % Effet du type de pneu ( ): -45% 32% -24% -40% 62% 20% 27% -27% (a): Position des pneus au niveau du bassin, (b): Jauge longitudinale basse, (c): jauge longitudinale haute, (d): Jauge transversale basse, (e): jauge transversale haute 7

8 Premières conclusions ( ): L instrumentation permet une évaluation fiable et fidèle des déformations présentes dans la chaussée au passage d une charge (point ponctuel). La baisse de la pression de pneu entraine une baisse des amplitudes longitudinales maximales de déformations au bas de la couche. Ceci a pour conséquence d augmenter jusqu à 30% la durée de vie de la structure. Les pneus jumelés sont moins dommageables que les pneus à bande large au niveau des jauges longitudinales basses, et au niveau des zones en compression pour les jauges transversales. La situation est inversée en ce qui concerne les jauges longitudinales hautes et les zones en traction des jauges transversales. Premières conclusions( ): L analyse des déformations à la base du revêtement n est dans ce cas pas suffisante pour conclure sur l impact de chaque type de pneu. Il est nécessaire de quantifier les différences sur l ensemble de la couche et en particulier au niveau des efforts de surface et des déflexions de la chaussée. Études spécifiques adaptées à ces phénomènes. Projet de thèse (Automne 2009) 8

Nouvelle instrumentation (automne 2009):

multi niveaux =>Jauge transversale en haut de

9 Nouvelle instrumentation (automne 2009): Conceptiond uneplaquededéformationmulti niveaux (transversale verticale) Instrumentation (2009): Plaque de déformation multi niveaux =>Jauge transversale en haut de la couche Jauge verticale <= =>Jauge transversale en bas de la couche 9

10 R E S U L T A T S Résultats préliminaires (2009): Analyse spécifique des signaux obtenus dépendamment de la position par rapport au pneu. 10

Mise en parallèle de l instrumentation: Analyse spécifique des

11 Résultats préliminaires (2009): Analyse spécifique des signaux obtenus dépendamment de la position par rapport au pneu. Mise en parallèle de l instrumentation: Analyse spécifique des signaux obtenus dépendamment de la position par rapport au pneu. Carotte Plaque 11

12 Analyses futures : Analyser les données récoltées lors de la campagne d essai de l automne 2009 Compléter l étude des jauges transversales (différentes pressions) Analyse des jauges verticales Étudedesdéflectionsdela structure Analyse spécifique des signaux proches des arrêtes des pneus Critère d évaluation de l endommagement Approche énergétique du problème Cheminement de contrainte Temps d application dela chargecombiné combiné auxamplitudes amplitudes mesurées Résistance en fatigue de l ensemble de la couche Détermination d un modèle numérique (éléments finis) Présentation Ma formation: Baccalauréat aux Arts et Métier ParisTech (Centre de Bordeaux) Deux premières années en classe préparatoire ( ) Spécialisé en physique Deux années suivantes au centre de Bordeaux ( ) Formation articulée autour de 3 axes principaux Mécanique, matériaux et procédés Fluides et systèmes énergétiques Conception, industrialisation Dernière année en échange interuniversitaire à l université Laval ( ) 27 crédits de cours réalisés avec une moyenne de 3,59/4,33 12

13 Présentation Ma formation: L été 2008 à l été 2009 : Inscription à la maitrise au département de génie civil sous la direction de Guy Doré. 15 crédits de cours réalisés avec une moyenne de 4,20/4,33, Mécanique des sols avancée Propriétés mécaniques du béton Analyse et conception des chaussées Sujet spécial (Logiciel d élément finis Géostudio) Introduction à la recherche 33 crédits de recherche réalisés Présentation du projet au congrès de l AQTR en Avril 2009 ( Poster ) Présentation à l INFRA en novembre 2009 ( Conférence + article ) Soumission d un article pour l ISAP 2010 Présentation Expérience professionnelle: Stages s inscrivant dans ma formation: Octobre Novembre 2005: Entreprise STILL Prestataire leader dans le domaine du pilotage intelligent de la logistique interne, STILL propose des chariots de manutention, des prestations financières entre autre. Juin Aout 2007: Entreprise SCREG IDF Entreprise spécialisée dans les travaux routiers, les aménagements urbains et les infrastructures tertiaires et industrielles Assistance d enseignement: : Aide à l étude étudiant de 14 à 16 ans : Professeur à domicile pour la société Complétude : Auxiliaire d enseignement à l université Laval (Cours et laboratoire de mécanique des sols I et II ) 13

Présentation Activité Parascolaire: Président de l AEGGCUL Association des étudiantes

Le Club de plein air L'AVAL est un organisme à but non lucratif.

14 Présentation Activité Parascolaire: Président de l AEGGCUL Association des étudiantes et étudiants gradués en génie civil de l université Laval Co Animateur au Club L aval Le Club de plein air L'AVAL est un organisme à but non lucratif. Il œuvre en partenariat avec l'université Laval pour offrir des activités de plein air à tous ses membres. Activité sportive: Membre d une équipe de soccer dans la ligue C du Peps de l université Laval Membre du club de Squash du Peps de l université Laval Merci de votre attention 14

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