Upload
hahanh
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Intervenant et titre de la présentation
Propriétés Thermomécaniques d’enrobés multi-recyclés
Alvaro PEDRAZA Encadrants: Hervé DI BENEDETTOCédric SAUZÉATSimon POUGET25/01/2017
Intervenant et titre de la présentation
PLAN
2
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
1. Objectifs
2. Essais thermomécaniques
3. Conclusions
Intervenant et titre de la présentation
Objectifs
3
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Influence de recyclages successifs sur les propriétés thermomécaniques des enrobés multi-recyclés
Modélisation du comportement thermomécanique des enrobés multi-recyclés
Innovation en Matériaux et PROcédés pour la Valorisation du MUlti-Recyclage des Enrobés
Partenaires
Intervenant et titre de la présentation
Configurations
4
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Éprouvettes fabriquées en laboratoire Éprouvettes issues du chantier
Cycles de recyclage
Cycles de recyclage
100%
70%
40%
0%
70%
40%
% A
ER
% A
ER
Caractérisation Thermomécanique
Co
l d
u P
ilo
n
Mo
ria
t
Ab
bé
Ro
lan
d
Sta
tio
n
Avi
ez
Intervenant et titre de la présentation
Essais réalisés
5
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Essai de module complexeViscoélasticité linéaire (VEL)
Essai retrait thermique empêché
(TSRST) Couplage thermomécanique
(basse température)
Propagation de fissure Rupture
Intervenant et titre de la présentation-0,005
-0,003
-0,001
0,0 01
0,0 03
0,0 05
-60
-40
-20
0
20
40
60
0 2 4 6 8 10 12
-0,005
-0,003
-0,001
0,0 01
0,0 03
0,0 05
-60
-40
-20
0
20
40
60
0 2 4 6 8 10 12
Fréquences
����� � ���sin��� � ���
-φν/ω
���� � ��sin��� ��
Time
Essai de module complexe
6
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
�∗���=�∗ �
�∗ ��∗ � �
��∗
�∗
�∗ � �� ��� �∗ � �� ���
φ/ω
• Sollicitation sinusoïdale
• Amplitude :50 µm/m
Module complexe Coefficient de PoissonViscoélasticité linéaire (VEL)
Températures
���� � ��sin����
III
I (Roulement)
II (Vertical)
Intervenant et titre de la présentation
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
2 4 6 8 10
|E
*|
(MP
a)
Void (%)
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
|E
*|
(M
Pa
)
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
E* 15°C/10Hz
7
0%
AE
1 C
ycle
2 C
ycle
s
1 C
ycle
3 C
ycle
s
0%
AE
1 C
ycle
1 C
ycle
Ch
au
d
E=-668 (%V)+14816
R²=0.63
E=-668 (%V)+14816
R²=0.63
11
40
01
14
00
12
00
01
20
00
11
50
01
15
00
12
10
01
21
00
11
60
01
16
00
10
60
01
06
00
10
40
01
04
00 11
80
01
18
00
12
20
01
22
00
10
95
01
09
50
11
30
01
13
00
E* avec 5% de vides
1 C
ycle
in-s
itu
1 C
ycle
in-s
itu
40% AE 70% AE70%
AE40% AE
1 C
ycle
in-s
itu
0% AE4
0%
AE
1 Cycle
1 Cycle
insitu
2 Cycles
70
% A
E
1 Cycle
1 Cycle
insitu
3 Cycles
Tiè
de
mo
uss
e
0% AE
40
% A
E 1 Cycle
1 Cycle
insitu
70
% A
E
1 Cycle
Chaud Tiède mousse
Ecart=1600 MPa (±7%)2 Cycles
11
70
01
17
00
2 C
ycle
s
Intervenant et titre de la présentation
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
Ima
gin
ary
(E
*)
(M
Pa
)
Real (E*) (MPa)
LH0-0-1-6 (7.2%)
LH0-0-1-7 (6.8%)
LH40-1-1-3 (5.9%)
LH40-1-1-8 (6.0%)
LH40-2-1-7 (6.0%)
LH40-2-1-8 (6.7%)
Cole-Cole E*
8
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
10Hz-15°CRespect du principe d’équivalence
temps - température
0% AE
40% AE 1cycle
40% AE 2cycles
E00E0
# $�°&�
# $�°&�
Intervenant et titre de la présentation
1,E-05
1,E-03
1,E-01
1,E+01
1,E+03
1,E+05
1,E+07
1,E+09
-40,0 -20,0 0,0 20,0 40,0 60,0
aT
Temperature (°C)
Tref=15°C
log *+ ��&� T � T-
&� $ � $.
&� � 25.13
&� � 167.5
T- � 15°&
Equation WLF (Williams-Landel-Ferry):
aT @ 15°C
9
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Ch
au
d
0% AE4
0%
AE
1 Cycle
1 Cycle
insitu
2 Cycles
70
% A
E
1 Cycle
1 Cycle
insitu
3 Cycles
Tiè
de
mo
uss
e
0% AE
40
% A
E 1 Cycle
1 Cycle
insitu
70
% A
E
1 Cycle
2 Cycles
Intervenant et titre de la présentation
Modèles analogique 2S2P1D (Olard and Di Benedetto 2003) et 2S2P1D en 3D (Di Benedetto et al. 2007)
10
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
�∗ � � �55 �5 � �55
1 6 ��7 89 ��7 8: ��;7 8�
�∗ � ·7
7=� �55 ��5 � �55�
�∗ � � �55
�5 � �55
β(η)β(η)
� Loi WLF : + 2 constantes C1 et C2
> �7
7=
10+2 CONSTANTES
Intervenant et titre de la présentation
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
Ima
gin
ary
(E
*-E
00)/
(E0-E
00)
Real (E*-E00)/(E0-E00)
Cole-Cole E*norm=(E*-E00)/(E0-E00)
11
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
k h δ β
0.178 0.575 2.20 150
2S2P1D model
kh
δ
�5, �55, 7@ , seules constantes qui changent pour chaque matériau
β
Ch
au
d
0% AE4
0%
AE
1 Cycle
1 Cycle
insitu
2 Cycles
70
% A
E
1 Cycle
1 Cycle
insitu
3 Cycles
Tiè
de
mo
uss
e
0% AE
40
% A
E 1 Cycle
1 Cycle
insitu
70
% A
E
1 Cycle
2 Cycles
Intervenant et titre de la présentation
6 000
16 000
26 000
36 000
46 000
E0
(MP
a)
25 000
27 000
29 000
31 000
33 000
35 000
37 000
39 000
41 000
0 2 4 6 8 10
E0 (
MP
a)
Void (%)
Analyse E0
12
Alvaro PEDRAZA IMPROVMUREAlvaro PEDRAZA IMPROVMURE
34
70
03
47
00
36
50
03
65
00
37
10
03
71
00
35
60
03
56
00
36
70
03
67
00
36
60
03
66
00
35
80
03
58
00
34
40
03
44
00
35
80
03
58
00
35
40
03
54
00
35
28
93
52
89
35
60
03
56
00
E0= -1372(V(%)) + 42716
R² = 0.74
E0= -1372(V(%)) + 42716
R² = 0.74
E0 avec 5% de vides0
% A
E
1 C
ycle
2 C
ycle
s
1 C
ycle
3 C
ycle
s
0%
AE
1 C
ycle
1 C
ycle
1 C
ycle
in-s
itu
1 C
ycle
in-s
itu
40% AE 70% AE70%
AE40% AE
1 C
ycle
in-s
itu
Chaud Tiède mousse
Ecart=2700 MPa (±3.5%)
2 C
ycle
s
Ch
au
d
0% AE4
0%
AE
1 Cycle
1 Cycle
insitu
2 Cycles
70
% A
E
1 Cycle
1 Cycle
insitu
3 Cycles
Tiè
de
mo
uss
e
0% AE
40
% A
E 1 Cycle
1 Cycle
insitu
70
% A
E
1 Cycle
2 Cycles
Intervenant et titre de la présentation
Essai « TSRST » (Thermal Stress Restrained Specimen Test)
13
Echantillon
Extensomètres
Casque haut
Casque BasCapteurs sans
contact
Sonde de
température
PT100
Anneau
III
I (Roulement)
II (Vertical)
-10°C/h
εax=0σ
σ
Ti=5°C
Intervenant et titre de la présentation
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5
ε r(μ
de
f)
Temperature (°C)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5
σ (
MP
a)
Temperature (°C)
Essai TSRST
14
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Contrainte de rupture
Tem
péra
ture
de
rupt
ure
Tem
péra
ture
initi
ale
Déformation radiale à la rupture
Tem
péra
ture
initi
ale
Intervenant et titre de la présentation
15
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Analyse de Résultats
-30
-20
-10
0
Tem
pé
ratu
re d
e
rup
ture
(°C
)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
Co
ntr
ain
te d
e r
up
ture
(MP
a)
0% AE 1 Cycle 2 Cycle 1 Cycle 3 Cycles 0% AE 1 Cycle 1 Cycle1 Cycle
in-situ
40% AE 70% AE
1 Cycle
in-situ
40% AE 70% AE
Chaud Tiède mousse
0% AE 1 Cycle 2 Cycle 1 Cycle 3 Cycles 0% AE 1 Cycle 1 Cycle1 Cycle
in-situ
1 Cycle
in-situ
Chaud Tiède mousse
40% AE 70% AE 40% AE 70% AE
Peu d’effets des AE et du procédé de fabrication
Intervenant et titre de la présentation
Essai de propagation de fissure
16
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
P
12cm
6.5 cm
7cm
36 cm
55 cm
2cm
LVDT1 LVDT3LVDT2
CMOD
*
P
LVDT1 LVDT3LVDT2LVDT1 LVDT3LVDT2LVDT1 LVDT3
LVDT2LVDT1 LVDT3
LVDT2
PPP
u
Champ de déformation εxx
x
Intervenant et titre de la présentation
Conclusions
• E* 15°C/10Hz sensiblement affecté �±7%) par %AE, nombre de cycles et type de fabrication, si même %vides
• Même courbe E* et ν* normalisée: Les paramètres k, h, δ, β du modèle 2S2P1D sont identiques pour tous les matériaux étudiés. Seuls E0, E00, τE , ν0 , ν00
et τν , différent selon matériaux et nombre de recyclage
�même aT pour tous les matériaux
�E0 peu (±3.5%) affecté par %AE et nombre de cycle et le type de fabrication, si même %vides
17
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
Module Complexe (approche 3D)
Intervenant et titre de la présentation
Conclusions
18
Alvaro PEDRAZA IMPROVMURE
• La température et la contrainte de rupture des matériaux testés sont peu influencées par %AE, nombre de cycle, type de fabrication
TSRST
• Essais en cours
Propagation de fissure
Intervenant et titre de la présentation
A suivre…Merci de votre attention
ALVARO FABIÁN PEDRAZA PEÑAÉcole Nationale des Travaux Publics de l’É[email protected]