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Nom, prénom : GAULIARD Thomas Responsable pédagogique UTT : VERCHIER Yann Branche : MTE3 filière TCMC Année : 2012 Semestre : P12 Stage TN09 Stage de recherche : Analyse du comportement d’un enrobé bitumineux sous l’effet du passage d’une charge lourde Résumé Ce stage s’est déroulé au sein de la chaire de recherche industrielle i3C en géotechnique dans le cadre du projet de doctorat de Damien Grellet commandité par Michelin et le ministère des transports du Québec et ce sous la direction du professeur Guy Doré titulaire de la chaire. L’objectif de ce stage en tant qu’auxiliaire de recherche est tout d’abord d’effectuer une revue de littérature sur les mécanismes d’endommagement des revêtements bitumineux sous l’effet du passage des pneus de camions lourds, puis, de traiter et analyser les données de jauges de déformation recueillies lors d essais réalisé au site expérimental routier de l’Université Laval ainsi qu’au manège de fatigue de l’IFSTTAR de Nantes dans le but notamment de produire un article destiné a la publication dans la revue scientifique Transportation Research Board comparant l’endommagement provoqué sur les structures de chaussées par 2 types de pneus poids lourd : le pneu jumelé et le pneu a bande large récemment développé par Michelin destiné au marché français et nord- américain. Entreprise : Chaire de recherche industrielle i3C Lieu : Université Laval, Quebec Responsable : Professeur Guy Doré Mots clés (CF Thésaurus) Recherche appliquée Génie civil Durée de vie (ingénierie) Matériaux

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Nom, prénom : GAULIARD Thomas

Responsable pédagogique UTT :

VERCHIER Yann

Branche : MTE3

filière TCMC

Année : 2012

Semestre : P12

Stage TN09

Stage de recherche : Analyse du comportement d’un enrobé bitumineux

sous l’effet du passage d’une charge lourde

Résumé

Ce stage s’est déroulé au sein de la chaire de recherche industrielle i3C en géotechnique dans le cadre du projet

de doctorat de Damien Grellet commandité par Michelin et le ministère des transports du Québec et ce sous la

direction du professeur Guy Doré titulaire de la chaire.

L’objectif de ce stage en tant qu’auxiliaire de recherche est tout d’abord d’effectuer une revue de littérature sur

les mécanismes d’endommagement des revêtements bitumineux sous l’effet du passage des pneus de camions

lourds, puis, de traiter et analyser les données de jauges de déformation recueillies lors d’essais réalisé au site

expérimental routier de l’Université Laval ainsi qu’au manège de fatigue de l’IFSTTAR de Nantes dans le but

notamment de produire un article destiné a la publication dans la revue scientifique Transportation Research

Board comparant l’endommagement provoqué sur les structures de chaussées par 2 types de pneus poids lourd :

le pneu jumelé et le pneu a bande large récemment développé par Michelin destiné au marché français et nord-

américain.

Entreprise : Chaire de recherche

industrielle i3C

Lieu : Université Laval, Quebec

Responsable : Professeur Guy Doré

Mots clés (CF Thésaurus)

Recherche appliquée

Génie civil

Durée de vie (ingénierie)

Matériaux

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Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier le professeur Guy DORÉ, titulaire de la chaire de recherche industrielle i3C, hautement reconnu et qualifié dans le domaine des chaussées pour son accueil au sein de l’équipe de la chaire i3C. Il a par ailleurs trouvé le temps d’assurer un suivi régulier de mon stage en tant que tuteur. Je souhaite également remercier M. Damien GRELLET étudiant au doctorat pour son accueil chaleureux, le temps très précieux qu’il a consacré à me former sur son projet de doctorat ainsi qu’a l’expérience qu’il a su me communiquer tout au long de ce stage. Je tiens également à remercier tous les membres de l’équipe de la chaire i3C avec qui j’ai passé de très bons moments et qui ont su donner une ambiance conviviale à mon environnement durant le stage que ce soit lors des pauses lunch ou des activités sociales organisées et en dehors des bureaux également. Je n’oublie pas non plus tous les amis rencontrés sur place avec qui j’ai eu la chance de découvrir la riche culture Québecquoise dans son ensemble.

Enfin, je remercie aussi l’Université de Technologie de Troyes qui m’a donné l’occasion de vivre cette expérience très enrichissante le temps d’un semestre.

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Table des matières

Remerciements ............................................................................................................................ 1

Introduction ................................................................................................................................. 4

1 Présentation de la Chaire de recherche industrielle i3C .......................................................... 5

1.1 La chaire i3C ........................................................................................................................... 5

1.1.1 Les domaines d’expertise de la chaire i3C ...................................................................... 5

1.1.2 Les objectifs de la chaire ................................................................................................. 6

1.2 Les partenaires de la chaire .................................................................................................... 7

1.3 Les membres de la chaire i3C ................................................................................................. 9

1.3.1 Le titulaire de la Chaire : ................................................................................................. 9

1.3.2 L’équipe : ........................................................................................................................ 9

1.3.3 Organigramme de la chaire .......................................................................................... 10

1.3.4 Place du stagiaire dans l’équipe.................................................................................... 11

1.4 Les réseaux de communication ............................................................................................ 11

1.4.1 Communication interne ................................................................................................ 11

1.4.2 Les réseaux de communication .................................................................................... 11

1.4.3 Communication externe ............................................................................................... 11

2 Contexte de la mission ........................................................................................................ 12

2.1 Contexte et définition ........................................................................................................... 12

2.1.1 Contexte économique industriel .................................................................................. 12

2.1.2 Contexte de recherche ................................................................................................. 12

2.1.3 Définition du stage et but du projet ............................................................................. 13

2.2 Campagnes d’essais effectuées ............................................................................................ 13

2.2.1 Les sections d’essais ..................................................................................................... 13

2.2.2 Instrumentation ............................................................................................................ 16

2.3 Planning prévisionnel et tâches à effectuer pour la mission ............................................... 18

2.4 Ressources et logiciels utilisés .............................................................................................. 18

3 Déroulement du stage ......................................................................................................... 20

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3.1 Travail réalisé........................................................................................................................ 20

3.1.1 Revue de littérature ...................................................................................................... 20

3.1.2 Traitement des données ............................................................................................... 22

3.1.3 Extraction et analyse des données ............................................................................... 24

3.1.4 Rédaction d’un article de recherche scientifique ......................................................... 25

3.1.5 Tâches annexes ............................................................................................................. 25

3.2 Bilan ...................................................................................................................................... 26

3.2.1 Résultats obtenus ......................................................................................................... 26

3.2.2 Difficultés rencontrées ................................................................................................. 29

3.3 Enseignements apportés ...................................................................................................... 29

3.3.1 Professionnels .............................................................................................................. 29

3.3.2 Personnels .................................................................................................................... 30

Conclusion ................................................................................................................................. 31

Bibliographie .............................................................................................................................. 32

Annexes

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Introduction

Dans le cadre de ma formation d’ingénieur en Matériaux à l’Université de Technologie de Troyes, j’ai eu la chance d’intégrer la chaire de recherche industrielle du CRSNG sur l’interaction Charges lourdes/Climat/Chaussées pour effectuer mon stage TN09. J’ai intégré l’équipe de recherche constituée de professionnels de recherche ainsi que d’étudiants au doctorat et à la maitrise, en relation directe avec le projet de doctorat de Damien Grellet. J’ai pu ainsi découvrir le monde de la recherche et de la géotechnique en traitant des tâches pour un projet très vaste de recherche en géotechnique routière. La mission qui m’a été confiée consistait tout d’abord à la rédaction d’une revue de littérature concernant toutes les lois d’endommagement des chaussées souples au passage de charges lourdes, puis au traitement des données de campagnes d’essais ainsi qu’à l’extraction et l’analyse de celles-ci pour finalement effectuer la rédaction d’un article destiné à la publication dans une revue de recherche scientifique en transport. Ainsi, à travers la découverte et l’avancée de ce projet, j’ai pu faire évoluer mes compétences et mieux considérer l’idée du métier d’ingénieur que je veux pratiquer prochainement. Ce rapport vise à présenter le travail que j’ai effectué au cours de mon stage de 6 mois. Tout d’abord, une présentation de la chaire de recherche ainsi que de l’équipe qui lui est rattachée. Puis l’explication du contexte de mon stage, de la mission qui m’a été confiée ainsi que des tâches que j’ai effectuées. Ensuite sera présenté le travail réalisé, un bilan d’activité ainsi que l’enseignement apporté par cette expérience professionnelle.

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1 Présentation de la Chaire de recherche industrielle i3C

1.1 La chaire i3C

La Chaire de recherche industrielle i3C du CRSNG (Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada) de l’université Laval a vue le jour à l’été 2006. Les recherches qui y sont effectuées portent sur l’interaction charges lourdes/climat/chaussées (i3C).

La Chaire est sous la coordination de Guy Doré professeur titulaire au département de génie

civil de la Faculté des sciences et de génie de l'université Laval. Etant donné son implication et son rayonnement à l’échelle internationale, notamment dans ses travaux dans le domaine de l’ingénierie des chaussées en régions froides, M. Doré bénéficie d’appuis considérables pour ses recherches. Fort de ses 10 ans d’enseignement et de recherche dans le domaine des chaussées, il est également à la tête d’une centaine de publications et de 50 projets de recherche d’une valeur d’environ 7M$CAN. Membre de plusieurs comités scientifiques de conférences internationales telles l’ISAP (International Society for Asphalt Pavements) M. Doré a obtenu le prix international de l’ASCE (American society for Civil Engineers) pour la qualité de ses travaux de recherche en ingénierie des régions froides.

1.1.1 Les domaines d’expertise de la chaire i3C Les travaux de recherche de la Chaire portent sur le développement des connaissances sur

l’interaction entre les charges lourdes des véhicules commerciaux, la performance structurale et fonctionnelle des chaussées et le climat. Elle s’impliquera donc dans le développement des solutions aux problèmes de l’industrie du transport routier et des infrastructures qui s’y rattachent dans le contexte climatique canadien le tout sous un important programme de recherche. Le programme est en collaboration avec des partenaires, tant du secteur privé que public provenant du milieu des transports, des municipalités et des gouvernements. Les exemples de recherche ci-après sont des domaines auxquels s’intéresse la Chaire i3C: • Effet du climat sur les propriétés des matériaux de la chaussée; • Effet du climat sur les caractéristiques structurales et fonctionnelles de la chaussée; • Effet des charges lourdes sur la chaussée dans le contexte climatique canadien, • Effet de la condition de la chaussée sur l’efficacité du transport; • Formulation de matériaux de chaussées durables; • Méthodes de conception et de réhabilitation des chaussées; • Identification de solutions pour réduire l’agressivité des véhicules lourds sur la chaussée; • Développement de seuils d’intervention pour faciliter le confort et la sécurité des usagers de la route ainsi que la productivité du transport commercial. A terme, la Chaire de recherche industrielle i3C permettra de formuler des solutions pour réduire les dégradations des chaussées résultant de l'action combinée des charges lourdes et du climat. Elle

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permettra également d'améliorer la productivité de l'industrie du transport qui repose en bonne partie sur la qualité de l'infrastructure routière et sur les politiques de gestion du transport lourd.

Etat des chaussées canadiennes et intérêt de la Chaire

De nombreuses chaussées et infrastructures de transport au Canada sont dans un état préoccupant. Les deux principales causes de dégradation sont les charges lourdes et le climat, mais ces chaussées endommagées causent au-delà de frais engendrés pour leur réhabilitation des gênes pour le confort et la sécurité des usagers de la route. De plus, elles sont source de dégradation prématurée des véhicules de transport (particuliers ou transports en communs) ce qui ajoute d’autant plus de frais pour les collectivités. La maitrise de l’interaction charges lourdes/climat/chaussées est donc essentielle pour assurer la qualité et la durabilité des infrastructures et systèmes de transport. Actuellement, de nombreuses chaussées canadiennes sont dans un état alarmant.

Chaussée canadienne dégradée

1.1.2 Les objectifs de la chaire

La chaire de recherche i3C a donc pour but de trouver des solutions aux problèmes de l’industrie des chaussées dans le contexte du climat canadien. Ceci passe par différents axes d’étude tels :

• La formulation de matériaux durables

• L’analyse de l’effet de nouveaux équipements routiers tels les pneus simples larges ou la

configuration spéciale d’essieux

• Le développement d’outils d’auscultation, de conception et de réhabilitation

• La recherche de solutions pour la réduction de l’agressivité des véhicules lourds sur la

chaussée et de solutions pour réduire l’agressivité des chaussées sur les véhicules

Les moyens de recherche mis à disposition de la Chaire de recherche i3C sont en plus du soutient des partenaires :

• Site expérimental routier de l’Université Laval (SERUL)

• Système de chargement accéléré

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• Laboratoire de géotechnique routière de l’Université Laval

• Laboratoire universitaire sur les chaussées, routes et enrobés bitumineux (LUCREB, ÉTS)

• Manège de fatigue de l’IFSTTAR de Nantes (collaboration du Laboratoire Central des Ponts et

Chaussées pour le Projet de doctorat de Damien GRELLET)

1.2 Les partenaires de la chaire

La Chaire a vu le jour en mars 2006 et a commencé ses travaux de recherche à l’automne 2006. Le budget alloué est de 500000 $CAN/an ce qui est possible grâce au soutien important de nombreux partenaires actifs au niveau national et international qui lui permettent d’effectuer ses travaux de recherche dans des conditions idéales. Ses principaux partenaires sont :

Association du camionnage du Québec http://www.carrefour-acq.org

Association des constructeurs de routes grands travaux du Québec http://www.acrgtq.qc.ca/

Association des propriétaires de machinerie lourde du Québec http://www.apmlq.com

BPR http://www.bpr.ca

Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada http://www.nserc-crsng.gc.ca/

Colas Canada Inc. http://www.colascanada.ca

FPInnovations http://www.fpinnovations.ca

LVM Inc. http://www.lvm.ca

Groupe CTT http://www.sageos.com

Groupe Qualitas http://www.qualitas.qc.ca

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Rapport TN09 Thomas Gauliard P12 8/49

DESSAU Inc. http://www.dessau.com

Michelin Amérique du Nord (Canada) http://www.michelin.ca/fr/

Ministère des Transports du Québec http://www.mtq.gouv.qc.ca/portal/page/portal/accueil

Opsens Inc. http://www.opsens.com/

Solmax Texel Géosynthétiques inc. http://www.texel.ca

Transport Canada http://www.tc.gc.ca

Ville de Montréal http://www.ville.montreal.qc.ca

Ville de Québec http://www.ville.quebec.qc.ca/

En plus de ses partenaires industriels, la Chaire i3C travaille également en collaboration avec

des chercheurs et universités Canadiennes (Montréal, Waterloo, Manitoba, Calgary) et internationales (Suisse, Etats-Unis, Finlande, France). Ceci se concrétise par l’organisation de colloques, une mobilité facilitée des étudiants en maitrise ou doctorat et un partage d’information et une participation conjointe à des projets d’intérêt commun.

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1.3 Les membres de la chaire i3C

1.3.1 Le titulaire de la Chaire :

Le titulaire de la Chaire est le professeur Guy Doré de la Faculté des sciences et de génie de l’université Laval. Avant son embauche par l’Université en 1997, le professeur Doré était déjà un chercheur reconnu dans le domaine routier. Rattaché au service des chaussées du Ministère des transports du Québec dont il a assuré la direction en 1992-1993, il a notamment été très actif dans les dossiers de transport lourd. Il a de plus été détaché durant une période de trois ans pour participer, à titre de chercheur invité, au développement des prestigieux programmes de recherche « Strategic Highway Research Program » (SHRP,Washington D.C.) et C-SHRP (Volet Canadien du programme, Ottawa, Canada). Durant ce séjour, il a contribué à développer et à gérer les projets de recherche d’envergure sur le comportement à long terme des chaussées. Les douze années passées à l’Université lui ont permis de s’établir comme un chercheur d’envergure internationale dans le domaine des infrastructures de transport.

1.3.2 L’équipe : • Pierre Perron ing.

À titre de coordonnateur de la Chaire, il assure les communications avec les partenaires industriels associés au programme, il participe à la gestion technique et financière du programme, il planifie et coordonne les activités de recherche impliquant la participation des partenaires, il aide à planifier les travaux de recherche et il participe à la supervision des étudiants impliqués.

• Jérôme Fachon ing.

À titre de professionnel de recherche, il prend part à l'organisation et la planification des projets, il participe à la gestion des travaux de recherche et prend en charge les installations expérimentales sur le terrain. Il prend en charge ou supervise la rédaction des rapports et assure la liaison technique avec les partenaires. Il gère également des projets de recherche et innovation pour de nouvelles solutions techniques.

• Jean Pascal Bilodeau ing. Ph.D

À titre d'attaché de recherche, il prend part à la documentation des projets, il aide à planifier les travaux de recherche, il participe à la mise sur pied des programmes expérimentaux au laboratoire et sur le terrain, il contribue à la collecte de données au laboratoire et sur le terrain, il participe à l'analyse et à la diffusion des données et il participe à la supervision des étudiants impliqués.

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Damien Grellet (superviseur direct

de mon stage)

• Damien Grellet, étudiant au doctorat Étudiant au doctorat depuis 2008 en géotechnique routière, il travaille présentement sur l'impact des charges lourdes sur les chaussées souples. Il a été mon superviseur direct pendant la durée complète de mon stage. • Les étudiants au doctorat et à la maîtrise :

Julie Malenfant Lepage, Youdjari Djonkamla, Louis Gagnon, Dario Fernando Soto, Catherine Savoie, Jonas Depatie, Papa Masseck Thiam, Francois Perron-drolet, Felix Gravel Gaumont, joannie Poupard, Maxime Villeneuve, Cédric Flêcheux, Loriane Perier.

1.3.3 Organigramme de la chaire Titulaire de la chaire Professionnels de recherche et coordination. Etudiants au doctorat Etudiants à la maîtrise et stagiaires

Julie Malenfant Lepage; Louis

Gagnon; youdjari Djankamla

Dario Fernando Soto, Catherine Savoie, Jonas Depatie, Papa

Masseck Thiam, Francois Perron-drolet, Felix Gravel Gaumont,

joannie Poupard, Maxime Villeneuve, Cédric Flêcheux,

Loriane Perier, Thomas Gauliard

Professeur Guy Doré

J-P Bilodeau

Jérôme Fachon

Pierre Perron

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1.3.4 Place du stagiaire dans l’équipe Mon sujet de stage étant directement lié au projet de doctorat de Damien Grellet, celui-ci fut mon tuteur direct durant ce stage ; ma mission première était de produire une revue de littérature synthétisant tous les modes d’endommagements d’une chaussée souple au passage de charges lourdes, puis d’effectuer le traitement ainsi que l’extraction et l’analyse de données expérimentales des campagnes de tests menées dans le cadre du projet de doctorat de Damien Grellet. Enfin la rédaction d’un article destiné à la publication dans le « Transportation Research Record ». J’ai également été amené à travailler avec Jérôme Fachon lors de passages au site expérimental SERUL ainsi qu’avec Jean-Pascal Bilodeau lors de la rédaction de l’article. J’ai du également interagir avec le professeur Guy Doré par le biais de rapport d’activités et de rencontres pour le suivi de ma mission (il a également effectué la relecture de l’article rédigé).

1.4 Les réseaux de communication

1.4.1 Communication interne La Chaire de Recherche étant de taille assez réduite, de nombreux échanges se font

directement oralement, en personne. En effet, les étudiants à la maîtrise et au doctorat sont regroupés dans une salle alors que les professionnels de Recherche sont dans une autre salle distante de quelques mètres. Le titulaire de la Chaire possède son propre bureau situé à proximité. Pour diffuser des messages concernant l’ensemble de l’équipe (évènements particuliers, réunions, définition d’objectifs, demande de rapports…), le courrier électronique reste la solution la plus efficace. La Chaire n’utilise pas de tableaux d’affichage ce qui se justifie par le fait que tout le personnel est regroupé au même endroit, aux mêmes horaires.

1.4.2 Les réseaux de communication

Des réunions de coordination sont organisées de manière non régulière pour faire part de l’avancement de chacun des projets. Ces réunions ont parfois lieu par visioconférence car le professeur Guy Doré est souvent en déplacement pour des conférences, colloques. D’ailleurs, pendant ses missions longues à l’étranger, il demande à chaque membre de l’équipe un rapport écrit rapportant l’avancement de son projet.

1.4.3 Communication externe

La communication externe se fait principalement par téléphone, courrier électronique ou rencontre sur le terrain avec les différents partenaires. Pour ce qui est de la communication de l’avancement des recherches, les étudiants et professionnels de recherche rédigent des publications et font des conférences au Canada comme à l’étranger (Japon, Nouvelle-Zélande, Russie, Yukon, Canada…). De plus, chaque projet est encadré pour les partenaires de la chaire. Un comité de suivi formé de 5 ou 6 membres de l’industrie en lien direct avec le sujet est chargé d’encadrer le projet. Des réunions au 6 mois se tiennent pour discuter de l’avancement des projets et de la continuité à leur donner.

Aussi une réunion annuelle regroupant l’ensemble des représentants des entreprises est organisée pour informer et centrer les objectifs à venir de la chaire. Par exemple, l’ordre de priorité des sujets de doctorats ou de maîtrise à démarrer dépendraient de la disponibilité de chacun.

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Rapport TN09 Thomas Gauliard P12 12/49

2 Contexte de la mission

2.1 Contexte et définition

2.1.1 Contexte économique industriel Les routes ont un rôle majeur dans le développement économique et social d’une région.

Elles subissent l’agression de plusieurs agents, dont le climat et les charges lourdes du trafic, qui endommagent la chaussée. Elles se doivent cependant de posséder une bonne résistance en fatigue et de conserver une capacité structurale et fonctionnelle suffisante pour assurer un déplacement sécuritaire et confortable pour les usagers. L’agressivité du trafic est variable au cours [17] d’une année. C’est au cours du dégel que la situation est la plus nuisible car l’accumulation d’eau dans la structure entraine une perte de capacité structurale de la route, causant une intensification des dommages journaliers. La législation impose des restrictions sur la charge maximale admissible qui entrainent une perte de productivité de l’ordre de 40 millions pour le camionnage. En milieu urbain, les endommagements causés par le transport en commun sont aussi conséquents. La réhabilitation de toutes ces structures est couteuse.

Depuis plusieurs année déjà, deux types de configurations de pneus poids-lourd sont utilisés dans l’industrie du camionnage : les pneus jumelés et les pneus à bande large. Des études tendent à prouver que l’utilisation du pneu à bande large réduirait de 3.5% à 12% la consommation de Fuel pour le transporteur ce qui représente une économie considérable d’autant plus que le pneu à bande large est moins cher à l’achat et il est plus facile d’entretenir cette configuration ainsi que de contrôler la pression d’un pneu unique [2].

L’industriel français Michelin projetant de lancer sur le marché une nouvelle génération de pneu à bande large la problématique est la suivante : considérant tous les modes d’endommagements connus, l’étude doit pouvoir permettre de quantifier les dommages causés par les deux configurations de pneus poids lourd sur une chaussée souple. Les résultats de l’étude pourraient donc s’avérer avoir de grandes retombées industrielles que ce soit du point de vue des producteurs de pneumatique comme des constructeurs routiers puisque car à en juger par l’implication du Ministère des Transports du Québec (MTQ) dans le suivi du projet.

2.1.2 Contexte de recherche

Le projet de doctorat de Damien Grellet qui fait suite a son projet de maîtrise de recherche a débuté au sein du GRINCH (Groupe de Recherche en Ingénierie des Chaussées) en collaboration avec le FERIC (Institut canadien de recherches en génie forestier-nouvellement FPInnovation) et transport Canada. Actuellement les travaux de recherche sont poursuivis au niveau de la Chaire de recherche industrielle du CRSNG sur l’Interaction charges lourdes/climat/chaussées (I3c). Le projet revêt de nombreux aspects : Il s’agit de d’étudier la globalité du phénomène. Les impacts des différences de pressions de pneumatiques, la température, la structure de chaussée, la vitesse de

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Rapport TN09 Thomas Gauliard P12 13/49

la charge, le type de charge, l’instrumentation nécessaire, l’étude des signaux mesurés ainsi que les modélisations à appliquer. Plusieurs stagiaires ont déjà été rattachés à ce projet très vaste avec chacun une mission pour l’avancée du projet.

2.1.3 Définition du stage et but du projet

L’étude sur laquelle ma mission est déterminée est une étude comparative de l’impact de deux types de pneus poids lourds sur l’endommagement des chaussées (le pneu jumelé et le pneu à bande large).

Suite aux essais ayant eu lieu dans le cadre de l’étude portée par la chaire de recherche sur l'impact des charges lourdes sur les chaussées souples le but de mon stage est dans un premier temps d’effectuer une revue de littérature permettant de recenser toutes les lois d’endommagement qui régissent les différents modes d’endommagement de ce type de chaussées : La fissuration de fatigue, la fissuration par le haut , l’orniérage de la fondation et au niveau du sol ainsi que l’orniérage de l’enrobé bitumineux. Dans un second temps la mission du traitement de la très importante quantité de données recueillies m’a été confiée. L’extraction et l’analyse de celles-ci s’en est suivie. Dans un dernier temps, ma mission fut de synthétiser ces résultats et de les présenter dans un article destiné à la publication dans la revue de recherche scientifique « Transportation Research Record ».

2.2 Campagnes d’essais effectuées Les mesures nécessaires à l’aboutissement d’un tel projet ont été effectuées en plusieurs temps et dans plusieurs conditions. Pour ce faire plusieurs sections expérimentales ont été construites et mises à disposition pour instrumentation et expérimentation.

2.2.1 Les sections d’essais

2.2.1.1 Le Site Expérimental Routier de l’Université Laval (SERUL) Le site expérimental routier SERUL a été créé en 1998 et est situé à la forêt de Montmorency à la hauteur du kilomètre 103 de la route 175. Ce site instrumenté est réservé aux essais de la Chaire, il permet d'étudier le comportement des chaussées dans des conditions réelles et sous des chargements contrôlés. Composé de 4 sections, chacune avec une épaisseur différente, il a permis ainsi de réaliser les tests avec plusieurs configurations de chaussée, tout en connaissant ou maitrisant certains paramètres tels que l’humidité ou encore la température. Les sections instrumentées portaient des couches d’enrobé de 100mm et 200mm d’épaisseur.

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Rapport TN09 Thomas Gauliard P12 14/49

Vue d’une partie de la route du SERUL

Camion forestier équipé des 2 types de pneus jumelés et à bande large au SERUL

2.2.1.2 Simulateur routier (IFSTTAR – Nantes) Une campagne de 5 semaines d’essais a été conduite au simulateur routier de l’IFSTTAR à Nantes à partir de mai 2011. Il est constitué d’une piste circulaire large de 3m et d’une longueur totale de 120m (rayon de 19m). L’équipement inclut une unité centrale motorisée et 4 bras qui reposent sur des modules qui peuvent être équipés de différentes charges et configurations. Chaque module peut bouger durant une révolution autour d’une position de référence et ainsi recréer le balayage latéral d’un trafic réel. Les sections instrumentées y ont une épaisseur d’enrobé de 70 et 130mm.

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Simulateur routier de l’IFSTTAR à Nantes

Modules équipés des deux configurations de pneus jumelés et à bande large

Description des structures instrumentées à l’IFSTTAR et au SERUL [15]

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2.2.2 Instrumentation Les mesures de déformations sont réalisées avec des jauges à fibre optique placées sur des carottes d’asphalte et introduites respectivement dans les différentes sections du site. [4]

Carotte utilisée lors des essais

Un deuxième type d’instrumentation basée sur la technologie optique a également été

développé pour les essais : la plaque instrumentée En plus des carottes d’asphalte déjà placées dans la chaussée, des plaques instrumentées ont été ajoutées. Ces plaques de 50cm de longueur par 10 de hauteur ont été réalisées en polyéthylène haute densité ayant un module proche de celui de la chaussé afin de suivre au mieux son comportement. De par ses dimensions, il est possible de connaitre le comportement de la chaussée à différents nivaux et aux abords, en limite et sous le pneu. Elle est en effet instrumentée avec 24 jauges optiques placées à différents niveaux.

Huit jauges sont placées en partie supérieure, dans la direction transversale, 8 autres dans le milieu de la plaque dans la direction verticale et enfin les 8 dernières dans le bas de la plaque également dans la direction transversale. Elles sont chacune espacées de 50mm. Cette plaque est placée dans une entaille faite dans la chaussée, et permet de connaitre les déformations de la chaussée pour un même passage et à différentes distances du pneu.

On peut donc enregistrer un nombre de signaux bien plus important qu’avec les simples carottes, ce qui a une répercussion directe sur la qualité du tracé des bassins de déformation.

Schéma de la plaque de déformation multi-nivaux avec ses 24 jauges à fibre optique

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Plaque de déformation multi-niveaux et connectique avant mise en place dans la chaussée La chaussée était également équipée d’un déflectomètre multi-niveaux, d’un capteur de teneur en eau et de température. Les informations acquises par ces éléments de mesure arrivent dans un conditionneur de signal terminal placé sur le bord de chaque section de la route. Lors des campagnes d’essai, les appareils de mesure sont branchés directement sur ces boitiers sans toucher à l’instrumentation au sol, non démontable.

Déflectomètre multi-niveaux avant et après installation

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2.3 Planning prévisionnel et tâches à effectuer pour la mission

Le stage a débuté le 1er février 2012 avec comme première tâche la prise de connaissance du sujet et des opérations menées jusqu’à lors ainsi que la lecture de nombreuses publications sur le même sujet.

Une fois la problématique bien assimilée j’ai été chargé de construire une revue de

littérature des lois d’endommagements existantes sous la forme d’un document interactif permettant de comparer les modèles entre eux en n’entrant que les paramètres expérimentaux. Aucune deadline n’a été fixée pour cette première mission mais elle a été remplie en l’espace de 18 jours. Ce document servira plus tard pour l’analyse des résultats finaux. Ensuite Damien Grellet m’a présenté ses mesures sous forme de données brutes et m’a expliqué leur nomenclature et comment se retrouver parmi cette quantité énorme d’information brute assez indigeste. J’ai ensuite été chargé du traitement de toutes ces données ce qui compte tenu de la quantité a pris de nombreuses semaines de travail. Parallèlement au traitement et au fur et à mesure de celui-ci j’ai également du réaliser l’extraction de ces données sous forme de classeurs Excel et effectuer leur synthèse pour commencer l’analyse. Ces tâches combinées constituent plus de deux mois du stage (jusqu’à fin Avril environ).

Ensuite J’ai travaillé avec Damien pour l’analyse de ces données, la calibration des modèles à utiliser et à effectuer la démarche scientifique complète pour produire des résultats l’objectif étant de quantifier les dommages causés par les deux types de pneus et ce selon certaines techniques qui étaient à mettre au point et à développer. Ce travail a eu lieu jusque début juillet.

La rédaction de l’article quant à elle était prévue dès fin mars avec pour deadline le 1er aout ceci comprenant la relecture et les corrections. C’est pourquoi la production des résultats peut être en grande partie considérée comme faisant partie intégrante de la rédaction cependant la rédaction du document tel qu’il doit être fourni a débuté mi-mai.

2.4 Ressources et logiciels utilisés

Pour la réalisation de ce stage, il a fallu se familiariser avec différentes ressources et logiciels. Tout d’abord durant la recherche pour la revue de littérature, j’ai utilisé toutes les ressources bibliographiques existantes mises à ma disposition par la chaire de recherche ce qui constitue un travail presque exclusivement anglophone. Les principaux logiciels utilisés sont les suivants :

Excel, sous lequel une grande partie de l’analyse et de la synthèse des résultats à été effectuée. La revue de littérature interactive concernant les lois d’endommagement a également été rédigée sous Excel.

Matlab s’est également avéré être un des principaux outils de travail disponibles pour la mission car un logiciel de traitement de donnée ainsi que de consultation de celles-ci a été mis au point par Damien Grellet ainsi qu’un précédent stagiaire spécifiquement pour le

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projet. De plus les applications de calculs et d’interpolations qu’il propose justifient sa grande utilisation dans le travail effectué.

Viscoroute : un logiciel de modélisation de comportement viscoélastique de structures de chaussées mis au point par des Chercheurs français.[5]

Grapher grâce auquel ont put être réalisées les figures nécessaires à la production de l’article dans un format correct.

WinJULEA, un autre logiciel de modélisation de structure de chaussée soumise à une charge.

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3 Déroulement du stage

3.1 Travail réalisé

3.1.1 Revue de littérature Pour produire le document demandé, j’ai adopté le format suivant qui s’est avéré être le plus synthétique et accessible à un utilisateur extérieur au projet. Il s’agit d’un document excel calculant et comparant les durées de vies selon différentes lois d’endommagement éxtraites de la littérature et ce pour les quatre modes d’endommagement considérés dans l’étude : La fissuration de fatigue, la fissuration par le haut, l’orniérage de la fondation et au niveau du sol ainsi que l’orniérage de l’enrobé bitumineux. Ces modes d’endommagement sont associés à différents phénomènes qui se produisent dans la chaussée lors du passage d’une charge lourde (comme par exemple un essieu poids lourd).

Comportement mécanique d’une chaussée sous l’effet du passage d’une charge lourde [17]

L’utilisateur doit rentrer la mesure de déformation recueillie sous le pneu (large ET jumelé) et, lorsque le modèle le demande certains paramètres de chaussée ainsi les durées de vie sont calculées pour tous les modèles et un histogramme vient comparer les ratios de durée de vie (NJumelé/NLarge). Dans la Figure ci-dessous on peut observer le format du document ouvert sur l’onglet du mode d’endommagement « fissuration par fatigue » ou encore désignée par fissuration par le bas.

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Forme du document de synthèse des lois d’endommagement

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Exemple de loi de fissuration de fatigue

Tous les modèles selectionnés pour la rédaction de l’article sont référencés dans les documents suivants : [7][8][9][10][11][12][13][14] Ce travail une fois terminé a été mis de coté et servira par la suite à la production de résultats après traitement et analyse des données.

3.1.2 Traitement des données

Le traitement des données est une opération d’envergure qui demande du temps et de la patience. Un logiciel qui été mis au point et s’utilisant sous Matlab par Damien et un précédent stagiaire permet le traitement des données, en sélectionnant le passage des essieux et effectuant un travail préalable de traitement de la saturation pour pouvoir aller sélectionner des extremums dans le signal et constituer une variable référençant toutes les données transversales, longitudinales et verticales et ce par condition de test.

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Exemple de signaux à traiter : Quatre passages de charge, déformations transversales basses et transversales hautes (computed by Matlab©)

Pour chaque type de déformation de très nombreuses mesures sont effectuées avec un

décalage par rapport à l’arrête du pneu variant de telle sorte à obtenir un bassin de déformation complet sous le pneu et à l’extérieur du pneu. Lors de l’opération de traitement de données il s’agit d’aller chercher un extremum dans le signal correspondant à la déformation maximale mesurée lors du passage du pneu. Pour le traitement des données il est parfois nécessaire de reprendre le script du logiciel pour pouvoir effectuer certains traitements dans des cas spécifiques.

Selon le type de déformation est la région de la structure considérée le bassin de

déformation peut recouvrir différentes formes.

Exemples de bassins de déformations transversales en bas de couche sur une structure de 200

mm d’épaisseur, chargement de 4T, pression de 100 Psi et Température de 20°C.

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Une fois les bassins complétés dans la variable, il est possible d’afficher seulement le/les essieux souhaités, d’appliquer des facteurs de correction de jauge ou encore de sélectionner une seule série de mesures. Ainsi tous les paramètres de mesure sont contrôlés pour l’analyse.

3.1.3 Extraction et analyse des données

L’extraction des données est un processus qui consiste à utiliser les données traitées précédemment pour en extraire l’information utile à l’étude. Par exemple si l’on souhaite étudier la fissuration en bas de couche, il nous faudra aller chercher tous les bassins de déformations transversales et longitudinales en bas de couche, les interpoler et extraire les maximums de ceux-ci. Dans un second temps il faut les synthétiser pour qu’ils soient accessibles et facilement utilisables pour l’analyse. C’est la grande quantité des mesures qui nécessite que ce travail soit effectué très méthodiquement et rigoureusement car les résultats et la validité de l’étude en dépendent directement. Ce travail est à répéter pour tous les types de déformations et à tous les niveaux de la structure :

- haut de couche :

o déformations verticales o déformations longitudinales o déformations transversales

- Bas de couche : o déformations verticales o déformations longitudinales o déformations transversales

- interface (dans certains cas 2 couches d’enrobés se superposent) : o déformations verticales o déformations longitudinales o déformations transversales

Dans le cas l’étude de l’orniérage de l’enrobé certains modèles considérés utilisent la valeur

du cisaillement proche de la surface pour le calcul de durée de vie. La méthode est alors d’aller chercher les pentes maximales sous les arrêtes du pneu des déformations verticales en haut de couche.

L’analyse de ces informations permet d’expliquer les phénomènes et de corroborer ou non

les hypothèses émises dans l’étude. De plus l’utilisation de certaines lois d’endommagement nécessite une certaine calibration,

et une investigation pour connaître leur domaine d’applicabilité ainsi que la maîtrise totale des paramètres à faire varier ou non (coefficient de poisson, fréquence, température…)

L’analyse des phénomènes de cisaillement en haut de couche a été particulièrement

technique à mettre en œuvre car ces expérimentations sont par la nature des capteurs utilisés les premières à produire un constat expérimental du cisaillement en haut de couche. Il a donc fallu procéder à de nombreuses simulations sous Viscoroute ou encore WinJULEA (nécessaires pour obtenir une relation entre la pente du bassin de déformation et le cisaillement en fonction de la température) ainsi qu’une analyse saisonnière pour pouvoir émettre des éléments de conclusion.

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3.1.4 Rédaction d’un article de recherche scientifique

Durant le stage il m’a été demandé de rédiger un article synthétisant les résultats de l’étude avec l’aide du doctorant Damien Grellet. Cet article étant destiné à la publication dans le Transportation Research Record (TRR) il devait répondre à de nombreuses consignes (voir annexes) spécifiques de cette revue scientifique (la plus importante d’Amérique du Nord en nombre d’articles). Les éléments publiés dans cet article seront plus tard soutenus dans la conférence du Transportation Research Board à Washington dans l’année qui suivra.

L’article ne doit pas excéder 7500 mots, chaque figure ou tableau comptant pour 250 mots

et répondre aux exigences du format standard TRR et est rédigé intégralement en anglais. Toutes les figures sont produites avec le logiciel Grapher, qui permet d’effectuer un travail

très précis et de créer toutes formes de graphiques, histogrammes ou encore schémas adaptés au format de l’article, synthétisant de nombreuses informations tout en restant visuels.

Il s’agit donc de faire preuve d’esprit de synthèse tout en gardant l’idée que l’article doit

pouvoir intéresser n’importe quel lecteur extérieur au projet. Une fois rédigé celui-ci sera relu puis corrigé par plusieurs relecteurs tels que Guy Doré, professeur et titulaire de la chaire de recherche ainsi que Jean-Pascal Bilodeau. L’article n’étant pas fini à l’heure où je rédige ce rapport de stage je n’ai pas de commentaires à apporter sur ces étapes de la rédaction.

3.1.5 Tâches annexes Lors de l’analyse des données, j’ai été amené à effectuer des macros sous Excel dans le but d’accélérer le processus d’analyse des modélisations lancées par dizaines. Hormis la mission principale et l’objet direct de mon stage, il m’a été donné l’occasion de participer à des sorties sur le site expérimental SERUL, situé à une heure de l’université au Nord de Québec. J’ai ainsi pu participer au test de vérification de fonctionnement des capteurs posés sur le site, ainsi qu’a plusieurs séries de test effectués à l’aide d’un déflectomètre à masse tombante (FWD : falling weight deflectometer) appartenant à l’université Laval sur une des sections du site expérimental dans le cadre d’un autre projet de la chaire de recherche en assistant Jérôme Fachon dans son travail. J’ai également été amené à assister certains étudiants dans leurs essais laboratoires, notamment l’étudiant à la maitrise Papa Masseck lors de ses essais de caractérisation à la cellule de presse triaxiale. Il m’a aussi été demandé d’apporter quelques aides dans l’analyse du signal effectuée par Damien Grellet pour apporter quelques précisions dans un article qu’il rédigeait alors pour la conférence internationale de la RILEM, Chicago.

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3.2 Bilan

3.2.1 Résultats obtenus La plupart des calculs effectués dans l’analyse ont eu pour but des calculs de durée de vie en considérant différents modes d’endommagement. Ces résultats ont été regroupés en plusieurs catégories correspondant à des « groupes » de conditions expérimentales dissociant la température l’épaisseur de la structure et la charge appliquée notamment.

Deux types de calculs ont été considérés : un calcul standard, relevant de l’application directe du modèle d’endommagement, et un calcul par balayage. En effet pour relater au maximum les conditions réelles d’utilisation d’une chaussée par les véhicules il faut considérer la répartition des passages de charges sur la chaussée dont la population se répartit statistiquement sur la largeur de la chaussée selon une fonction de répartition définie dans la littérature. Selon la forme du bassin de déformation, on observe donc des durées de vies différentes avec et sans balayage.

L’objectif de l’étude étant la comparaison des dommages provoqués par deux configurations

de pneus poids lourds les résultats finaux de l’étude se présentent sous la forme de ratio de dommages (durée de vie avec pneu jumelé/ durée de vie avec pneu large) et ce pour chaque mécanisme d’endommagement. Figures extraites de [15]

Histogrammes regroupant les ratios de durées de vie d’orniérage structuraux selon 4 lois

d’endommagement: (a) calcul standard au niveau de la fondation, (b) calcul avec balayage au niveau de la fondation, (c) calcul standard au niveau du sol, (d) calcul avec balayage au niveau du sol

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Histogrammes regroupant les ratios de durée de vie de fatigue selon 5 lois d’endommagement : (a) calcul standard, (b) calcul avec balayage

Histogrammes regroupant les ratios de durée de vie d’orniérage de l’enrobé selon une loi d’endommagement (à gauche) et de la fissuration par le haut (à droite)

Pour effectuer les opérations de calcul avec balayage, un fichier Excel Type a été développé

pour automatiser ce très long calcul (voir annexes).

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Graphiques présentant l’évolution du cisaillement sous les 2 types de pneus en fonction de la

température

Les ratios sont finalement regroupés dans un ratio combiné calculé comme suit [3]:

Où Dommage combine entre le pneu jumelé et le pneu à bande large

Ratio de dommage entre le pneu jumelé et le pneu à bande large pour la fissuration par le haut

Ratio de dommage entre le pneu jumelé et le pneu à bande large pour la fissuration par fatigue

Ratio de dommage entre le pneu jumelé et le pneu à bande large pour l’orniérage structural au niveau du sol et de la fondation

Ratio de dommage entre le pneu jumelé et le pneu à bande large pour l’orniérage de l’enrobé bitumineux

, , , and

Facteurs de distributions pour quantifier la criticité de chaque mécanisme d’endommagement

Les facteurs de distribution sont déterminés à partir d’une fonction de distribution

logarithmique,

Où est le facteur de distribution de dommage pour le mécanisme d’endommagement considéré.

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3.2.2 Difficultés rencontrées La première difficulté rencontrée a été de s’adapter très rapidement à un projet commencé depuis longtemps déjà et de s’approprier la mission de poursuivre son avancement. Compte tenu de la technicité des notions abordées et de l’ampleur des travaux réalisés au préalable dans le cadre de ce projet géotechnique (domaine relativement nouveau pour moi), cela constituait un véritable challenge. Dans un second temps et il s’agit sans doute là de la plus grande difficulté de ce stage vient la difficulté de la quantité d’informations. En effet, les expérimentations menées pour l’étude ont généré une quantité vraiment très impressionnante de données. La difficulté était donc de ne pas se laisser déborder par la masse de travail à effectuer et de s’organiser de telle sorte à effectuer des traitements massifs et ordonnés de données. J’ai retrouvé cette difficulté dès le début du stage avec la quantité de publication a consulter pour faire le tour des lois d’endommagement existantes sans en négliger, puis lors du traitement des données , lors de l’extraction et de l’analyse également. Enfin lorsqu’il a fallut synthétiser tous ses résultats le problème était encore le même. Pour surmonter cette épreuve il n’y avait pas d’autre option qu’une grande rigueur et faire preuve d’organisation. L’apprentissage de la conception de macros et de la programmation Matlab a également permis de mieux gérer un travail si massif. Enfin se familiariser avec le format d’article scientifique constitue également une difficulté. Pourtant familier des contenus scientifiques je me suis rendu compte que la rédaction d’un article n’en reste pas moins une toute autre affaire. Il a donc fallu aborder ce type de document d’un nouveau point de vue, celui de l’auteur et apprendre grâce a l’aide précieuse de Damien ainsi que des professionnels de recherche de la chaire à rédiger de manière synthétique et claire l’ensemble des résultats d’une étude de plusieurs années en quelque pages. D’un autre point de vue, lorsque l’on est amené à travailler sur le projet de quelqu’un d’autre, bien qu’ayant une mission déterminée, il n’est pas évident de prendre de grosses initiatives apportant un tournant à l’étude, il est difficile de prendre ce genre de décision d’autant plus que néophyte dans le domaine mon expertise ne pouvait pas être considérée comme des plus avisées.

3.3 Enseignements apportés

3.3.1 Professionnels

Lors de la recherche de mon stage TN09 j’ai d’abord pensé : voilà l’occasion de tester différentes facettes du métier d’ingénieur, l’occasion de se faire une idée d’un aspect qui m’intriguait beaucoup à savoir, le domaine de recherche.

Ayant eu la chance d’être recruté dans une équipe de recherche j’ai donc pu découvrir se

milieux si particulier et me familiariser avec son fonctionnement. En effet, la démarche scientifique est au centre de l’activité, on avance avec des objectifs sans pour autant connaitre à l’avance toutes les étapes par lesquelles on va devoir passer. Il faut donc faire preuve de beaucoup de rigueur et de patience. Il faut savoir porter un jugement objectif et s’interroger sur tout résultat inattendu car c’est

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en effet en buttant sur des obstacles que l’on fini par découvrir la subtilité du problème. Je pense notamment au longues semaines passées à l’analyse du cisaillement en haut de couche ou les simulations et les calculs se sont accumulés et cela pouvait paraître très décourageant cependant c’est là que je me suis rendu compte des qualités nécessaires au métier de chercheur : au-delà d’une grande maitrise du contenu scientifique de son domaine, le chercheur doit rester curieux en tout temps, garder son enthousiasme malgré les tentatives infructueuses, ne pas perdre de vue ses objectifs et bien que passant beaucoup de temps à élucider d’infimes parcelles du problème, garder une vision d’ensemble sur l’étude en cours.

De plus j’ai eu la chance d’avoir eu l’opportunité de participer à la rédaction d’un article

scientifique destiné à la publication dans le domaine de la recherche industrielle ce qui est a mon sens une très grande responsabilité qui m’a été confiée.

D’un point de vue plus technique j’ai pu découvrir le monde de la géotechnique, me rendre

compte et apprendre ce qu’impliquait la construction de routes. J’ai partagé avec mes collègues travaillant sur différents projets les différents aspects des projets de recherche de la chaire i3C à travers de simples discussions comme à la participation à de nombreux séminaires, sorties sur le terrain ou encore lors des réunions de coordination lorsque chacun présente l’avancée de son projet.

J’ai également appris à maitriser les outils de recherche nécessaires à la réalisation du

projet, entre autres logiciels et techniques d’investigation. J’ai appris à optimiser mon utilisation d’outils que je connaissais pourtant déjà pour travailler de ma manière la plus efficiente possible.

3.3.2 Personnels

Tout d’abord ce stage m’a permis de poursuivre mon voyage, en effet revenant d’un semestre passé au Mexique j’ai eu la chance de pouvoir continuer ce grand voyage plus au Nord, au Québec, au milieu des grands espaces Canadiens. Je pense que le voyage fait partie des expériences qui apportent beaucoup à un individu. Voyager procure ouverture d’esprit et la curiosité qui sont à mon sens deux qualités indispensables. Découvrir une nouvelle culture bien que francophone finalement très différente de la notre, s’approprier les expressions et les gouts, découvrir de nouvelles activités, tous ces éléments m’ont apporté énormément du point de vue personnel.

La nature de mon activité de recherche durant ce stage m’a apporté beaucoup, que ce soit

du point de vue des responsabilités qui m’ont été confié (notamment pour la rédaction de l’article), comme de la rigueur acquise dans l’exercice de l’activité de recherche qui nécessite un travail consciencieux.

Je pense aussi que ce stage a été l’occasion de mieux cerner mes attentes en termes de

projet d’avenir personnel. Je suis désormais à même de m’orienter vers un métier qui je le sais sera épanouissant et c’est là la finalité de mon diplôme d’ingénieur.

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Conclusion

Ces six mois de stage passés au sein de la chaire de recherche i3C en tant qu’auxiliaire de

recherche on été très enrichissants pour moi tant au niveau professionnel que personnel. J’ai été amené à travailler la majeure partie de mon temps sur un projet innovant

d’envergure internationale qui pourrait bien s’avérer avoir d’importantes retombées industrielles dans le domaine du transport routier. J’ai travaillé en collaboration directe avec un étudiant au doctorat et suis fier d’avoir pu apporter de l’aide à l’avancée du vaste projet de recherche dans lequel il a eu le courage de se lancer. Il m’a été offert l’opportunité et la responsabilité de rédiger avec celui-ci un article scientifique traitant des résultats sur lesquels j’ai travaillé tout au long de mon stage ce que je considère comme un accomplissement.

J’ai pris conscience de l’importance et de la dimension de la rigueur nécessaire au travail de

recherche. De même j’ai appris que patience et enthousiasme doivent s’unir pour obtenir un travail performant dans ce domaine.

Enfin ce stage m’a permis de m’immerger dans le domaine des matériaux en génie civil et

d’affiner mon projet professionnel ainsi que de mieux visualiser le chemin à prendre à l’avenir.

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13. Al-Qadi I.L., M. Elseifi and P.J. Yoo, Pavement Damage Due to Different Tires and Vehicle Configuration. Final Report, Virginia Tech Transportation Institute, May 2004, pp80.

14. Monismith C. L., L. Popescu, and J.T. Harvey, Rut Depth Estimation for Mechanistic-Empirical Pavement Design Using Simple Shear Test Results, Journal of Association of Asphalt Paving Technologists, Vol.75, 2006.

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15. Grellet D., G. Doré, J-P. Bilodeau, Effect comparison of wide-base single versus dual tire configurations on damage occuring in pavement structures. En redaction, Civil Engineering Department, Université Laval, Québec Canada.

16. Equipe Tactic, Université Laval 1. www.I3c.gci.ulaval.ca - Site internet de la chaire de recherche industrielle i3C, Québec Canada.

17. Grellet D. Évaluation de l’impact de la pression et des types de pneus sur la résistance en fatigue des chaussées souples. Présentation Conférence, INFRA 2009.

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Annexe 1 : piste du simulateur routier IFSTTAR

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Annexe 2 : Fiche technique BBSG

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Annexe 3 : Fiche technique GB

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Annexe 4 : Extrait de donnée brutes ( txt )

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Annexe 5 : Extrait des consignes d’écriture du Transportation Record Board

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Annexe 6 : Exemple de Fichier Excel de calcul avec balayage

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Annexe 7: Extrait d’une Macro éditée sous Excel (tronquée) Sub macro11() ' ' macro11 Macro Sheets("epszz").Select With ActiveSheet.QueryTables.Add(Connection:= _ "TEXT;I:\Québec-Données essais\Thomas\macro structure

C\15\ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_epszz20.res" _ , Destination:=Range("$A$1")) .Name = "ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_epszz20" .FieldNames = True .RowNumbers = False .FillAdjacentFormulas = False .PreserveFormatting = True .RefreshOnFileOpen = False .RefreshStyle = xlInsertDeleteCells .SavePassword = False .SaveData = True .AdjustColumnWidth = True .RefreshPeriod = 0 .TextFilePromptOnRefresh = False .TextFilePlatform = 850 .TextFileStartRow = 1 .TextFileParseType = xlDelimited .TextFileTextQualifier = xlTextQualifierDoubleQuote .TextFileConsecutiveDelimiter = True .TextFileTabDelimiter = True .TextFileSemicolonDelimiter = False .TextFileCommaDelimiter = False .TextFileSpaceDelimiter = True .TextFileColumnDataTypes = Array(1) .TextFileTrailingMinusNumbers = True .Refresh BackgroundQuery:=False End With Cells.Select Selection.Replace What:=".", Replacement:=".", LookAt:=xlPart, _ SearchOrder:=xlByRows, MatchCase:=False, SearchFormat:=False, _ ReplaceFormat:=False Sheets("epszz").Select Sheets("epszz").Copy Before:=Sheets(4) 'Sheets("resultat").Select 'ActiveCell.FormulaR1C1 = _ "=(epszz!R[4]C[2]-epszz!R[4]C[1])/(epszz!R4C[2]-epszz!R4C[1])" 'Range("A2").Select 'Sheets("epszz (4)").Select Sheets("epszz (4)").Activate Range("B5").FormulaR1C1 = "=(epszz!RC[1]-epszz!RC)/(epszz!R4C[1]-epszz!R4C)" Range("B5").Select Selection.AutoFill Destination:=Range("B5:B260")

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Range("B5:B260").Select ActiveWindow.SmallScroll Down:=4 Selection.AutoFill Destination:=Range("B5:FZ260"), Type:=xlFillDefault Range("B5:FZ260").Select Selection.FormatConditions.AddColorScale ColorScaleType:=3 Selection.FormatConditions(Selection.FormatConditions.Count).SetFirstPriority Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(1).Type = _ xlConditionValueLowestValue With Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(1).FormatColor .Color = 7039480 .TintAndShade = 0 End With Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(2).Type = _ xlConditionValuePercentile Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(2).Value = 50 With Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(2).FormatColor .Color = 8711167 .TintAndShade = 0 End With Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(3).Type = _ xlConditionValueHighestValue With Selection.FormatConditions(1).ColorScaleCriteria(3).FormatColor .Color = 8109667 .TintAndShade = 0 End With Range("B5:FZ260").Select Range("B6").Activate ActiveWindow.LargeScroll Down:=-1 ActiveWindow.SmallScroll Down:=3 Sheets("resultat").Select Range("A4").Select ActiveCell.FormulaR1C1 = "=MIN('epszz (4)'!R[1]C[50]:R[256]C[150])" Range("A5").Select Sheets("epsyz").Select With ActiveSheet.QueryTables.Add(Connection:= _ "TEXT;I:\Québec-Données essais\Thomas\macro structure

C\15\ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_epsyz20.res" _ , Destination:=Range("$A$1")) .Name = "ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_epsyz20" .FieldNames = True .RowNumbers = False .FillAdjacentFormulas = False .PreserveFormatting = True .RefreshOnFileOpen = False .RefreshStyle = xlInsertDeleteCells .SavePassword = False .SaveData = True .AdjustColumnWidth = True .RefreshPeriod = 0 .TextFilePromptOnRefresh = False

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.TextFilePlatform = 850 .TextFileStartRow = 1 .TextFileParseType = xlDelimited .TextFileTextQualifier = xlTextQualifierDoubleQuote .TextFileConsecutiveDelimiter = True .TextFileTabDelimiter = True .TextFileSemicolonDelimiter = False .TextFileCommaDelimiter = False .TextFileSpaceDelimiter = True .TextFileColumnDataTypes = Array(1) .TextFileTrailingMinusNumbers = True .Refresh BackgroundQuery:=False End With Cells.Select Selection.Replace What:=".", Replacement:=".", LookAt:=xlPart, _ SearchOrder:=xlByRows, MatchCase:=False, SearchFormat:=False, _ ReplaceFormat:=False Sheets("resultat").Select Range("B4").Select ActiveCell.FormulaR1C1 = "=MAX(epsyz!R[1]C[50]:R[256]C[150])" Range("B5").Select Sheets("sigyz").Select With ActiveSheet.QueryTables.Add(Connection:= _ "TEXT;I:\Québec-Données essais\Thomas\macro structure

C\15\ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_sigyz20.res" _ , Destination:=Range("$A$1")) .Name = "ViscoelastiqueStructureB4_Z_1_reduit256_sigyz20" .FieldNames = True .RowNumbers = False .FillAdjacentFormulas = False .PreserveFormatting = True .RefreshOnFileOpen = False .RefreshStyle = xlInsertDeleteCells .SavePassword = False .SaveData = True .AdjustColumnWidth = True .RefreshPeriod = 0 .TextFilePromptOnRefresh = False .TextFilePlatform = 850 .TextFileStartRow = 1 .TextFileParseType = xlDelimited .TextFileTextQualifier = xlTextQualifierDoubleQuote .TextFileConsecutiveDelimiter = True .TextFileTabDelimiter = True .TextFileSemicolonDelimiter = False .TextFileCommaDelimiter = False .TextFileSpaceDelimiter = True .TextFileColumnDataTypes = Array(1) .TextFileTrailingMinusNumbers = True .Refresh BackgroundQuery:=False End With

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Cells.Select Selection.Replace What:=".", Replacement:=".", LookAt:=xlPart, _ SearchOrder:=xlByRows, MatchCase:=False, SearchFormat:=False, _ ReplaceFormat:=False ActiveWindow.ScrollColumn = 3 Sheets("resultat").Select Range("C4").Select ActiveCell.FormulaR1C1 = "=MAX(sigyz!R[1]C[99]:R[256]C[107])" Range("C5").Select Sheets("epszz (2)").Select With ActiveSheet.QueryTables.Add(Connection:= _ "TEXT;I:\Québec-Données essais\Thomas\macro structure

C\15\ViscoelastiqueStructureB4_Z_2_reduit256_epszz20.res" _ , Destination:=Range("$A$1")) .Name = "ViscoelastiqueStructureB4_Z_2_reduit256_epszz20" .FieldNames = True .RowNumbers = False .FillAdjacentFormulas = False .PreserveFormatting = True .RefreshOnFileOpen = False .RefreshStyle = xlInsertDeleteCells .SavePassword = False .SaveData = True .AdjustColumnWidth = True .RefreshPeriod = 0 .TextFilePromptOnRefresh = False .TextFilePlatform = 850 .TextFileStartRow = 1 .TextFileParseType = xlDelimited .TextFileTextQualifier = xlTextQualifierDoubleQuot .TextFileColumnDataTypes = Array(1) .TextFileTrailingMinusNumbers = True .Refresh BackgroundQuery:=False End With Cells.Select Selection.Replace What:=".", Replacement:=".", LookAt:=xlPart, _ SearchOrder:=xlByRows, MatchCase:=False, SearchFormat:=False, _ ReplaceFormat:=False Sheets("epszz (2)").Select Sheets("epszz (2)").Copy Before:=Sheets(9) Sheets("resultat (2)").Select Range("A5").Select ActiveCell.FormulaR1C1 = "=MIN('epszz (5)'!RC[50]:R[250]C[150])" Range("A6").Select Sheets("epsyz (2)").Select With ActiveSheet.QueryTables.Add(Connection:= _ "TEXT;I:\Québec-Données essais\Thomas\macro structure

C\15\ViscoelastiqueStructureB4_Z_2_reduit256_epsyz20.res" _ End sub