Observations générales

Figure 5.16 – Carte de vitesse de déformation A1

y suivant la direction y, (b) carte de résidu et (c) histogramme correspondant de la distribution du résidu sur la ROI à t=16s.

5.3 Analyse des résultats expérimentaux

5.3.1 Observations générales

Les corrections proposées ci-dessus ont été appliquées à tous les résultats relatifs aux essais effectués dans le cadre de ce chapitre. La prochaine étape vise à comparer le comporte-ment local des différents mélanges. La MG fournit une quantité importante de données, pour chaque étape temporelle, trois cartes de déformation sont disponibles. Ainsi, il est pratique de réduire la quantité de données en considérant, par exemple, pour chaque échantillon, une carte de déformation équivalente (déformation de Von Mises) définie par :

ε_eq = ² 3



ε²_xx− εxxε_yy+ ε²_yy+ 3ε²_xy (5.9) Cette déformation est ensuite normalisée par rapport à la déformation moyenne afin d’obtenir un facteur adimensionnel req = εeq/εmoy

eq (appelé facteur de localisation des déformations). Il exprime l’amplification de la déformation locale dans le liant par rapport à la déformation macroscopique. Un exemple des distributions de req pour l’échantillon 0% AE et pour les temps de chargement de 16s et 200s est représenté sur Fig. 5.17. L’histogramme correspon-dant à la distribution statistique du facteur req pour tous les temps de chargement (16s, 50s, 100s et 200s) est également illustré Fig. 5.17. On observe, le même caractéristiques de distribution de la déformation pour tous les temps de chargement et les histogrammes cor-respondants coïncident. Ainsi pour une même déformation macroscopique, la variation du temps de chargement n’agit pas sur la distribution de la déformation dans le liant. En consé-quence, la comparaison des différents mélanges pourrait être effectué pour un seul temps de chargement (pour T₁ = 16s par exemple).

Pour les différents échantillons, les cartes de reqà la fin de la phase de chargement (t=16s) sont représentées sur Fig. 5.18. La déformation est particulièrement concentrée dans les bandes étroites du liant. À ce faible niveau de déformation, la méthode de la grille est toujours ca-pable de capturer des champs de déformation hétérogènes qui se déroulent dans les bandes de


 
 
 Figure 5.17 – Répartition de req pour l’échantillon 0% AE

liant. Les concentrations de déformation ne sont pas uniformément réparties dans les bandes de liant et apparaissent dispersées dans la région d’étude. Le fait que les granulats soient de tailles très inégales et disposés de manière plus ou moins aléatoire contribue à l’existence de contacts (bandes de liant) plus ou moins déformés. Par conséquent, les essais classiques effectués sur le liant d’enrobé seul ne semblent pas pertinents pour remonter à la réponse globale du mélange final, car ce dernier implique des effets de structure. Ces essais doivent prendre compte les différentes interactions existantes entre le liant et les granulats.

La tendance générale observée à partir de ces cartes est que le facteur de localisation de déformation est principalement concentré dans les régions contenant des gros granulats. Les zones contenant de petites particules présentent en effet des faibles niveaux de déformation. Ces observations suggèrent que, dans le cas présent, la rupture se produirait très probable-ment dans les bandes de liant.

La déformation locale dans le liant est évidemment plus élevée que la déformation ma-croscopique. La valeur du facteur de localisation de déformations atteint 5 dans certaines régions du liant. L’échantillon 0% AE montre les valeurs de req les plus élevées comparées aux autres échantillons. L’histogramme correspondant à la distribution statistique du fac-teur req pour les mélanges testés ici est tracé Fig. 5.19. Seule la déformation dans le liant est considérée. Fig. 5.19 souligne que les concentrations du facteur de localisation diminuent sen-siblement avec l’incorporation de 20 % et 40 % d’AE. Cependant, après l’examen de la région de l’étude des différents échantillons, ils semblent tous contenir un pourcentage comparable des gros granulats. En plus, l’épaisseur des bandes de liant entre ces granulats est du même ordre de grandeur. Cependant, dans les cas 20% AE et 40% AE, les bandes de liant entre les gros granulats semblent moins sollicitées que leur contreparties dans l’échantillon 0% AE. Ceci est probablement dû à la différence de rigidité du liant dans les différentes éprouvettes. Il est à noter que dans le cadre des essais de compression dans le chapitre 3, la tendance était inverse : l’incorporation des agrégats a induit une forte concentration de déformation au bord des granulats et ainsi une valeur de req plus élevée. En effet dans le cadre d’essais de compression la transmission des efforts s’effectue essentiellement par le contact entre les granulats à travers les bandes de liant. Au fur et à mesure de l’augmentation de l’effort dans


 

 


 
 

 

Figure 5.18 – Répartition de req pour les échantillons testés dans ce chapitre à la fin de phase de chargement (t=16s).

0 1 2 3 4 5 r eq 0 2 4 6 8 10 Nombre de pixels 10⁴ 0% AE 20% AE 40% AE 100% AE

Figure 5.19 – Répartition de req pour les échantillons testés dans ce chapitre à la fin de phase de chargement (t=16s).

le matériau, les contraintes sur les contacts augmentent induisant leur destruction progressive et par conséquent une perte de rigidité du matériau [163]. La présence de fissure interfaciales a été bien mise en évidence dans le chapitre 3.

Dans le cadre d’un essai de traction la transmission des efforts s’effectue par des maillons de contraintes. Ainsi le film de liant retenant les granulats ensemble joue un rôle primordial dans ce cas [163]. Vu la différence significative de deux modes de sollicitation et les proto-coles de comparaison effectuées dans les chapitres 3 et 5, les résultats ne sont en aucun cas contradictoires.