37 research outputs found
Experimental Study on Shear Fatigue Behavior and Stiffness Performance of Warm Mix Asphalt by adding Synthetic Wax
International audienceSynthetic waxes produced by standard and registered processes may be used to manufacture Warm Mix Asphalt (WMA), which is a modified asphalt concrete produced, applied and compacted at temperatures below those typically required. This feature leads to environmental benefits, such as reduced energy consumption, gas and fume emissions, as well as to economic/operational advantages, such as lower production costs and greater hauling distances for extended construction seasons with tighter schedules. The present article serves to compare the mechanical performance of a WMA produced by adding synthetic wax with a traditional Hot Mix Asphalt (HMA) specimen, in terms of shear fatigue response and both complex and stiffness moduli. The experimental results and related modeling work demonstrate that adding synthetic wax into the WMA composition does not hinder either the destructive or non-destructive performance of an HMA, and this finding is corroborated by respectively measuring fatigue life and stiffness
Pavement Design for Curved Road Sections: Fatigue Performance of Interfaces and Longitudinal Top-down Cracking in Multilayered Pavements
International audienceThis paper focuses on damage processes other than the main one observed and studied in pavement design. Previous research has targeted the experimental fatigue performance of tack coats. The French Pavement Design method has been chosen herein to illustrate how interface fatigue performance can lead to improved design, especially when pavements are subjected to repeated horizontal loadings. In a curved pavement section, longitudinal top-down cracking is observed, and this damage process may also be taken into account during the design approach. A 3D finite element model has been derived to assess pavement lifetime. In conclusion, it is proposed to include the fatigue performance of interfaces when designing pavements with horizontal loadings and thin surface layers
Experimental investigation of tack coat fatigue performance: Towards an improved lifetime assessment of pavement structure interfaces
International audienceThis paper focuses on investigating the bonding fatigue performance between two asphalt concrete (AC) layers. For purposes of this experimental campaign, a customised double shear testing device was designed. Two interface conditions have been analysed herein: with and without a tack coat. Moreover, the corresponding fatigue behaviour has been analysed at two temperatures: 10 °C and 20 °C. As expected, the absence of a tack coat leads to a decrease in bonding fatigue performance. Since fatigue tests are highly time-consuming, a method that allows predicting the conventional interface fatigue law from accelerated shear fatigue tests has been proposed. Other novel findings on interface fatigue behaviourwill also be discussed. In addition to these fatigue results, an interface failure model is proposed to evaluate the interface lifetime. Incorporating interface fatigue performance into pavement analysis proves to be a key parameter in describing in situ pavement conditions and assessing pavement durability
Alterations in gene expression in T1α null lung: a model of deficient alveolar sac development
BACKGROUND: Development of lung alveolar sacs of normal structure and size at late gestation is necessary for the gas exchange process that sustains respiration at birth. Mice lacking the lung differentiation gene T1α [T1α(-/-)] fail to form expanded alveolar sacs, resulting in respiratory failure at birth. Since little is known about the molecular pathways driving alveolar sacculation, we used expression microarrays to identify genes altered in the abnormal lungs and, by inference, may play roles in normal lung morphogenesis. RESULTS: Altered expression of genes related to cell-cell interaction, such as ephrinA3, are observed in T1α(-/-) at E18.5. At term, FosB, Egr1, MPK-1 and Nur77, which can function as negative regulators of the cell-cycle, are down-regulated. This is consistent with the hyperproliferation of peripheral lung cells in term T1α (-/-) lungs reported earlier. Biochemical assays show that neither PCNA nor p21 are altered at E18.5. At term in contrast, PCNA is increased, and p21 is decreased. CONCLUSION: This global analysis has identified a number of candidate genes that are significantly altered in lungs in which sacculation is abnormal. Many genes identified were not previously associated with lung development and may participate in formation of alveolar sacs prenatally
Modélisation du comportement mécanique des interfaces de couches de chaussées sous sollicitations monotones
Les chaussĂ©es sont des structures multicouches composites soumises Ă des sollicitations combinĂ©es de mĂ©caniques et climatiques. Les mĂ©thodes de dimensionnement conventionnelles considĂšrent l'interface entre deux couches soit parfaitement collĂ©e, soit parfaitement glissante, en fonction de la nature des couches en prĂ©sence [1]. Depuis dĂ©jĂ plusieurs annĂ©es, des dĂ©gradations sĂ©vĂšres sont observĂ©s au niveau des couches de surface, et peuvent ĂȘtre directement corrĂ©lĂ©es Ă des dĂ©collements par arrachement ou par glissement entre couches, ceci malgrĂ© la mise en ?uvre d'une couche d'accrochage ou de systĂšmes de renforcements par gĂ©ogrilles. Ces pathologies sont frĂ©quemment rencontrĂ©es sur des sections de chaussĂ©es fortement sollicitĂ©es en cisaillement (zones de freinage-accĂ©lĂ©ration, giratoire, rampes, etc.), dans le cas de structures particuliĂšres telles que les quais de dĂ©chargement, les taxiways des aĂ©roports, les sols industriels, ou encore dans le cas des chaussĂ©es comportant une couche de roulement de faible Ă©paisseur. Les ruptures constatĂ©es peuvent se produire en sollicitations monotones sĂ©vĂšres, Ă trĂšs faible nombre de cycles ou encore en fatigue [2], [3] et [4]. Toutes ces donnĂ©es montrent que la comprĂ©hension et la modĂ©lisation du comportement mĂ©canique de l'interface est un paramĂštre clĂ© pour le dimensionnement des structures de chaussĂ©es
Shear Fatigue Behaviour of Tack Coats in Pavements
International audienceFor many years, pavement engineers use mechanistic design methods that are based on algorithms to compute stresses, strains and displacements in a flexible pavement structure, or in a multi-layered structure in general. Most of these methods assume, to ease the modelling of the structure and the computation process, that the layers are fully bonded or completely unbounded to each other. Moreover, determining the effectiveness of the bonding between two layers is difficult since there is no standard test procedure to assess it. Hence, proper modelling of the interface bonding condition will represent an important finding in understanding the real behaviour of road structures, and will lead to reduce maintenance and rehabilitation costs. Asphalt emulsion is commonly used, as tack coat, to ensure the bond between two pavement layers. This study deals with an experimental characterization of interfaces shear fatigue behaviour through laboratory tests. A testing device for determining the shear fatigue behaviour is described in this paper. Shear fatigue tests, at a temperature of 5°C and a frequency of 1 Hz, were performed on asphalt concrete mix layers interface with tack coat. Samples were subjected to a cyclic symmetrical alternate shearing load at the interfaces, aiming interfaces failures within the range of 104 to 105 cycles of loading. Within this range of number of cycles, the fatigue results indicate a linear evolution of the initial shear stress half-amplitude with the decimal logarithm of the number of cycles to failure. These results are used to derive a linear fatigue law, which will serve to model the real behaviour of the interface with tack coat studied in this research
ModÚle de comportement évolutif pour grave-émulsion, basé sur les décompositions spectrales des modÚles de Boyce et Huet
Dans un contexte politique oĂč les enjeux Ă©nergĂ©tiques et environnementaux deviennent de plus en plus forts, la communautĂ© routiĂšre souhaite favoriser des techniques plus Ă©conomes en Ă©nergie et plus respectueuses de l'environnement. Parmi celles-ci, l'enrobĂ© bitumineux Ă l'Ă©mulsion de bitume apparaĂźt comme une technique Ă dĂ©ployer plus largement sur les rĂ©seaux routiers. En effet, cette technique utilise de l'Ă©mulsion de bitume qui, comparĂ©e aux enrobĂ©s Ă chaud, nĂ©cessite moins d'Ă©nergie et limite les rejets de GES lors de sa fabrication. Toutefois, la formulation du mĂ©lange ainsi que les approches des performances d'une chaussĂ©e intĂ©grant une couche d'enrobĂ© Ă l'Ă©mulsion restent empiriques et sont basĂ©es sur des savoir-faire locaux. Ceci qui entrave le dĂ©veloppement de cette technique.  En rĂšgle gĂ©nĂ©rale, la premiĂšre Ă©tape pour dimensionner une chaussĂ©e consiste Ă connaitre le comportement mĂ©canique rĂ©versible de chacune des couches qui la composent afin de dĂ©terminer les champs de contrainte et de dĂ©formation de la chaussĂ©e au passage des charges roulantes. Dans un deuxiĂšme temps, ces valeurs sont comparĂ©es aux seuils des critĂšres de durabilitĂ© mĂ©canique de ces matĂ©riaux.  Le modĂšle pour enrobĂ© Ă chaud utilisĂ© jusqu'Ă prĂ©sent pour dimensionner les enrobĂ©s Ă l'Ă©mulsion est inadĂ©quat car le modĂšle pour enrobĂ© ne prend pas en compte l'Ă©volution de ce matĂ©riau de son Ă©tat frais Ă son Ă©tat mĂ»ri. Ce manque de connaissance peut expliquer pourquoi dimensionner une couche d'enrobĂ© Ă l'Ă©mulsion est si complexe et explique le fait que ce matĂ©riau ne soit pratiquement pas utilisĂ© dans les chaussĂ©es Ă fort trafic.  La premiĂšre partie de cet article prĂ©sente un modĂšle Ă©volutif pour enrobĂ© Ă l'Ă©mulsion qui prend en compte l'Ă©volution de son Ă©tat frais Ă son Ă©tat mĂ»ri en utilisant les modĂšles de Boyce et de Huet. Ce modĂšle pour enrobĂ© Ă l'Ă©mulsion est rĂ©alisĂ© Ă partir de la dĂ©composition spectrale des deux modĂšles puis par leur juxtaposition. L'Ă©volution du comportement mĂ©canique de ce matĂ©riau est due Ă la viscositĂ© du modĂšle de Huet qui est considĂ©rĂ©e comme dĂ©pendant non seulement de la tempĂ©rature mais aussi du vieillissement du matĂ©riau. La deuxiĂšme partie de cet article montre la rĂ©ponse en dĂ©formation de ce modĂšle Ă la simulation de diffĂ©rents types de contraintes
Interfaces de chaussées : de la caractérisation du comportement mécanique de l'interface à sa modélisation
Dans les structures de chaussĂ©es, les problĂšmes de collage de la couche de surface (de plus en plus mince) sont reconnus comme rĂ©currents. En effet, la durabilitĂ© du collage des interfaces peut, dans le cas des couches minces ou de zones de freinage/accĂ©lĂ©ration/virage ; devenir prĂ©pondĂ©rante en terme de durabilitĂ© globale de la structure. La fatigue des interfaces nâest, actuellement, pas prise en compte dans la mĂ©thode française de dimensionnement, les couches bitumineuses Ă©tant toujours supposĂ©es parfaitement collĂ©es. Lâobjectif de lâĂ©tude est dâidentifier, via des essais de traction directe et de cisaillement pur, les caractĂ©ristiques mĂ©caniques de diffĂ©rents complexes dâinterface. Les mĂ©thodes dâanalyses dâimages permettent dâidentifier champs globaux et champs locaux. Les modĂšles de joint cohĂ©sif, frottant sont confrontĂ©s aux donnĂ©es expĂ©rimentales
Comportement et étude des graves-émulsion: Coopération public-privé. Méthodologie de préparation, d'instrumentation et de suivi de chantiers expérimentaux d'enrobés à froid à l'émulsion de bitume
Les mĂ©langes Ă l'Ă©mulsion de bitume sont des techniques Ă fort potentiel environnemental. Cependant, leur formulation, fabrication et dimensionnement relĂšvent encore de dĂ©marches empiriques issues, bien souvent, de compĂ©tences locales. Pour caractĂ©riser les performances spĂ©cifiques de ces matĂ©riaux et aboutir Ă terme Ă des mĂ©thodologies d'optimisation, de formulation et de dimensionnement, il est nĂ©cessaire d'Ă©valuer leur comportement in situ. Pour rĂ©pondre Ă ces objectifs, il convent donc de suivre l'Ă©volution des caractĂ©ristiques mĂ©caniques et physiques du matĂ©riau tout au long des Ă©tapes de fabrication, de mise en oeuvre et en conditions de service au moyen d'une instrumentation adaptĂ©e et implantĂ©e dans la chaussĂ©e. Ce type d'instrumentation n'ayant jamais Ă©tĂ© utilisĂ© en France sur grave-Ă©mulsion, une mĂ©thodologie appropriĂ©e doit ĂȘtre dĂ©finie. C'est l'objet du prĂ©sent article qui met en avant les spĂ©cificitĂ©s d'un chantier expĂ©rimental instrumentĂ© de grave-Ă©mulsion. Il dĂ©crit et justifie la mĂ©thodologie suivie, les capteurs employĂ©s, leur implantation, de mĂȘme que les moyens de reconnaissance des pathologies des structures de chaussĂ©es utilisĂ©s. Il prĂ©sente les indicateurs retenus pour Ă©valuer le comportement des matĂ©riaux et de la structure
Comportement et étude des graves-émulsion Coopération public-privé. Chantier expérimental de la RD 44: Suivi du comportement dans le temps
La section expĂ©rimentale de la RD 44 prĂšs de Rennes, rĂ©alisĂ©e en collaboration entre l'IFSTTAR, le RST, l'URSIF et le conseil gĂ©nĂ©ral d'Ille-et-Vilaine vise Ă suivre l'Ă©volution des caractĂ©ristiques mĂ©caniques et physiques du matĂ©riau tout au long des Ă©tapes de fabrication, de mise en oeÂœuvre et de service, au moyen d'une instrumentation adaptĂ©e et implantĂ©e dans la chaussĂ©e. Cet article est le second de la sĂ©rie consacrĂ©e Ă la section. Il prĂ©sente les investigations effectuĂ©es en laboratoire sur le matĂ©riau prĂ©levĂ© sur chantier ainsi que le suivi temporel du comportement in situ de la grave-Ă©mulsion et de la structure mise en place grĂące Ă des auscultations internes et externes