PROJET NATIONAL FABAC

Fatigue des chaussées en Béton Armé Continu.

1 . Rappel de l'objectif

Les chaussées en béton armé continu (BAC) construites en France, depuis le début de l'utilisation de cette technique en 1983, ont pratiquement toujours été dimensionnées de la même manière que des chaussées à dalles goujonnées. En raison de la forme circulaire des pistes d'essai du manège de fatigue du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Nantes, le BAC n'a pas été intégré aux importantes expérimentations sur les chaussées en béton menées depuis sur ce dernier, et les méthodes de dimensionnement sont demeurées inchangées. La réalisation d'essais de fatigue en vraie grandeur sur des structures en BAC nécessitant de disposer d'un simulateur de trafic rectiligne, ceci a donné naissance au Projet National de recherche "FABAC" (Fatigue du Béton Armé Continu).

Ses principaux objectifs sont les suivants :

Préciser le mode de comportement et de dégradation des structures en BAC. La caractérisation précise du fonctionnement de l'interface entre le BAC et sa fondation est notamment recherchée, certains professionnels jugeant comme exagérément pénalisante l'hypothèse de glissement complet adoptée dans la méthode de dimensionnement actuelle,

Préciser le rôle et l'intérêt réel d'armatures transversales dans le BAC, aujourd'hui très controversées en raison de la complication de mise en œuvre et du supplément de coût qui en découlent,

Tester un nouveau type d'armatures longitudinales en rubans d'acier à haute limite élastique développé en France, le FLEXARM +.

2 . Programme réalisé

L'importance des objectifs poursuivis, et la durée spécifique des tests de fatigue, même accélérés, ont conduit rapidement à un dédoublement du programme :

FABAC 1 :

Conception et construction d'un polygone d'essai sur un site fourni par la SAPRR de mai à juillet 1995 : suivi technique de la construction, et jusqu'à la fin du projet, suivi permanent de l'évolution de la fissuration naturelle.

Conception d'une machine pilote d'application de charges représentatives d'un essieu de 13 t : juin-septembre 1995.

Construction d'une première machine pilote - octobre-novembre 1995.

Conception et mise en place du matériel d'acquisition de données.

Démarrage des tests de fatigue avec la machine pilote - tests de la machine elle-même : décembre 1995-avril 1996.

FABAC 2 :

Lancement de la construction d'une seconde machine tenant compte des tests de la première machine : mai 1996.

Tests avec 2 machines (essais simultanés) - juillet 1996 à décembre 1998.

Exploitation des résultats et rapport - juin 1999.

La première série d'essais s'est déroulée de novembre 1995 à fin 1996. Alors qu'il avait été prévu au départ d'équiper le site avec deux machines, une seule a été construite dans un premier temps, en raison des dépassement de coût. La mise en évidence des difficultés d'interprétation auxquelles auraient conduit des essais "séquentiels" et l'intérêt d'essais menés en parallèle pour comparer entre elles les solutions dans des conditions climatiques identiques, a conduit à construire une seconde machine mise en service début 1997 (un certain nombre d'améliorations y ont été apportées, à cette occasion, compte tenu de l'expérience acquise).

La nouvelle série d'essais s'est déroulée de début 1997 à début 1999.

L'interprétation de l'ensemble des résultats nécessitant leur confrontation avec ceux d'un modèle numérique, le LCPC s'en est chargé en utilisant le logiciel aux éléments finis

CESAR - LCPC.

3 . Partenaires

CIMBETON - COFIROUTE - LCPC - SAPRR - SCETAUROUTE - SETRA - SOLLAC - SPECBEA.

FABAC 2 a accueilli, en juin 1997, un nouveau partenaire "auditeur" : FEBELCEM (Industrie Cimentière Belge).

4 . Coût et durée

Le coût total du projet est de 792 044 € HT (5 195 469 F HT) dont 116 151 € HT

(761 903 F HT) d'aide de l'Etat.

Durée : 1995 - 1999

5 . Organisation

Président : Jean BERTHIER

Directeur Technique : Jacques AUNIS

Suivi IREX : Georges GUERIN

6 . Résultats et conclusion

Le PN a permis :

- la construction sur le site de la SAPRR à Gevrey de pistes d'essais en béton, de 135 m de long, 2 m de large avec des armatures classiques ou en Flexarm ;

- la réalisation de 2 machines de fatigue simulant une charge roulante (constituée par un jumelage classique chargé à 6,5 tonnes, essieu de 13 tonnes).

Les essais sont maintenant terminés.

Le rapport de synthèse des résultats obtenus a permis de revoir en 2000 la méthode de calcul des chaussées en béton armé continu (BAC) et d'en réduire le coût dans une forte proportion (cf. Circulaire de la Direction des Routes du 3 octobre 2000 "Structure expérimentale de chaussées - Recyclage des matériaux de chaussées" diffusée notamment à l'occasion du colloque organisé par l'IREX le 7 novembre 2000 pour présenter les résultats des PN FLORE et FABAC sur les chaussées en béton.

Réutilisation des machines d'essai.

La mise au point de machines de chargement transportables et fiables constitue également l'un des résultats important du projet.

Des essais ont pu être réalisés pendant les périodes d'inactivités, effectués hors projet ils ne sont pas précisés ici. Signalons cependant qu'ils se sont déroulés sans problème et à l'entière satisfaction des clients. Ceci montre les possibilités très diverses offertes par ces machines dont le LCPC, qui en est désormais propriétaire trouvera sans nul doute une grande variété d'utilisations.

Institut pour la Recherche appliquée et l'EXpérimentation en génie civil

IREX  9, rue de Berri - 75008 Paris - Tél. : 01 44 13 32 79 - Fax. : 01 43 59 41 93

E-mail : contact@irex.asso.fr - Site Internet : www.irex.asso.fr - Conception et Design : Nicolas MICHEL - Dernière modification : 21 mars 2012