Quelques résultats de recherche finalisés en 2013

Quelques résultats significatifs de recherches finalisées en 2013 sont présentés ci-après. Ils donnent un aperçu partiel de la riche production de l’axe, qui peut être retrouvée dans les bilans des laboratoires.

  • Projet TerDOUEST 2013

    Les 18 et 19 juin 2013 s’est tenu à Marne-la-Vallée le colloque présentant les résultats des travaux menés dans la cadre du projet ANR TerDOUEST (Terrassement Durable des Ouvrages En Sols Traités) regroupant 12 partenaires académiques, institutionnels et entreprises. Le projet scientifique TERDOUEST avait pour vocation la compréhension des mécanismes d’amélioration de sols de faibles caractéristiques, grâce à l’incorporation de chaux ou/et de liants hydrauliques. L’objectif est d'augmenter notablement la réutilisation des sols très argileux du site dans les projets de terrassement, sols jugés aujourd'hui inaptes, et d'élargir le champ d'utilisation des matériaux traités aux zones inondables. Des travaux exploratoires en laboratoire à l’échelle atomique, l’auscultation d’ouvrages anciens ainsi que la construction puis la télésurveillance d’un remblai instrumenté (ce remblai constitue un observatoire de référence pour le suivi des performances en place, il est situé sur la déviation d’Héricourt (RD.438) en Haute-Saône) ont permis d’affiner les connaissances concernant les mécanismes qui gouvernent le déclenchement puis la stabilisation d’une prise hydraulique. Ce colloque a rassemblé près de 160 chercheurs, scientifiques et ingénieurs praticiens de tous les pays et a été l’occasion d’apporter des éléments pertinents pour la maîtrise de la technique, du coût et de l’impact environnemental, dans un contexte où le climat change. La recherche doit être poursuivie avec l’étude des performances à long terme des sols traités en fonction de l’agressivité des milieux et des sollicitations.

  • Mise à jour de la base de données sur les effets mécaniques de la réaction sulfatique interne et diffusion aux partenaires

    La Réaction Sulfatique Interne (RSI) est une pathologie du béton conduisant à une expansion du matériau synonyme de fissuration et de dégradation des performances mécaniques. Ainsi, les structures atteintes peuvent poser des problèmes d’intégrité structurelle et/ou de fonctionnalité de service qu’il convient de traiter.

    Soucieux de fournir aux gestionnaires d’ouvrage des outils de diagnostic et de pronostic de ces structures, l’IFSTTAR, en partenariat avec Electricité de France, a mené entre 2006 et 2012 un programme expérimental original visant à améliorer la compréhension des effets mécaniques de la RSI (éventuellement combinée à la réaction alcali-granulat) à l’échelle du matériau et de la structure. Les résultats obtenus ont permis de quantifier le caractère extrêmement délétère de cette pathologie : influence sur la capacité portante, couplages physico-chimiques, augmentation des propriétés de transfert facilitant la pénétration d’agents agressifs, etc.

     

     

    L’ensemble des résultats obtenus est à ce jour rassemblé dans une base de données mise à disposition des équipes de recherche gratuitement et sur simple demande. Les résultats permettront ainsi de développer et/ou valider des modèles de calcul tel que le module RGIB du code CESAR-LCPC permettant de prédire le comportement des structures atteintes à une échéance de plusieurs dizaines d’années.

     

     

    Expérimentations sur bétons atteints de réaction sulfatique interne – a. vieillissement de poutres (3 m) en laboratoire ; b. fissuration d’une poutre sous l’effet des expansions ; c. fissuration à l’échelle du matériau.

     

     

  • Projet Actility

     La montée en puissance des smartgrids (réseau de distribution d’électricité intelligent) change radicalement la distribution d’énergie en permettant une meilleure gestion de l'intermittence dans la production par un ajustement en temps réel de la demande. La société ACTILITY, qui a reçu la qualification "Jeune Entreprise Innovante" d'OSEO et le prix 2012 de l'innovation de l'ADEME, a pour ambition d'investir ce secteur d'activité.

    Dans le cadre de sa collaboration avec cette société, l'IFSTTAR a travaillé sur deux thématiques :

    • le développement de DRIVERS ;
    • la modélisation thermique des bâtiments.

    L'un des défis technologiques consiste, d'une part, à implémenter le savoir faire Actility/IFSTTAR (i.e. des codes de calcul) dans la « box » Actility (boitier de surveillance) qui est physiquement déployée dans le bâtiment (particulier, entreprises, tertiaires...) et d'autre part à interfacer cette « box » avec des capteurs/actionneurs industriels (température, humidité, présence, etc.). L’IFSTTAR a pris en charge le développement intégral de trois de ces drivers sous spécification M2M de l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

    L'énergie thermique de chauffage des bâtiments constitue un stock d'énergie conséquent et il est possible de déplacer les consommations dans le temps sans nuire au confort thermique. Cela suppose de connaître le comportement du bâtiment pour pouvoir anticiper l'évolution de son état thermique,  grâce notamment à un modèle de prédiction. Le projet a porté ici sur le développement de tels modèles dont les paramètres s'ajustent automatiquement par méthodes inverses à partir de mesures de terrain bas coût en réduisant ainsi considérablement les incertitudes de prévision.

  • Nouvelle méthode française de dimensionnement rationnel des chaussées bitumineuses aéronautiques

    Cette nouvelle méthode élaborée par un groupe de travail STAC (Service Technique de l’Aviation Civile) – CEREMA – IFSTTAR possède aujourd’hui le statut de méthode officielle. Elle est publiée sous forme de guide sur le site web du STAC depuis fin 2013. Son développement a bénéficié des acquis de la méthode de dimensionnement rationnel des chaussées routières LCPC-SETRA, à laquelle ont été apportées des adaptations et extensions significatives. Parmi celles-ci, citons la prise en compte précise de la géométrie des trains d’atterrissage des avions, de leur vitesse et de leur balayage transversal différent entre piste d’atterrissage, taxiway et parking.

    Les données produites par le PEP AIRBUS (Pavement Experimental Program) sur chaussées flexibles (1997-2001) ont été essentielles au calage de ce nouveau modèle de dimensionnement. Sa validation a été assurée par un panel d’experts regroupant les acteurs français du domaine (maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, entreprises). Afin d’en faciliter la mise en œuvre pratique, un nouveau module Aéronautique a été implémenté parallèlement par IFSTTAR dans le logiciel Alizé-LCPC. Il est aujourd’hui envisagé d’étendre cette démarche rationnelle au dimensionnement des chaussées rigides aéronautiques. Ces travaux rejoignent les actions actuellement menées à l’OACI (Organisation de l’aviation civile internationale), visant le développement d’une démarche rationnelle de calcul des coefficients ACN-PCN (Aircraft et Pavement Classification Number).