Agilis
Agilis - Essais de fatigue sur un caniveau d'aéroport
Objectifs :
La société Agilis a mandaté l’Ifsttar pour tester la tenue à la fatigue d’un caniveau confectionné avec un béton contenant des fibres métalliques.
Ce type de caniveau est destiné à des aires de stationnement d’avions dans les aéroports.
L’objectif est de diminuer, voire d’éliminer, le ferraillage classiquement nécessaire avec un béton sans fibres. Ceci permettrait un coulage plus rapide de tels caniveaux à l’aide d’une machine à coffrage glissant, ce qui n’est pas possible actuellement dû à l’encombrement lié aux armatures.
Le cahier des charges impose que le caniveau résiste à 100 000 cycles avec un effort vertical de 260kN et un effort horizontal de 150kN appliqués sur une surface d’empreinte de pneu d’avion de type A3.
Simulation :
La simulation nous montre bien la concentration de contraintes lors du freinage d’un avion sur le rebord intérieur du caniveau. Cette zone sera particulièrement surveillée et instrumentée par une jauge de déformation.
Prototype de chargement :
Pour reproduire les efforts freinage en laboratoire (1 effort vertical + 1 effort horizontal), nous avons tout d’abord prévu un premier prototype de chargement, permettant de tester 2 zones simultanément l’une en face de l’autre.
Néanmoins, ce type de chargement augmente les contraintes en fond de caniveau.
Nous avons donc fait évoluer le montage par l‘ajout d’un vérin horizontal :
Mise en place de la structure :
Un tronçon de caniveau à l’échelle 1 a été fabriqué en conditions industrielles réelles par l’entreprise Agilis dans le hall d’essais du laboratoire, puis instrumenté.
Le tronçon reposait sur un élastomère représentant le sol et les efforts cycliques étaient transmis par deux vérins installés sur le banc d’essais.
Conclusion :
Les essais réalisés dans cette étude confirment le bon comportement du caniveau soumis à 80 000 cycles sous un effort vertical constant de 260kN et un effort horizontal cyclant entre 10 et 150kN, appliqués sur une surface d’empreinte de pneu de type A3, lorsque le béton et les armatures sont remplacés par un béton fibré.
Aussi, nous pouvons considérer que les conditions d’essais adoptées ici sont particulièrement sévères pour les deux raisons suivantes :
- d'une part, les difficultés rencontrées pour maintenir un effort horizontal de 150 kN malgré le collage sur la surface du béton du pad représentant l’empreinte de pneu ont permis d'observer que cet effort est probablement surestimé dans le cahier des charges.
- d'autre part, le caniveau a été soumis au préalable à 100 000 cycles sous effort vertical fluctuant entre 40 et 260 kN puis 100 000 cycles sous effort vertical constant de 260 kN et effort horizontal fluctuant entre 10 et 100 kN dont les effets se cumulent à ceux des derniers 80 000 cycles.
Pour toutes ces raisons, ce projet est validé tant pour la géométrie de caniveau que la portance du sol ainsi que pour les sollicitations et la formule béton (dosage, type de fibres).