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10ème Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l'Ingénieur -JNGG 2020, LYON, FRANCE, 02-/11/2020 - 03/11/2020; L'application de cycles hydriques sur des sols compactés statiquement à 95% de l'optimum Proctor normal, a des effets sur les propriétés du sol compacté. L'expérience menée jusqu'à 6 et 12 cycles en utilisant du limon sableux B5 en provenance d'une digue de Loire, a montré une augmentation de la perméabilité, une augmentation de la macroporosité associée à une modification de la microstructure observée en tomographie par rayons X.

The speed gap between CPU and memory is impairing performance. Cache compression and hardware prefetching are two techniques that could confront this bottleneck by decreasing last level cache misses. However, compression and prefetching have positive interactions, as prefetching benefits from higher cache capacity and compression increases the effective cache size. This study proposes Compressed cache Layout Aware Prefetching (CLAP) to leverage the recently proposed sector-based compressed cache layouts, such as SCC or YACC, to create a synergy between compressed caches and prefetching. The idea of this approach is to prefetch contiguous blocks that can be compressed and co-allocated together with the requested block on a miss access. Prefetched blocks that share storage with existing blocks do not need to evict a valid existing entry; therefore, CLAP avoids cache pollution. In order to decide the co-allocatable blocks to prefetch, we propose a compression predictor. Based on our experimental evaluations, CLAP reduces the number of cache misses by 9% and improves performance by 3% on average, comparing to a compressed cache. Furthermore, in order to get more improvements, we unify CLAP and other prefetchers and introduce two adaptive CLAPs which select the best prefetcher based on the application.; Le fossé de vitesse entre le processeur et la mémoire dégrade la performance. La compression de cache et le préchargement matériel sont deux techniques qui pourraient éviter ce goulet d'étranglement en diminuant les échecs du dernier niveau de cache. Pourtant, la compression et le préchargement ont des interactions positives, car le préchargement bénéficie d'une capacité de cache plus élevée et la compression augmente la taille effective du cache. Cette étude propose Compressed cache Layout Aware Prefetching (CLAP) pour exploiter les schémas de cache sectoriels compressés, comme SCC ou YACC, pour créer une synergie entre les caches compressés et le préchargement. L'idée de cette approche est de précharger des blocs contigus qui peuvent être compressés et co-alloués ensemble avec le bloc demandé sur un défaut de cache. Les blocs préchargés qui partagent le stockage avec les blocs existants n'ont pas besoin d'expulser une entrée existante valide; par conséquent, CLAP évite la pollution de cache. Afin de choisir les blocs co-allouables à précharger, nous proposons un prédicteur de compression. Sur nos évaluations expérimentales, CLAP réduit le nombre de défauts de cache de 9% et améliore les performances de 3% en moyenne, par rapport à un cache compressé. De plus, afin d'obtenir plus d'améliorations, nous unifions CLAP et d'autres politiques de préchargement et introduisons deux CLAP adaptatifs qui sélectionnent le meilleur politique de préchargement selon l'application.

4th European Conference on Physical Modelling in Geotechnics, LULEA, suede, 15-/03/2020 - 17/03/2020; This paper presents selected aspects of the model preparation and the experimental procedures used for testing the unsaturated soil behaviour in centrifuge environment. The study is based on the results of centrifuge tests carried out to investigate the influence of partial saturation on the behaviour of laterally loaded piles. The soil used in the experimentation is a high permeability silty clay soil, named B-grade kaolin. The models were statically compacted at two different densities with the same water content. In order to reduce the after compaction suction, the samples were subjected to an imbibition process at 1×g connecting the bottom of the model with the water reservoir. The influence of the compaction process and the imbibition stage on the subsequent inflight soil conditions are discussed and analysed. The centrifuge tests were realised at the centrifuge centre of the University Gustave Eiffel, in Nantes, France, in the framework of the GEOTRANSALP project.

A travers la géologie des terrains de notre pays, des sols peu convenables présentant une plasticité élevée et une faible capacité de portance sont rencontrés fréquemment, il a été donc nécessaire d’améliorer ces sols pour les rendre acceptables pour la construction. Cette recherche vise à étudier l'effet de l'utilisation de la chaux sur certaines propriétés géotechniques d’un sol argileux très plastique (CH) sélectionné à partir de la ville de Tlemcen d’Algérie, Les caractéristiques étudieés sont La consistance, le compactage et la résistance à la compression non confinée, Les essais ont été réalisés à différents pourcentages de chaux (2, 4, 6 et 8) % en poids sec de sol. Les résultats des essais montrent que les propriétés étudiées du sol fin argileux peuvent être considérablement améliorée lorsqu’il est traité à la chaux, On remarque une réduction de la plasticité, de sorte que le sol traité devient plus friable et plus facile à travailler, L'ajout de chaux aux sol argileux augmente la teneur en eau optimale et réduit la densité sèche maximale en parallèle avec l’augmentation de la teneur en chaux, Il a été constaté que l’augmentation de la teneur en chaux et l'augmentation de la durée de durcissement provoque une augmentation significative sur la résistance à la compression non confinée (UCS).

The aim of this thesis is to characterize the soil surface degradation mechanisms of compacted soils subjected to cyclic rolling solicitations. These cyclic loadings generated by traffic are the main responsible of dust emission during earthworks. The present study was carried out in collaboration with “Fédération Nationale des Travaux Publics” and “Syndicat Professionnel des Terrassiers de France“, as part of their voluntary commitment to better control the water consumption during earthworks implementation, and particularly for dust abatement. The first part of the report deals with the evolution of soil compaction properties obtained by using different compaction methods, at laboratory and in-situ scales. The rolling compaction method has been considered, at laboratory scale in order to reproduce a stress tensor rotation similar to that applied in-situ. The study confirmed that the proposed rolling compaction method allows both to reproduce a continuous rotation of the stress tensor, and to maintain an average density state close to that of the laboratory compaction reference. The microstructural study highlighted that inter-aggregate pore size is governed by compaction, while intra-aggregate pore size is influenced by soil humidification. The study of mechanisms of soil surface degradation under rolling loads, responsible for the dust emission, was carried out in the second part of the study. This part demonstrates the influence of rolling cycles on the soil surface state of compacted soil and its evolution. The first rolling cycles generates a pullout aggregates, and then, under the effect of repetitive passages, these aggregates break down into smaller aggregates, or even fine particles with high dust emission potential. Soil surface degradation occurs to be linked to the implementation conditions, the compaction degree, the drying process as well as the type of soil. The third part of the study deals with the water adsorption and infiltration potential of unconsolidated soils during spraying phase by water mist. Correlations between soil specific surface area and adsorption potential with the hydraulic conductivity of the soil have been established. The analysis of the surface structure via image processing demonstrated the aggregation phenomenon under humidification, which is a function of the granulometric and mineralogical composition of the soil. Based on the adsorption and infiltration study, a spraying parameter is proposed to link the hydraulic properties of soil with the spraying system used in-situ; L’objectif de cette thèse est de caractériser les mécanismes de déstructuration en surface des sols compactés, soumis à des sollicitations cycliques de roulement. Ces chargements cycliques, générés par le trafic, sont principalement responsables de l’envol de particules fines et poussières sur les chantiers de terrassement. La présente étude est réalisée en collaboration avec la Fédération Nationale des Travaux Publics et le Syndicat Professionnel des Terrassiers de France, dans le cadre de leur engagement volontaire, qui vise à mieux contrôler les consommations en eau sur les chantiers de terrassement, utilisée pour réduire les particules fines en vol. La première partie du rapport consiste à aborder l’évolution des propriétés des sols compactés au moyen de différentes méthodes de compactage, au laboratoire comme in-situ. La méthode de compactage par roulement a été adoptée, à l’échelle du laboratoire, afin de reproduire une rotation des tenseurs de contraintes similaire à celle appliquée in-situ. L’étude a confirmé que la méthode de compactage par roulement proposée permet, à la fois de reproduire une rotation continue du tenseur de contraintes, et de conserver un état de densité moyen proche de celui de la référence de compactage du laboratoire. L’étude microstructurale a souligné que la taille des pores inter-agrégats est gouvernée par le compactage, tandis que la taille des pores intra-agrégats est influencée par l’humidification du sol. L’étude des mécanismes de déstructuration de surface de sol sous sollicitations de roulement, responsables de l’envol, a été effectuée dans la seconde partie de l’étude. Cette partie met en évidence l’influence des cycles de roulement sur l’état de surface du sol compacté et son évolution. Les premiers cycles de roulement génèrent un détachement d’agrégats de grande taille, puis, sous l’effet des passages répétitifs, ces agrégats se décomposent en plus petits agrégats, voire en particules fines sujettes à l’envol. La déstructuration de surface est liée aux conditions de mise en œuvre, à l’état de compacité, au processus du séchage, ainsi qu’au type de sol. La troisième partie de la thèse porte sur l’étude du potentiel d’adsorption et d’infiltration de l’eau dans les sols non consolidés lors de leur arrosage par brumisation. Des corrélations entre la surface spécifique et le potentiel d’adsorption avec la conductivité hydraulique du sol ont été établies. L’analyse de la structure de la surface via le traitement d’images a démontré le phénomène d’agrégation sous humidification, qui est fonction de la composition granulométrique et minéralogique du sol. Sur la base de l'étude d'adsorption et d'infiltration, un paramètre d’arrosage est proposé pour lier les propriétés hydrauliques du sol avec le matériel d’arrosage in-situ

With the advent of bioceramic cements, the filling techniques had to adapt to match the properties of these cements. The objectives of the fillings remain the same, to obtain a three-dimensional filling of the canal system including the main canal but also all the branches forming an integral part of this system. An in vitro study is carried out to determine which would be the best filling technique to best meet the objectives of endodontic filling. Three techniques (paste carrier and cement, single cone and cement and cold lateral compaction and cement) are compared to determine which of these is the most effective for sealing the canal system with bioceramic cement Bioroot RCS ® by studying the filling percentage of three lateral canals made manually in the coronal, medial and apical thirds of mandibular incisors. The combined paste carrier and single cone techniques is the best alternative for sealing the side canal with Bioroot RCS ® Bioceramic cement., Avec l'avènement des ciments biocéramiques, les techniques d'obturations ont dû s'adapter pour correspondre aux propriétés de ces ciments. Les objectifs d'une obturation restent les mêmes, obtenir un remplissage tridimensionnel du système canalaire comprenant le canal principal mais aussi toutes les ramifications faisant partie intégrante de ce système. Une étude in vitro est réalisée pour déterminer quelle serait la technique d'obturation la plus adaptée pour répondre le plus fidèlement aux objectifs de l'obturation endodontique. Trois techniques d'obturation (bourre pâte et ciment, cône unique et ciment et compactage latéral à froid et ciment) sont comparées pour déterminer laquelle de celles-ci serait la plus efficace pour obturer le système canalaire avec le ciment biocéramique Bioroot RCS ® en étudiant le pourcentage de remplissage de trois canaux latéraux réalisés manuellement dans les tiers coronaires, médians et apicaux d'incisives mandibulaires. Les techniques du bourre pâte et du cône unique associées est la meilleure alternative pour obtenir une obturation des canaux latéraux avec les ciments biocéramiques Bioroot RCS ®.

In the context of sustainable development, and to limit environmental impact, usage of fine-grained soils takes an expending place in earthworks. Sadly, the control of such materials through construction leads to difficulties during compaction, such as lamination and wave effect. As part of the French ANR project TerreDurable, this thesis aims to research compaction, mostly marls close to saturation. Observations carried out by practitioners serves as base for the experimental programme (Vinci Construction Terrassement, Valerian, Egis Géotechnique), to achieve surveys showing the main known difficulties and poor usages. After a discussion on the effect of measurement methods on nucleation in fine-grained soils, the study follows a full-scale in situ compaction test, articulated around four parameters: water content, grinding, compactor type and compaction energy. These variations lead 24 parcels sometimes out of the French legal frame (Guide des Terrassement Routiers). After realisation and visual observations, each of the parcels undergoes samplings and dynamic penetrometers to evaluate their state and hydro mechanical response. These analyses give data regarding good compaction practice, but also soil state variables after compaction. Then, proctor and CBR tests first show the effect of soil preparation on their outcomes. Afterwards, retention curves in the quasi-saturated domain are conducted from the Proctors. These measures compared to the full scale in situ compaction test, provide a frame to its results and confirm initial observations. Finally, aiming to study state variables evolution during compaction, a triaxial cell is developed. Equipped with a tensiometer at its base, flat Plexiglas windows are created enabling digital image correlation (DIC) for volume changes assessments. These windows allow for limited optical deformations and measurement facilitation. The conception and the calibration of the cell are presented to evaluate its precision. Then, the first tests to reproduce compaction, based on in-situ references, are carried out. Despite difficulties to simulate compactor passes in the cell, it provided elements of reflexion regarding the effect of compaction., Dans le contexte du développement durable, et dans un objectif de limitation de l’impact environnemental, le recours à des sols fins prend une place croissante dans la construction d’ouvrages en terre. Mais la maîtrise de ces matériaux amène au cours de l’exécution des difficultés lors du compactage, telles que le feuilletage et le matelassage. Au sein du projet ANR TerreDurable, cette thèse vise à l’étude du compactage, plus particulièrement pour les marnes proches de la saturation. Le programme d’essais se base principalement sur les observations apportées par les praticiens (Vinci Construction Terrassement, Valerian, Egis Géotechnique), pour parvenir à des essais mettant en évidence difficultés et mauvais usages rencontrés. Après une discussion sur l’effet des méthodes de contrôle de succion sur la nucléation dans les sols fins, l’étude porte sur une planche de compactage in situ. Elle s’articule autour de 4 paramètres : teneur en eau, mouture, type de compacteur et énergie de compactage. Ces variations mènent à la réalisation de 24 plots sortants parfois du cadre règlementaire, incarné en France par le Guide des Terrassements Routiers (GTR). Une fois terminés, et après des observations visuelles, les plots subissent carottages et pénétromètres dynamiques pour évaluer l’état et la réponse hydromécanique du matériau. Les mesures recueillies permettent de fournir des informations quant aux bonnes pratiques de compactage, mais aussi vis-à-vis des variables d’état du sol selon le jeu de paramètre. Dans un deuxième temps, l'effet de la préparation du matériau est étudié dans la cadre d'essais Proctor et IPI. Le matériau de chaque essai est alors exploité pour la réalisation de courbes de retentions dans le domaine quasi saturé. Toutes ces mesures sont alors comparées à la planche, de manière à cadrer les essais de cette dernière et confirmer les observations faites en première instance. Pour finir, une cellule triaxiale de révolution est développée dans l'objectif d’étudier l’évolution des variables d’état du sol au cours du compactage. Elle présente un tensiomètre à sa base, mais aussi des fenêtres planes en plexiglas pour permettre l’utilisation de la corrélation d’images pour l’estimation des changements de volume. Ces fenêtres ont pour objectif de limiter les déformations optiques et faciliter la mesure. La conception et la calibration de la cellule sont présentées, tout en mettant en avant sa précision. Sont alors réalisés les premiers essais de reproduction du compactage, basés sur des références in situ. Malgré les difficultés rencontrées pour simuler les passes d’un compacteur au sein de la cellule, les essais apportent des éléments de réflexion quant à l’effet de ce dernier sur le sol.

Polymeric foams are widely used in many industrial applications as thermal insulators, structural materials or shock mitigators. Indeed, they are lightweight materials with an excellent weight/stiffness ratio and low production costs. One of the applications which interests the CEA is the protection of structures against mechanical loadings generated by laser irradiations or high velocity impact of small debris.The main objective of this PhD thesis is to investigate the mitigation capability of an expanded polyurethane foam and an epoxy syntactic foam against extremely fast (> 10^6 s^-1) and intense (> 10 GPa) dynamic loadings.Cyclic quasi-static tests and dynamic experiments have been performed to investigate the behavior of these two foams for strain rates ranging from 10^-3 to 10^6 s^-1. Analysis of the experimental results shows that these polymeric foams have an elastic behavior phase followed by a compaction phase with significant permanent sets. Compaction thresholds are about 9 MPa for the polyurethane foam and 30 MPa for the epoxy foam under quasi-static loadings and around 21 MPa for the polyurethane foam and 72 MPa for the epoxy foam for strain rates above 10^4 s^-1.Two porous compaction models are developed to represent the macroscopic behavior of these foams for such strain rates. The parameters are identified from the results of dynamic compression experiments (gas gun, low inductance generator). The validity of the models is tested by comparing calculated velocity profiles with an explicit hydrocode and velocity profiles measured during the experiments. These models are then used to analyze the results obtained with electron beam irradiation and laser-driven shock experiments. We demonstrate that the studied polymeric foams have high mitigation capabilities and that the models are valid for high strain rates., Les mousses polymères trouvent de nombreuses applications industrielles en tant qu'isolants thermiques, matériaux de structuration ou atténuateurs de choc. En effet, il s'agit de matériaux légers, possédant un excellent rapport masse/rigidité, et demandant de faibles coûts de production. Une des applications envisagées par le CEA est la protection de structures face à des chargements mécaniques générés lors d'irradiations laser ou lors d'impacts de débris micrométriques.L'objectif principal de cette thèse est d'évaluer la capacité d'atténuation d'une mousse expansée en polyuréthane et d'une mousse syntactique à matrice époxy face à des sollicitations dynamiques extrêmement rapides (> 10^6 s^-1) et intenses (> 10 GPa). Des essais quasi-statiques de compression/décompression et des expériences dynamiques ont été réalisés pour analyser le comportement de ces deux mousses pour des vitesses de déformation allant de 10^-3 à 10^6 s^-1. L'analyse des résultats expérimentaux montre que ces mousses polymères ont une phase de comportement élastique suivie d'une phase de compaction conduisant à des déformations irréversibles importantes. Les seuils de compaction sont estimés à 9 MPa pour la mousse polyuréthane et 30 MPa pour la mousse époxy en régime quasi-statique, et à 21 MPa pour la mousse polyuréthane et 72 MPa pour la mousse époxy lorsque la vitesse de déformation dépasse 10^4 s^-1.Deux modèles physico-numériques sont développés pour représenter le comportement macroscopique de ces mousses à de telles vitesses de déformation. Les paramètres sont identifiés à partir des résultats d'expériences de compression dynamique (lanceur à gaz, générateur de pression magnétique). La validité des modèles est testée en comparant les profils de vitesse calculés à l'aide d'un code dynamique explicite et les profils de vitesse mesurés lors des expériences. Ces modèles sont ensuite utilisés pour analyser les résultats obtenus lors d'expériences d'irradiation par faisceau d'électrons et de choc laser. Nous démontrons ainsi que les mousses polymères étudiées ont une forte capacité d'atténuation et que les modèles proposés sont valides à grande vitesse de déformation.

PanAm conference on soil Mechanics & geotechnical engineering, BUENOS AIRES, ARGENTINE, 15-/11/2015 - 18/11/2015; Compacted materials are fundamentally unsaturated soils whose behaviour can be expansive or collapsible depending upon changes in water content or stresses. Their behaviour is strongly dependent on matric suction, water content, and stress history. This paper presents a methodology for investigating the stress/strain, and suction/water content paths during one dimensional compaction of unsaturated soils. It focuses on anisotropic behaviour. The testing program was carried out in an automated oedometer apparatus that allows measurement of axial strain, radial and axial stresses, suction, and water content during tests. The laboratory component used in this study involves kaolin compacted with different water contents. After compaction, the soil was subjected to wetting while the volumetric changes and stress paths were being examined.

Les poudres sont largement présentes dans de nombreux secteurs industriels, telles que l’industrie chimique, agro-alimentaire, ou en pharmaceutique. Cependant, malgré leur utilisation importante, leur comportement reste encore difficile à appréhender. Parmi les différentes propriétés comportementales d’une poudre, la coulabilité estl’une de celles qui intéressent les industriels. En effet, la coulabilité conditionne la bonne conduite d’un procédé. De nombreuses méthodes ont été développées afin d’évaluer cette coulabilité. L’objectif de ce travail est de comparer différentes méthodes d’évaluation de la coulabilité des poudres, et de faire le lien entre les résultats obtenus et les différentes caractéristiques des poudres. Quatre poudres différentes ont été caractérisées, et leur coulabilité a été évaluée selon diverses méthodes : • Des méthodes dites indirectes : mesures d’angle de repos, essais de tassement par chutes successives et par compression, études rhéologiques• Des méthodes dites directes : mesures en cellules de cisaillementToutes les méthodes mises en oeuvre ont abouti à des conclusions comparables pour les poudres étudiées. Cependant, certaines méthodes permettent de mieux distinguer certaines de ces poudres entre elles, en terme de coulabilité. Ainsi, le choix de la méthode à mettre en oeuvre pour évaluer la coulabilité des poudres dépend de ceque l’on souhaite faire des résultats. En faisant le lien entre les différents résultats obtenus par ces différentes méthodes, et les caractéristiques des poudres, il a été possible de qualifier l’impact de ces caractéristiques sur leur coulabilité. Des étudescomplémentaires, avec des poudres de caractéristiques variées, devront être réalisées par la suite, afin d’avoir une meilleure connaissance de l’impact de ces caractéristiques sur la coulabilité.

SEC 2015 - Symposium International Retrait et gonflement des sols - Climat et construction, Marne la Vallée, FRANCE, 18-/06/2015 - 19/06/2015; The article presents correlations between parameters about identification, hydric states and shear strength, for fine grained compacted soils. The compaction Proctor curve is linked to the immediate bearing index curve (similar to the CBR index). To evaluate shear strength, we establish a correlation between parameter c from Bishop and the degree of saturation, using characteristics measured at the Optimum.; L'article présente des corrélations entre les paramètres d'identification de sol, d'états hydriques et de résistance au cisaillement, pour mieux caractériser les sols fins compactés. La courbe de compactage est corrélée avec la courbe de portance immédiate. Pour la résistance au cisaillement, on établit une corrélation entre le paramètre c de Bishop et le degré de saturation, à l'aide des caractéristiques mesurées à l'Optimum.

National audience; On présente une étude expérimentale sur le compactage à faible teneur en eau de sols de remblais. La problématique est d'optimiser le réemploi des sols en déblai et de minimiser la quantité d'eau nécessaire pour obtenir un compactage optimal des sols de remblais. A partir d'un oedomètre relié à un contrôleur pression volume, une campagne expérimentale à été menée en prenant en compte différents compactages de sol pour étudier l'influence d'une humidification sur le comportement mécanique des sols.

RÉSUMÉ. L'indice portant californien après immersion CBRimm est un paramètre fondamental dans les études préliminaires de dimensionnement et de suivi des ouvrages linéaires. Ce paramètre, qui permet de juger l'aptitude d'un sol s'il peut être utilisable comme couche de forme ou remblai, est déterminé à partir des essais au laboratoire, ce qui nécessite une main d'œuvre qualifiée et un temps relativement important. Ceci se traduit généralement par un coût relativement excessif alors qu'il existe des alternatifs qui utilisent des paramètres déduits des essais d'identification simples. Ce travail se veut comme une proposition d'un modèle de prédiction de l'indice CBR après immersion sur la base d'une approche neuronale par exploitation d'une base de données enrichie de paramètres géotechniques facilement mesurables [VIJ 13]. Pour s'assurer de la fiabilité du modèle de prédiction choisi, les auteurs ont menés trois études en parallèles : régression simple, régression multiple et un algorithme du réseau neurone artificiel multicouches. L'analyse de régression simple a montré qu'il existe une très bonne corrélation entre l'indice en question, la teneur en eau optimale Proctor normal (OPN) et le poids volumique sec maximal (MDD), par rapport à la limite de liquidité (LL) et la limite de plasticité (LP). Cependant, l'utilisation des quatre variables simultanées a donné un meilleur résultat pour la prédiction du CBRimm (R² = 0,91). L'utilisation de l'algorithme One Step-Secant de l'approche neuronale a donné une erreur minimale par rapport au test. Une prédiction plus représentative donc du CBRimm par ces paramètres avec un tel algorithme est donc possible, elle a été justifiée sur des graphes illustratifs. Les travaux en cours montreront si cette approche et bonne ou nécessite encore des améliorations.

This works investigates a new process development in order to consolidate materials with original microstructures thus improved properties. The technological approach was to use powder metallurgy processes and combine FAST sintering with dynamic compaction. In parallel to elastic wave propagation study into the system, a systematic parametric study on the influence of the processing parameters on the material properties was made; Le contexte de ces travaux de thèse est la nécessité de développer des procédés innovants pour produire des matériaux nouveaux ou aux propriétés améliorées. Une des solutions envisagées est l'élaboration de matériaux denses nanostructurés. L'objectif a été de concevoir et développer un dispositif de mise en forme de matériaux pulvérulents par frittage FLASH, couplé à la possibilité de réaliser une compaction dynamique, en vue d'obtenir des matériaux aux microstructures originales. Dans un premier temps, le développement et la conception du dispositif ont été réalisés. La suite de l'étude a eu pour objectif l'analyse et la compréhension du fonctionnement du dispositif à travers une analyse mécanique et une étude des matériaux. L'étude mécanique a permis de déterminer la manière dont se propagent les ondes dans ce nouveau dispositif. L'objectif a été la mise en place d'une méthode de correction de propagation des ondes dans le dispositif DCRS, qui pourrait permettre d'estimer l'énergie stockée dans le matériau due à la déformation à partir de l'obtention des courbes contrainte-déformation. L'insertion des éléments en graphite permettant de réaliser le frittage des matériaux pulvérulents provoque en effet une discontinuité mécanique avec les barres métalliques, perturbant la propagation des ondes élastiques. L'étude de l'effet du graphite est déterminée par une étude numérique, et confirmée par les résultats expérimentaux. Une méthode corrective a été mise en place afin de corriger l'effet du graphite sur la propagation des ondes élastiques. L'étude matériaux a permis d'étudier les effets de la compaction dynamique sur les propriétés physiques de différents matériaux mise en forme avec le dispositif DCRS. Une première étape a été la détermination des mécanismes de durcissement d'un cuivre Oxide dispersion Strengthened (ODS) mise en forme avec le dispositif DCRS. L'objectif était d'estimer l'énergie stockée dans le matériau lors de la compaction dynamique pour une température de frittage donnée. Après la caractérisation du cuivre ODS réalisée et les paramètres de mise en forme du cuivre ODS définis, l'analyse des mécanismes de durcissement a permis d'identifier les perspectives pour l'optimisation de la mise en forme de tels matériaux. Une seconde étape a abordé les relations entre microstructures et propriétés physiques dans un nickel pur via les variations de vitesses d'impact et de température auxquelles est effectuée la compaction dynamique lors d'un cycle thermique défini. Les phénomènes physiques de réorganisation microstructurale intervenant lors de la compaction dynamique comme la recristallisation dynamique et le stockage de l'énergie ont ainsi été mis en évidence

This work focuses on the study of relationships between the mechanical properties of model compacts composed by glass beads and the physicochemical characteristics of binders consisting of sugars and prepared in the form of syrups. Fructose, galactose, glucose, lactose and sucrose were used in this study. The manufacturing process consists in a modified wet compression method. Two formulation parameters were tested: the saturation ratio and the mass concentration of the syrup. We deduced from them a single variable which is the mass fraction of sugar added to the glass beads. These parameters were essential in controlling the mechanical strength of the compacts. It has been shown that storage conditions also influence tablets properties. A linear correlation was established between a specific water activity value, defined as critical, and the glass transition temperature for each of sugars, resulting in a collapse in mechanical strength of the compacts. The rate of crystallization of sugar and the absence of anomeric forms are also parameters that seem to be targeted in order to increase compacts mechanical strength, Ce travail porte sur l'étude de liens entre les propriétés mécaniques de comprimés modèles composés de billes de verre et les caractéristiques physico-chimiques des liants, constitués de sucres et préparés sous forme de sirops. Le procédé de fabrication consiste en une méthode modifiée de compression humide. Deux paramètres de formulation ont été testés : le taux de saturation en sirop et sa concentration massique. Nous en avons tiré une variable unique qui est la fraction massique de sucre ajoutée aux billes de verre. Ces paramètres se sont avérés essentiels dans la maîtrise de la tenue mécanique des comprimés. Il en est de même pour leurs conditions de stockage. Une corrélation linéaire a été établie entre une activité de l'eau, définie comme critique, du fructose, du galactose, du glucose, du lactose et du saccharose et l'apparition du phénomène de transition vitreuse pour chacun de ces sucres, engendrant une chute brutale dans la résistance mécanique de leurs comprimés respectifs. Le taux de cristallisation des sucres et l'absence d'anomérie sont aussi des paramètres qui semblent être à l'origine d'une meilleure tenue mécanique des comprimés

This study is devoted to the gravelly lateritic soils used in many countries as foundation and base layers of road structures. In Senegal, road materials are selected according to the CEBTP 1972 rules, which were revised in 1980. Lateritic gravel grain size curves must lay between lower and upper limit curves before or after compaction. Additional conditions are put on CBR index, plasticity index and modified Proctor optimum. The researches presented in this report concern various aspects of the use of lateritic soils:- what is the influence of compaction at different energy levels on the fragmentation of solid particles and the changes in the grain-size curve? How can particle fragmentation be taken into account in the selection and classification of materials? What is the behaviour of lateritic gravels in road pavements once they have been compacted then submitted to traffic?- can a relation be found between CBR index and grain size curve and other geotechnical properties of the soil? Are correlations valid for all sites or only for a particular quarry?- what is the evolution of a gravelly lateritic soil when it is mixed with another material without fines to improve its plasticity and resistance?- since part of the research was made in Brazil, experimental procedures used in Brazil and Senegal, where French standards are used, are compared. The relevance of fragmentability and degradability coefficients, which are used in the classification for lateritic soils proposed by Rodriguez et al., to characterize the evolution of lateritic gravels was assessed by means of laboratory tests on samples from Lam-Lam quarry and samples of the same material taken from the base layer of two roads sections in Senegal. The degradability coefficient does not differentiate the materials and the coefficient of fragmentability seems to be a better parameter. The evolution of granular classes of laterites taken from two quarries in Senegal and two quarries in Brazil, which were submitted to CBR compaction, confirms the importance of the fragmentation of the bigger particles and the shift of grain size curves towards finer soils, but these changes depend on the nature of the tested laterites. As a consequence, the study of gravelly lateritic materials must still be done at the scale of a quarry. Multilinear regression techniques were applied to the prediction of CBR index of materials taken from two Senegalese quarries (40 samples from Sindia quarry and 46 from Dougar quarry). It was shown that acceptable approximations can be found for each quarry to calculate CBR index from grain size curves, on one side, and from the values of six parameters, which were deemed to influence the CBR index value: mass percentage of particles finer that 80µm (C0,08mm), curvature and extension coefficients of the grain size curve (CUL et CCL), plasticity index (IP) and Proctor characteristics (wOPM et ρdOPM). Nevertheless, the formula established for a given site cannot be used for predicting CBR index on another site. This confirms that analyses should be made at the scale of a quarry. Lithostabilisation of Lam-Lam and Sindia laterites by adding 30% and 10% of sand from KeurMassar quarry, which aimed at reducing the plasticity index of these laterites, had the expected effect on plasticity, while conforming to granularity criteria. But the addition of sand on CBR index had contradicting effects, which should be further studied: decrease of CBR index for Lam-Lam laterite and increase of CBR index for Sindia laterite. The comparison of French and Brazilian standards showed that, despite slightly differing procedures, the results are globally equivalent. The biggest difference concerns CBR index, which is determined using different compaction energies and yields smaller values in Brazil. But the conditions put on materials are adapted to these values, Cette étude porte sur les matériaux graveleux latéritiques utilisés dans de nombreux pays pour la construction des couches de fondation et de base des chaussées routières. Au Sénégal, les matériaux sont sélectionnés par référence aux règles du CEBTP de 1972, révisées en 1980. Les graveleux latéritiques doivent respecter des fuseaux granulométriques avant ou après compactage. Des conditions sont aussi imposées à l'indice CBR, à l'indice de plasticité et à l'optimum Proctor. Les recherches présentées dans ce rapport concernent différentes questions :- quel est l'effet du compactage à différentes énergies sur la fragmentation des particules solides et la modification de la courbe granulométrique ? Comment en tenir compte dans la sélection des matériaux et donc leur classification ? Comment se comportent ces matériaux dans les chaussées sous l'effet du compactage à la mise en œuvre puis de la circulation ?- peut-on trouver une corrélation entre l'indice CBR et les paramètres granulométriques ou géotechniques du sol ? Les corrélations sont-elles valables pour tous les sites ou seulement à l'échelle d'une carrière ?- comment réagit le sol graveleux latéritique lorsqu'on le mélange avec un autre matériau dépourvu de particules fines pour améliorer sa plasticité et sa résistance ?- comme une partie des recherches a eu lieu au Brésil, le rapport compare les procédures expérimentales utilisées au Brésil et au Sénégal. La pertinence de l'utilisation des coefficients de fragmentabilité et dégradabilité, introduits dans la classification des sols latéritiques de Rodrigues et al. pour caractériser l'évolution des graveleux latéritiques, a été évaluée par des essais de laboratoire sur le matériau de la carrière de Lam-Lam et le même matériau mis en œuvre en couche de base sur deux routes du Sénégal. Le coefficient de dégradabilité ne différencie pas les matériaux et le coefficient de fragmentabilité semble être un meilleur paramètre. L'étude de l'évolution des classes granulaires des latérites de deux carrières du Sénégal et deux carrières du Brésil sous compactage CBR confirme l'importance de la fragmentation des particules les plus grandes et le décalage des courbes granulométriques vers les sols plus fins, mais ces changements dépendent de la nature des latérites testées. Il en résulte que l'étude des matériaux graveleux latéritiques doit continuer de se faire à l'échelle de la carrière. La méthode de régression linéaire multiple a été appliquée à la prévision de l'indice CBR des matériaux prélevés dans deux carrières sénégalaises (40 prélèvements à Sindia et 46 à Dougar). Cette étude a montré que l'on peut trouver des approximations acceptables à l'échelle de chaque carrière pour calculer l'indice CBR à partir des courbes granulométriques et à partir de six paramètres choisis pour leur influence potentielle sur cet indice : le passant au tamis 80µm, les caractéristiques de courbure et d'étendue de la courbe granulométrique, l'indice de plasticité et les caractéristiques Proctor. Mais les formules établies sur un site sont inadaptées à la prévision de l'indice CBR sur d'autres sites, ce qui confirme que les analyses doivent se faire à l'échelle de la carrière. La lithostabilisation des latérites de Lam-Lam et de Sindiapar mélange avec 30% et 10% de sable de KeurMassar pour abaisser leur indice de plasticité naturel a eu l'effet attendu sur la plasticité, tout en respectant les critères granulométriques. Mais l'effet de l'ajout du sable sur l'indice CBR est inattendu et devra être étudié : diminution pour la latérite de Lam-Lam et augmentation pour la latérite de Sindia. La comparaison des normes françaises et brésiliennes a montré que, malgré de légères différences, les résultats sont globalement équivalents. La plus grande différence concerne l'indice CBR, qui est déterminé avec des énergies de compactage différentes et donne des résultats plus faibles au Brésil. Mais les conditions imposées aux matériaux sont adaptées à ces valeurs

Colloque TerDOUEST 2013, MARNE LA VALLEE, FRANCE, 18-/06/2013 - 19/06/2013; The purpose of this article is to describe the realisation of experimental embankments ofA34 (Ardennes) with high plastic clayey materials and the following of the geotechnical caracteristics with time. After a short description of the realisation of the embankments, an analysis of the short term and mid term results regarding density and the bearing capacity are shown. In a second time, density results (determined with double Gamma probe and 'banc Gamma') and bearing capacity (assessed with Dynaplaque in 2006) are commented. In a third time, results obtained in 2011 and pictures of the embankments are shown. A synthesis of all the analysis is presented in the conclusion.; Cet article présente la réalisation de remblais en argile très plastiques en 2003 sur l'A34dans les Ardennes (France) ainsi que les résultats du suivi du comportement de ces remblais dans le temps. Après un bref rappel des conditions de réalisation de ces remblais, un résumé des résultats de portance et de densité à court et moyen terme sera exposé. Dans un deuxième temps, des résultats de densité (double sonde Gamma et passage au banc Gamma) et essais Dynaplaque réalisés en 2006 seront commentés. Dans un troisième temps, les résultats obtenus sur des échantillons prélevés en 2011 seront présentés, la synthèse des différentes analyses sera faite dans la conclusion.

The purpose of this article is to describe the realisation of experimental embankments ofA34 (Ardennes) with high plastic clayey materials and the following of the geotechnical caracteristics with time. After a short description of the realisation of the embankments, an analysis of the short term and mid term results regarding density and the bearing capacity are shown. In a second time, density results (determined with double Gamma probe and 'banc Gamma') and bearing capacity (assessed with Dynaplaque in 2006) are commented. In a third time, results obtained in 2011 and pictures of the embankments are shown. A synthesis of all the analysis is presented in the conclusion., Cet article présente la réalisation de remblais en argile très plastiques en 2003 sur l'A34dans les Ardennes (France) ainsi que les résultats du suivi du comportement de ces remblais dans le temps. Après un bref rappel des conditions de réalisation de ces remblais, un résumé des résultats de portance et de densité à court et moyen terme sera exposé. Dans un deuxième temps, des résultats de densité (double sonde Gamma et passage au banc Gamma) et essais Dynaplaque réalisés en 2006 seront commentés. Dans un troisième temps, les résultats obtenus sur des échantillons prélevés en 2011 seront présentés, la synthèse des différentes analyses sera faite dans la conclusion.

Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis, Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilité

Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis, Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilité

Un programme d'essais a été réalisé en laboratoire sur un limon compacté pour mesurer les propriétés mécaniques du matériau en fonction de son état de compactage, puis examiner la sensibilité de ses déformations aux variations de teneur en eau. Le programme d'essais repose sur un plan d'expérience de neuf points d'état, définis par rapport aux caractéristiques Proctor du limon. En chacun de ces points d'état, différents types d'essais ont été effectués : essais triaxiaux, essais oedométriques de sensibilité en parallèle, essais de retrait en continu. Le programme expérimental est complété par des essais réalisés sur le limon saturé. Les courbes de compactage semi-statique ont été enregistrées pour chacune des éprouvettes, en considérant que ce mode de densification constitue l'histoire du sol au laboratoire. Les paramètres représentatifs de chaque type d'essais sont déduits des courbes expérimentales. Les essais mettent en évidence l'influence des caractéristiques d'état sur les propriétés mécaniques du limon compacté, puis sa sensibilité aux variations de teneur en eau.

13 pages; International audience; Dans cet article, on cherche à mettre en évidence le rôle du mode de mise en place des colonnes granulaires sur l'efficacité du renforcement du sol. Pour cela une étude numérique de modèles réduits de colonnes ballastées a été effectuée. Le modèle réduit est présenté en cellule élémentaire axisymétrique constituée d'une colonne de sable entourée d'un sol compressible cylindrique (Kaolin). Les dimensions du modèle et les propriétés mécaniques des matériaux sont identiques à celles utilisées lors d'une compagne expérimentale réalisée récemment en laboratoire LGCGM (PHAN, 2010). Trois procédures de mise en place sont testées. La simulation numérique a été effectuée en deux variantes, l'une on utilisant une paroi avec interface et l'autre on appliquant un déplacement horizontal imposé.

Kasai oriental is one of the provinces of the DRC where the price of construction materials is higher. A cement bag, for example, is four to five times more expensive than in the other provinces. The main reason is the dependence of this province, none of these construction materials are produced locally. The most effective solution to this problem is to locally produce building materials and one of them is the clay bricks. This thesis focuses on the analysis and good understanding of the nature and behavior of Kasai oriental soils (DRC), and aims to propose solutions to their use in clay bricks manufacturing. The study is limited to the temperatures from 550°C up to 900°C. In this range, firing at 900°C would be suitable to kasaien climate realities. Eight soil samples were collected at Mbujimayi and Muene-Ditu, two major cities of the province. All samples are divided into three sites: Mbujimayi, Luetet and Nduba. Geotechnical, chemical, mineralogical and mechanical analyses were conducted at the Université catholique de Louvain in Belgium. They showed that all sites contain suitable soils for clay bricks manufacturing. Nevertheless, some soils need to be improved for their brick quality by additives. Two soils (one for Mbujimayi and another for Muene-Ditu) are completely unsuitable for producing acceptable quality bricks. Our studies also provide hydromechanical characteristics of soils which are important to understand their behavior during mining processes and other civil engineering works. Ultrasonic tests were also conducted in this work to auscultate the degree of cracking of bricks during the different stages of development. In addition to the influence of microcracking, they show a good correlation between acoustic properties of bricks and their uniaxial compressive strengths. L’objet de cette thèse est d’analyser et de comprendre la nature et le comportement des sols du Kasaï oriental, afin de proposer des solutions pour leur utilisation comme terre à briques. L’étude s’est limitée à la plage des températures comprises entre 550°et 900°C. Huit échantillons de sols ont été prélevés à Mbujimayi et Muene-Ditu, deux grandes villes de la province du Kasaï oriental. Les analyses minéralogiques, chimiques, géotechniques et mécaniques ont été conduites dans plusieurs laboratoires de l’Université catholique de Louvain en Belgique. Les résultats de ces analyses ont montré que tous les trois sites contiennent des sols susceptibles d’être utilisés en briqueterie avec une nécessité d’amélioration pour quelques uns. Ce travail fournit également des caractéristiques hydromécaniques des sols, indispensables aux études de leur comportement pendant les phases d’exploitation des carrières à briques et de construction d’ouvrages de génie civil. Des mesures ultrasoniques ont également été réalisées afin d’ausculter le degré de fissuration des briques pendant les différentes étapes de leur élaboration. En plus de l’influence de la micro-fissuration, elles révèlent la bonne corrélation entre les propriétés acoustiques des briques et leurs résistances en compression simple. (FSA 3) -- UCL, 2012

International audience; La préfabrication d'éléments de construction composés de béton de chanvre, mélange chaux-chanvre, montre que leur compactage à l'état frais conduit à une amélioration notable de leur qualité à l'état sec : meilleures caractéristiques mécaniques et qualités de parement. Cette étude explore des domaines où le granulat est très fortement compacté, jusqu'à 500 kg/m3, pour évaluer la faisabilité de réaliser des éléments porteurs. Afin de mieux maîtriser ce processus de mise en oeuvre, une matrice cylindrique instrumentée a été utilisée pour étudier le comportement mécanique et les caractéristiques de différentes formulations. La teneur en eau du mélange, ressort comme un paramètre déterminant, puisqu'elle tend à augmenter le coefficient de frottement du matériau et par voie de conséquence, réduire l'efficacité du compactage. Ce procédé permet de substituer efficacement du liant (chaux + eau), qui présente l'inconvénient d'être la phase la plus conductrice thermiquement et d'avoir le plus d'impact sur l'environnement, par des granulats végétaux compressibles. En effet, de meilleures résistances mécaniques et des conductivités thermiques semblables sont obtenues, in fine sur des matériaux matures, avec moins de liant par volume unitaire et des dosages en granulats plus importants. Un tel procédé par compactage s'avère donc pertinent sur un plan qualitatif et environnemental.

Le traitement à la chaux ou aux liants hydrauliques est couramment utilisé afin d’améliorer les caractéristiques géotechniques des sols. Cependant, certains sols ne sont pas aptes à ce type de traitement. Afin de répondre aux problématiques de développement durable impliquant notamment la valorisation de l’ensemble des matériaux naturels excavés, il a été proposé l’utilisation de dérivés de sous-produits industriels. Dans ce contexte, trois sols fins ont été traités avec un produit acide contenant du limonène sulfonaté. Les résultats ont mis en évidence un décalage de la courbe Proctor vers le coté sec. Cette modification conduit à une amélioration immédiate des résistances à la compression simple du sol traité. La modification des caractéristiques de compactage rend ce type de traitement intéressant pour la mise en oeuvre des sols secs et permettrait de réaliser des économies d’eau et d’énergie. Cependant,les effets observés apparaissent comme très dépendants de la nature du sol. ABSTRACT. Lime or cement treatment is commonly used in earthworks 29ème rencontre de l’AUGC Tlemcen (29-31 Mai 2011).

International audience; Electrical resistivity (or electrical conductivity) can be measured by non-destructive methods as Direct Current (DC) method. The basic principle of DC method consists 1) in generating an electrical current at low signal frequency into soil by the use of a pair of electrodes and then 2) in measuring the consequent electrical potential by the use of two other electrodes. Electrical potential is then converted into resistivity (ohm m). Resistivity corresponds then to the difficulty of the electrical current to cross the soil. Several DC techniques can be implemented to measure in space and in time the soil resistivity. The most general technique is the Electrical Resistivity Tomography (ERT). It enables to measure locally resistivity at high resolution in depth. Another technique more adapted for field prospecting is the MultiContinuous Electrical Profiling (MuCEP). It is a mobile soil electrical resistivity mapping system, i.e. a DC landscape survey sensor, which comprises a multi-probe system towed by a cross-country vehicle. It results from a considerable technological progress (ARP patented, Geocarta society, Paris, France) and can, therefore, cover a large area in few time and measure field resistivity at high resolution. Nevertheless when the MuCEP technique is relatively operational in field, the electrical resistivity, i.e. the product of MuCEP device, remains hard to interpret in term of a single soil property. Indeed resistivity depends on several soil variables which interact with each other. This large multi-dependency to soil properties is a consequence of the interaction between the electrical current flow and the media. For instance, resistivity decreases when the electrical flow is facilitated in soils, i.e. when these last ones are wet, clayey, or/and compacted. This study was part of the DIGISOIL project and hence financed by the European Commission under the 7th Framework Programme for Research and Technological Development, Area “Environment”, Activity 6.3 “Environmental Technologies”. It aimed at mapping several soil properties from MuCEP measurements obtained at the field scale and at high resolution. Processing steps gathered resistivity filtering and smoothing, transfer function development and geostatistical mapping. Calibration and validation steps were realized from in-field soil coring. Several soil properties, as water content, bulk density, clay content, were estimated in space and thus mapped at the field scale and at high resolution. We discussed then on the efficiency of DC landscape survey for soil properties mapping, on estimates of uncertainties and main drawbacks and benefits of the in-field DC method.

National audience; Afin de mieux comprendre la structure d'une plate-forme ancienne et surtout celle de la couche intermédiaire qui s'est créée principalement par l'interpénétration du ballast et du sol support sous l'action des trains, les matériaux constitutifs d'une plateforme ferroviaire ancienne se trouvant à Sénissiat (à côté de Lyon) ont été caractérisés en laboratoire. Les limites d'Atterberg, la valeur de bleu de méthylène et la minéralogie ont été déterminées sur les fines, alors qu'en revanche, les analyses granulométriques ont couvert tous les éléments de différentes dimensions tant pour le sol intermédiaire que pour le sol support. Les résultats montrent que le sol intermédiaire est un sol hétérogène très compact constitué de gros éléments et également de fines venant du sol support. Les propriétés de compactage au Proctor Modifié du sol intermédiaire sont également étudiées en travaillant sur la portion après l'écrêtage à 20 mm. Les corrections nécessaires ont été effectuées pour prendre en compte l'effet des gros éléments. On a remarqué que la densité sèche maximale obtenue au laboratoire (2,28 Mg/m3) est légèrement inférieure à celle mesurée en place (2,39 Mg/m3), ce qui montre les difficultés liées à la préparation d'échantillons représentatifs en laboratoire par compactage.

International audience; Soil structure can be strongly damaged by compaction which derives from compressive forces of wheels and tillage machinery applied to soils under farming systems. Compaction process alters the spatial arrangement, size and shape of clods and aggregates. As a consequence, the soil bulk density and the soil strength increase and the soil functioning is severely disturbed with a reduction in permeability to air, water and heat which in turn affects environmental quality, root and shoot growth and consequently crop production. Compaction causes a restriction in root penetration and rooting depth, an increase in root diameter and a reduction in water and nutrient uptake. However the responses in rooting stress and then in plant growth to compaction are controversial. They depend on the degree of compaction, its depth and persistence both laterally and vertically, on the texture of soils and their capacity to transfer water and more on weather conditions. Indeed, the crop production is strongly influenced by water stocks invested by roots. It was also observed that roots are preferentially confined to macropores as earthworm’s galleries, voids, cracks, bypassing generally compacted clods with a clump effect in loose soil. For high rainfall intensity, it results in preferential water flow which may supply enough water to plants. In addition compaction damage is not irreversible. As a result of climate activity, soil cracking through wetting and drying, fauna activity, compacted clods may progressively break down with decreasing soil impedance and changing in water retention and flow. Given the above mentioned debate, the objective of this study was to examine in space and time at high resolution the eventual changes in water content and soil structure of cropped soil as compared to bare soil after a prior compaction by in-field wheel traffic. Our study focused on the growing season of wheat crop. From in-field experiment, a precise time monitoring of water content and soil structure was analysed at the soil profile scale on a loamy-clay soil. The methods used to estimate both variables consisted in local soil sampling and visual morphological descriptions supplemented by Electrical Resistivity Tomographies (ERT), which have already been proven to be useful and efficient enough to describe soil water changes and the structural variability in soils. Our results enhanced the relevant impact of compaction on water transfer and, therefore, on availability of water reserves for plants. Compacted zones created by wheel tracks and the tillage pan restricted root penetration and remained wetter than the loosen matrix. However these results depend on climatic events. As observed after rainfalls, reduced infiltration due to compaction was overcome by preferential flow pathways identified at borders of clods where roots were relatively clumped. In addition, the ploughpan was shown to be a restrictive layer for water flow. These combined effects modified in time water stocks in the rooting zone as well as the structural resilience of clods.

The effectiveness of laboratory compaction methods, for reproducing asphalt mixtures specimens with the same characteristics as on the actual building site, remains relatively unknown. The present paper in aimed at investigating the variability in air void content, therefore in compaction level, of three asphalt mixture types : a continuously-graded mix, an open-graded asphalt.

Rédigée en 2009 / Comparaison des résultats obtenus avec le Hole Erosion Test et Jet Erosion Test sur différents sols et classe de sol (USCS) / Expérimentations in-situ du Jet Erosion Test; A bibliographical review is proposed for the problem of erosion and its "measurement". A comparative study is carried out with two erodimeters (JET/HET) on natural soil samples, compacted with the Proctor protocol. The obtained values with the litterature methods, considering identical mechanism, are dependent on the used device. An energy approach between the fluid and the soil is built for the two devices. For a same eroded weight, the expended energies are similar. Two scales of energy appears for a same eroded weight. A new erosion resistance index based on energy and eroded mass links the two tests on a same scale. A statistical analysis is carried out. It gives an expression of the erosion resistance index in some physical parameters near the Proctor optimum. A study concerning the variation observed on the soil "erodibility" from the dry side to the wet side shows the influence of the saturation degree. In addition, a relationship between the permeability and the erosion resistance index is pointed out.; Une revue bibliographique présente le problème de l'érosion et les études antérieures. Une campagne d'essais est menée à l'aide de deux érodimètres (JET/HET) sur un ensemble de sols naturels, compactés suivant le protocole Proctor. L'interprétation des essais est effectuée avec les méthodes de la littérature. Les paramètres obtenus dépendent de l'appareil utilisé avec un mécanisme identique. Une méthode d'interprétation basée sur l'énergie hydraulique dissipée est développée pour les deux érodimètres. Pour une masse érodée donnée, les énergies sont similaires. L'indice de résistance à l'érosion proposé permet de regrouper sur un meme plan les essais. Une analyse statistique aboutit à l'expression de l'indice de résistance à l'érosion en quelques paramètres au voisinage de l'optimum Proctor. Une étude de la variabilité de la sensibilité à l'érosion met en évidence l'influence du degré de saturation et la corrélation de la perméabilité avec l'indice de résistance à l'érosion.

Rédigée en 2009 / Comparaison des résultats obtenus avec le Hole Erosion Test et Jet Erosion Test sur différents sols et classe de sol (USCS) / Expérimentations in-situ du Jet Erosion Test; A bibliographical review is proposed for the problem of erosion and its "measurement". A comparative study is carried out with two erodimeters (JET/HET) on natural soil samples, compacted with the Proctor protocol. The obtained values with the litterature methods, considering identical mechanism, are dependent on the used device. An energy approach between the fluid and the soil is built for the two devices. For a same eroded weight, the expended energies are similar. Two scales of energy appears for a same eroded weight. A new erosion resistance index based on energy and eroded mass links the two tests on a same scale. A statistical analysis is carried out. It gives an expression of the erosion resistance index in some physical parameters near the Proctor optimum. A study concerning the variation observed on the soil "erodibility" from the dry side to the wet side shows the influence of the saturation degree. In addition, a relationship between the permeability and the erosion resistance index is pointed out.; Une revue bibliographique présente le problème de l'érosion et les études antérieures. Une campagne d'essais est menée à l'aide de deux érodimètres (JET/HET) sur un ensemble de sols naturels, compactés suivant le protocole Proctor. L'interprétation des essais est effectuée avec les méthodes de la littérature. Les paramètres obtenus dépendent de l'appareil utilisé avec un mécanisme identique. Une méthode d'interprétation basée sur l'énergie hydraulique dissipée est développée pour les deux érodimètres. Pour une masse érodée donnée, les énergies sont similaires. L'indice de résistance à l'érosion proposé permet de regrouper sur un meme plan les essais. Une analyse statistique aboutit à l'expression de l'indice de résistance à l'érosion en quelques paramètres au voisinage de l'optimum Proctor. Une étude de la variabilité de la sensibilité à l'érosion met en évidence l'influence du degré de saturation et la corrélation de la perméabilité avec l'indice de résistance à l'érosion.

Highly concentrated suspensions are commonly encountered materials, e.g. in civil engineering. This work is devoted to the numerical simulation of the behavior and the compaction of 2D non-Brownian and noncolloidal very concentrated suspensions made of rough circular grains embedded in a highly viscous Newtonian liquid. We use a model in which the sole effect of the liquid is to introduce lubrication interactions between neighbouring grains and we present a quasistatic simulation technique enabling to simulate the behavior of such a system when it is subjected to a given stress state. Thanks to this method, we show that when an isotropic pressure is applied on a material sample, it behaves, when the grain roughness vanishes, as a dry granular assembly made of frictionless grains. The behavior of a 3D dry granular material made of frictionless grains is consequently investigated. This model granular material is submitted to static anisotropic loads and to simple shear tests in the quasistatic limit. In this limit, static and dynamic macroscopic friction coefficients are nonzero and coincide, dilatancy vanishes, and the material satisfies a Lade-Duncan failure criterion. Then the behavior of a 2D highly concentrated lubricated suspension made of rough grains subjected to simple shear tests is studied. Results are compared with those obtained from similar tests performed on 2D dry granular assemblies. Eventually, a study of the compaction of a highly concentrated lubricated suspension is done and we show that compaction is related to the decrease of the mobilization of intergranular friction.; De nombreux matériaux du génie civil, comme le béton ou les enrobés bitumineux, sont des pâtes granulaires, c'est-à-dire des suspensions dont la concentration volumique en inclusions solides est très élevée. Ce travail porte sur la modélisation et la simulation numérique discrète du comportement et du compactage de pâtes granulaires 2D non browniennes et non colloïdales constituées de grains élastiques rugueux de forme circulaire, baignant dans un liquide newtonien de très grande viscosité. Après avoir introduit un modèle de pâte granulaire dans lequel le seul effet du liquide est d'induire des interactions de lubrification entre paires de grains proches, nous présentons une méthode numérique quasi-statique permettant de simuler le comportement de ces systèmes lorsqu'ils sont soumis à un état de contrainte donné. L'étude de l'état d'équilibre adopté par une pâte granulaire lubrifiée lorsqu'on lui applique une pression isotrope montre que, dans la limite où la rugosité des grains est nulle, un tel système se comporte comme un assemblage sec de grains non frottants. C'est la raison pour laquelle nous étudions ensuite le comportement de ces assemblages en 3D lorsqu'on les soumet à des chargements statiques anisotropes ainsi qu'à des essais de cisaillement simple dans la limite quasi-statique. Nous montrons en particulier que les coefficients de frottement interne statique et dynamique sont non nuls et coïncident, que ces assemblages ne présentent aucune dilatance et qu'ils satisfont un critère de rupture de Lade-Duncan. Le comportement d'une pâte granulaire lubrifiée 2D faite de grains de rugosité finie soumise à un cisaillement maintenu est ensuite analysé et nous comparons nos résultats avec ceux obtenus en cisaillant des assemblages granulaires secs 2D. Finalement, nous étudions de manière détaillée les paramètres influençant le compactage d'une pâte granulaire lubrifiée et mettons en évidence la réduction de la mobilisation du frottement intergranulaire accompagnant la densification du matériau.

Highly concentrated suspensions are commonly encountered materials, e.g. in civil engineering. This work is devoted to the numerical simulation of the behavior and the compaction of 2D non-Brownian and noncolloidal very concentrated suspensions made of rough circular grains embedded in a highly viscous Newtonian liquid. We use a model in which the sole effect of the liquid is to introduce lubrication interactions between neighbouring grains and we present a quasistatic simulation technique enabling to simulate the behavior of such a system when it is subjected to a given stress state. Thanks to this method, we show that when an isotropic pressure is applied on a material sample, it behaves, when the grain roughness vanishes, as a dry granular assembly made of frictionless grains. The behavior of a 3D dry granular material made of frictionless grains is consequently investigated. This model granular material is submitted to static anisotropic loads and to simple shear tests in the quasistatic limit. In this limit, static and dynamic macroscopic friction coefficients are nonzero and coincide, dilatancy vanishes, and the material satisfies a Lade-Duncan failure criterion. Then the behavior of a 2D highly concentrated lubricated suspension made of rough grains subjected to simple shear tests is studied. Results are compared with those obtained from similar tests performed on 2D dry granular assemblies. Eventually, a study of the compaction of a highly concentrated lubricated suspension is done and we show that compaction is related to the decrease of the mobilization of intergranular friction.; De nombreux matériaux du génie civil, comme le béton ou les enrobés bitumineux, sont des pâtes granulaires, c'est-à-dire des suspensions dont la concentration volumique en inclusions solides est très élevée. Ce travail porte sur la modélisation et la simulation numérique discrète du comportement et du compactage de pâtes granulaires 2D non browniennes et non colloïdales constituées de grains élastiques rugueux de forme circulaire, baignant dans un liquide newtonien de très grande viscosité. Après avoir introduit un modèle de pâte granulaire dans lequel le seul effet du liquide est d'induire des interactions de lubrification entre paires de grains proches, nous présentons une méthode numérique quasi-statique permettant de simuler le comportement de ces systèmes lorsqu'ils sont soumis à un état de contrainte donné. L'étude de l'état d'équilibre adopté par une pâte granulaire lubrifiée lorsqu'on lui applique une pression isotrope montre que, dans la limite où la rugosité des grains est nulle, un tel système se comporte comme un assemblage sec de grains non frottants. C'est la raison pour laquelle nous étudions ensuite le comportement de ces assemblages en 3D lorsqu'on les soumet à des chargements statiques anisotropes ainsi qu'à des essais de cisaillement simple dans la limite quasi-statique. Nous montrons en particulier que les coefficients de frottement interne statique et dynamique sont non nuls et coïncident, que ces assemblages ne présentent aucune dilatance et qu'ils satisfont un critère de rupture de Lade-Duncan. Le comportement d'une pâte granulaire lubrifiée 2D faite de grains de rugosité finie soumise à un cisaillement maintenu est ensuite analysé et nous comparons nos résultats avec ceux obtenus en cisaillant des assemblages granulaires secs 2D. Finalement, nous étudions de manière détaillée les paramètres influençant le compactage d'une pâte granulaire lubrifiée et mettons en évidence la réduction de la mobilisation du frottement intergranulaire accompagnant la densification du matériau.