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Identification du comportement mécanique des mâchefers - Valorisation en techniques routières

[ jeudi 30-06-2005 15:30 | français ]Identification du comportement mécanique des mâchefers - Valorisation en techniques routières F. Becquart Ecole des Mines de Douai
Résumé :
Les mâchefers d'incinérations d'ordures ménagères (MIOM) constituent des milieux granulaires issus de la combustion de la fraction non triée des ordures ménagères collectée par le service public. Environ trois millions de tonnes de ces granulats sont produites annuellement en France : la valorisation de ces sous-produits industriels présente un double intérêt : elle permet à la fois d'éviter la mise en décharge et l'utilisation des ressources naturelles : les mâchefers constituent ainsi des matériaux de substitution potentiels aux graves naturelles, utilisées notamment en techniques routières. Des études préliminaires sur les caractérisations environnementales et géotechniques des mâchefers ont été menées au département Génie Civil de l'Ecole des Mines de Douai et révèlent que le mâchefer demeure potentiellement valorisable en techniques routières selon le contexte réglementaire français. Cependant, les performances mécaniques du matériau reposent essentiellement sur les caractéristiques d'usure des granulats : une utilisation performante et adaptée nécessite d'étudier le comportement mécanique du matériau au-delà de ces paramètres d'usure, parfois trop réducteurs. Une première étape vers cette caractérisation consiste à étudier le comportement du mâchefer sous sollicitations unidimensionnelle et triaxiale : des appareillages et méthodologies spécifiques ont ainsi été développés (dû à la spécificité du matériau, notamment la granulométrie, la présence de verre,...) : ces tests ont permis d'évaluer la rigidité du matériau, l'influence des états de compacité et hydrique des échantillons, la rupture de grains générée par les sollicitations exercées, l'angle de frottement interne du matériau, etc. Les premiers résultats obtenus révèlent des caractéristiques mécaniques analogues aux graves naturelles. D'autre part, l'emploi en techniques routières du matériau nécessite entre autres de s'assurer de la stabilité dimensionnelle de la structure routière : or, le mâchefer peut être sujet à des phénomènes de gonflement (oxydation de l'aluminium en présence d'air), pouvant nuire à l'intégrité de cette structure : un dimensionnement spécifique est donc requis. A ce stade, seule la modélisation peut nous permettre d'évaluer l'impact du gonflement (après avoir identifié expérimentalement l'intensité des pressions de gonflement) et ses conséquences sur le (re-) dimensionnement de la structure de chaussée.