Caractérisation du comportement de dormants ferroviaires en béton précontraint de PRFV

Les dormants (traverses) de chemins de fer sont parmi des éléments structuraux très importants d’une voie ferroviaire. Ils jouent le rôle principal de distribution de charge de rails vers les autres parties de la sous-structure d’un chemin de fer. Le bois, l’acier et le béton sont les principaux matériaux utilisés dans la fabrication des dormants avec le béton précontraint d’acier le plus utiliser au monde. Les matériaux traditionnellement utilisés n’ont pas présenté des performances surtout au niveau de la durabilité et sont remplacés avant leur durée de vie. Le bois souffre d’une faible résistance aux dégradations biologiques et le bois dur devient de plus en plus rare. Les dormants en béton précontraint d’acier possèdent des performances mécaniques élevées, mais aussi présentent des désavantages notamment au niveau de leur durabilité à cause de la corrosion de l’acier de précontrainte. Les dormants en acier possèdent des performances mécaniques satisfaisantes, mais ils sont les moins utilisés à cause du risque de corrosion de l’acier. L’objectif principal de cette recherche est de valider l’usage d’armature en polymère renforcé de fibre de verre (PRFV) comme un matériau économique et durable dans la fabrication de nouveaux dormants en béton précontraint. Un programme expérimental composé de 4 catégories d’essais est mis en place pour étudier la fatigue, la fatigue-statique, le liaisonnement ainsi la performance du béton avec les systèmes d’ancrages. La première catégorie est composée de quatre essais de fatigue d’une force cyclique d’amplitude constante pour trois millions de cycles effectués sur quatre dormants en béton précontraint, deux de PRFV et deux autres de contrôle précontraint avec de l’acier. La deuxième et la troisième catégorie comportent successivement, les essais de chargement statique à la rupture des dormants testés en fatigue et un essai pour mesurer le liaisonnement ainsi que la charge ultime du dormant en béton précontraint avec le PRFV. La dernière catégorie comprend une série des essais sur les systèmes d’ancrages. Tous les essais sont effectués à l’assise du rail et sont des essais recommandés par le manuel de l’AREMA (American Railway Engineering and Maintenance of Way Authority) pour valider l’utilisation des dormants en béton précontraint d’acier. Les résultats des essais réalisés sont analysés et comparés aux exigences recommandées par le manuel de l’AREMA. L’effet des certains paramètres sur la performance des dormants en béton précontraint de PRFV est présenté. Les résultats des essais sont intéressants et montrent une grande efficacité en service ainsi qu’à l’ultime des dormants en béton précontraint de PRFV. Les résultats de cette recherche réalisée dans le cadre de la chaire de recherche du CRSNG sur les renforcements novateurs en PRF pour les infrastructures en béton seront utilisés comme référence aux fabricants des dormants en béton précontraint et opérateurs de voie ferroviaires qui désireront utiliser les polymères renforcés de fibres de verre (PRFV)

Name thesis:degree_name

M. Sc. A.

Level thesis:degree_level

Maîtrise

Discipline thesis:degree_discipline

Génie civil

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2018

Author dc:creator

• Mwiseneza, Célestin

Advisor dc:contributor.advisor

• Benmokrane, Brahim

• Dormants
• PRFV
• Fatigue
• Précontrainte
• AREMA
• Chemin férroviaire
• Sleepers
• Railway
• GFRP
• Prestressing

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/14321

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/14321