L’UTILISATION DU BETON BITUMINEUX DANS LES TRAVAUX HYDRAULIQUES : ETANCHEITE DES BARRAGES EN REMBLAI.

Abstract

L’utilisation des masques en béton bitumineux dans l’étanchéité des barrages en remblais met en évidence deux faits : le premier est que le béton bitumineux est un matériau étanche et utilisé depuis des millénaires, et le second, que ce matériau possède de très bonnes propriétés de longévité, et aussi il a la capacité de prendre les mouvements des fondations sans aucune perte de son étanchéité, en raison de sa flexibilité. Tout au long de sa vie, le masque en béton bitumineux est exposé à des conditions climatiques différentes et variées, le plus souvent sans aucune protection. C’est à la température, dans le comportement du masque, que revient le rôle prépondérant. En été, les différentes couches du masque absorbent de larges quantités de radiations solaires pendant la journée, ce qui le réchauffe, diminue leur rigidité et entraîne l’augmentation des dommages par déformation permanente. En hiver, les variations cycliques des températures entre les valeurs négatives et positives créent des cycles de gel-dégel, ce qui augmentera les dommages par fatigue thermique, à cet effet l’étude du comportement des masques en béton bitumineux rend le suivi du régime thermique à l'intérieur du masque de première importance. Le présent travail porte sur l'étude du transfert thermique transitoire dans les masques amont en béton bitumineux exposés à des fluctuations des températures journalières. L'objectif est de réaliser un modèle numérique permettant de simuler les différents type de transfert de chaleur par conduction, convection et rayonnement en utilisant le logiciel FLUENT, afin de pouvoir tester des solutions pratiques qui ont pour but de limiter les effets négatifs des rayonnement solaires et de diminuer les cycles de gel-dégel. Après une étude de validation de la procédure de simulation pour les deux sites étudiés barrage de Ghrib (Ain Defla) et barrage de Bouhnifia (Mascara), en utilisant les mesures expérimentales disponibles, le travail a été poursuivi par la simulation de différentes solutions pratiques telles que la couche en béton armé, la couche convective en béton poreux, et la surface réfléchissante. Pour chacune des solutions pratiques simulées, il existe une façon optimale de les employer, et que chacune possède à la fois des avantages et des inconvénients. En confrontant les solutions pratiques entre elles, différents points majeurs en ressortent ; La solution de la surface réfléchissante est la moins performante des trois, mais la plus simple à mettre en œuvre, car elle ne nécessite pas de gros œuvres, cependant, son effet est positif seulement dans la période d’été ou elle présente le refroidissement maximale par rapport aux autres solutions, par contre en hiver elle allonge les cycles de gel-dégel. Concernant les deux autres solutions pratiques, la couche convective en béton poreux permet d'obtenir un taux plus faible de cycles gel-dégel a cause de l’influence de son épaisseur sur le réchauffement des différentes couches du masque en hiver et leurs refroidissement en été, mais le béton armé permet d'obtenir un maintien bien plus fort des cycles de gel-dégel en hiver, mais elle agit faiblement sur le refroidissement du béton bitumineux en été. Il est donc préférable d'utiliser une couche convective en béton poreux comme une solution optimale en recouvrant toute la surface du masque pour le protégé durant toute l'année.