Dimensionnement de chaussées flexibles à Montréal vis-à-vis de la fissuration par retrait thermique

Les chaussées flexibles de la Ville de Montréal présentent de nombreux défauts dont la fissuration transversale. La principale cause de ce défaut est le retrait thermique occasionné par les importante chutes de température durant l'hiver. Ceci est particulièrement vrai pour les chaussées résidentielles à faible trafic pour lesquelles le service des Infrastructures et de l'Environnement de la Ville de Montréal souhaite connaître le dimensionnement optimal sur fondation non stabilisée. De nombreux modèles prédisent l'espacement des fissures dans le temps et un résumé des principaux modèles est présenté dans la revue de littérature. Par la suite, deux de ces modèles sont retenus: le modèle empirique de Haas et le modèle mécaniste de Timm. Afin de pouvoir les appliquer, les caractéristiques de l'enrobée bitumeux, du bitume et de l'environnement sont recueillies, estimées ou mesurées par des essais sur des tronçons de la Ville âgés de 6 à 8 ans. Le coefficient de dilatation thermique, le module élastique et la résistance en traction des enrobés EB-10 et EB-20 (avec un bitume PG58-28) ont ainsi pu être mesurés par des essais de dilatation thermique, de traction directe et de retrait empêché. Les modèles de Timm et de Haas ont ensuite pu être appliqués à la fois pour les données de la Ville de Montréal mais aussi pour les données du programme de suivi à long terme du comportement des chaussées C-SHRP. Le modèle de Haas donne des résultats moyens avec des espacements globalement similaires pour toutes les chaussées. Il permet toutefois de bien distinguer celles qui devraient avoir un espacement inférieur à 15-20m. Le modèle de Timm permet en plus de comprendre l'influence de la fondation qui empêche l'enrobé de se contracter en offrant un frottement plus ou moins important. Ce dernier modèle pourrait être appliqué avec le logiciel de différences finies FLAC de façon à réaliser une simulation complète réunissant toutes les propriétés, du sol support au revêtement. Ces résultats, associés à l'observation visuelle du comportement des tronçons font ressortir que l'épaisseur d'enrobés pourrait être moins déterminante et que le dimensionnement actuel des fondations n'est pas assez important pour offrir une protection adéquate contre le gel. Les fondations gelées, à plus forte raison en présence d'humidité, offrent un support propice au développement des fissures thermiques et doivent être mieux prises en compte dans les méthodes de dimensionnement et dans l'élaboration d'un modèle qui conviendrait mieux au service des Infrastructures et de l'Environnement