Les géotextiles
ayant était mis au point par l’industrie textile à
l’origine, leurs propriétés ont d’abord
été mesurées à l’aide de tests textiles.
Cependant, ces tests ne caractérisaient pas exactement le
comportement spécifique du géotextile, en particulier le
contact avec le sol. De nouveaux équipements de tests et des
méthodes de tests plus appropriées aux utilisations
finales du géotextile ont dû, de ce fait, être mis
au point.
Lors de
l’utilisation d’un géotextile en renforcement, les
paramètres les plus influents se sont avérés
être la tension ultime, le module de résistance
sécant sous faibles élongations et le coefficient de
frottement sol/géotextile. Nous allons voir les trois
principaux tests de laboratoire qui en
découlent.
Ce test est
utilisé pour calculer la tension ultime dans le
géotextile et l’élongation à la rupture. Ce
test est réalisé sur toutes sortes de géotextiles et
de géogrilles dans une éprouvette d’au moins 20 cm
de largeur et 10 cm de longueur. Une force longitudinale est
appliquée au spécimen jusqu’à sa rupture. La
résistance de traction maximum, l’élongation et
l’absorption d’énergie sont
mesurées.
Test de
traction
Les résultats
sont ensuite représentés sur des courbes
contrainte/déformation desquelles on peut déduire le
chargement maximal, l’élongation maximale et les modules
sécants.
Courbes
effort-déformation de trois
géotextiles
Photo d'un test de
traction
Ce test est
utilisé pour mesurer le coefficient de frottement
sol/géotextile. Il permet l’obtention des valeurs de
l’angle de frottement entre différents sols et les
géotextiles de renforcement. Son principe est simple. On place
le géotextile à tester entre les deux demi parties de la
boite de cisaillement dans lesquelles est placé le sol
compacté. Une pression verticale constante est appliquée
sur la partie haute à l’aide d’un vérin
hydraulique. On calcul ensuite la force de cisaillement
nécessaire pour provoquer la rupture.
Figure 2:
Test de friction
Les résultats
obtenus par ces tests sont présentés sur les courbes
représentant la force de cisaillement en fonction du
déplacement et la force maximale de cisaillement en fonction
de la pression normale appliquée sur la boite de
test.
Les
propriétés intrinsèques en fluage et en relaxation
des géotextiles influencent le comportement à long terme
du renforcement. De nombreuses modélisations du fluage à
long terme ont été avancées et plusieurs approches
existent comme celle qui identifie le comportement en fluage des
fibres au géotextile, ou bien encore du comportement global du
produit.
Il n’y a pas
véritablement de norme sur le fluage, seuls des protocoles
expérimentaux servent actuellement de base à
l’élaboration d’une future norme sur la prise en
compte du fluage dans les calculs. Actuellement, la méthode
utilisée en référence est la méthode SIM (Step
Isothermel Method) qui permet de simuler le comportement en fluage
des géotextiles en laboratoire et de calculer le coefficient
de réduction dû au fluage.
Les géotextiles
doivent être capables de résister à des forces
exercées par les sols pendant plus d’une centaine
d’années. On cherche donc par des essais à court
terme à définir le fluage que subira le matériau
pendant toute sa durée de service. Pour cela on utilisera
différents facteurs d’accélération tels
que :
-
des
contraintes plus élevées que la contrainte moyenne
d’utilisation,
-
des
températures plus élevées,
-
un taux
d’humidité plus important durant les
tests,
-
des
déformations plus importantes.
Pour le facteur
température, il existe pour les matériaux
viscoélastiques comme les géosynthétiques une
relation entre le temps et la température. En
conséquence, cela permet de simuler le comportement à
long terme des géotextiles par des essais à haute
température.
En général, les courbes de fluage
présentent une première phase de décroissance de la
vitesse de fluage, suivi d’un palier plus ou moins long
(suivant la nature chimique le degré de polymérisation du
produit) tout au long duquel la vitesse de fluage est constante. La
troisième partie de la courbe présente une augmentation
de la vitesse de fluage et ceci jusqu'à la rupture du
matériau.