ETUDE ANALYTIQUE COMPARATIVE DES CYCLES THERMIQUES SUR DES BÉTONS BITUMINEUX MODIFIÉS PAR LE PET

Abstract

Ce mémoire porte sur l’étude analytique comparative des effets des cycles thermiques sur des bétons bitumineux modifiés par l’ajout de polyéthylène téréphtalate (PET), un déchet plastique très répandu. Dans un contexte où les revêtements routiers sont soumis à des contraintes croissantes dues au trafic intense et aux variations climatiques, l’intégration de déchets plastiques dans les matériaux routiers représente une solution à la fois écologique et innovante. L’objectif principal est d’évaluer l’influence combinée de la température (0°C, 25°C et 50°C) et du taux de PET (0%, 3%, 5% et 7%) sur les déformations des enrobés bitumineux soumises à trois types de cycles thermiques : Gel-Dégel (G-D), Échauffement-Refroidissement 1 (25°C-45°C) et Échauffement-Refroidissement 2 (45°C-65°C). L’étude s’appuie sur une base de données expérimentale issue des travaux du Dr. Bekkhada Amine, analysée statistiquement à l’aide de modèles de régression linéaire générale et d’ANOVA. Les résultats révèlent que la température a un impact significatif sur toutes les formes de déformation. En revanche, le pourcentage de PET n’a pas montré d’effet significatif sur ces déformations. Les modèles statistiques présentent des coefficients de détermination élevés (jusqu’à 98,39 %), indiquant une très bonne qualité d’ajustement. En conclusion, bien que l’ajout de PET ne modifie pas de manière significative les performances thermiques du matériau, la température reste un facteur critique dans la durabilité des enrobés. L’étude recommande de futures recherches intégrant d'autres paramètres comme la taille des granulats de PET, leur type, ou encore l’effet de la température sur d’autres propriétés mécaniques comme le fluage ou la durabilité à l’eau. Mots clés : Béton bitumineux, PET, déchets plastiques, cycles thermiques, Gel-Dégel, Échauffement-Refroidissement, analyse statistique. B ABSTRACT This thesis focuses on a comparative analytical study of the effects of thermal cycles on bituminous concrete modified with polyethylene terephthalate (PET), a widely used plastic waste. In a context where road pavements are increasingly subjected to traffic loads and climatic variations, incorporating plastic waste into road materials appears as both an ecological and innovative solution. The main objective is to evaluate the combined influence of temperature (0°C, 25°C, and 50°C) and PET content (0%, 3%, 5%, and 7%) on the deformations of bituminous mixtures under three types of thermal cycles: Freeze-Thaw (G-D), Heating-Cooling 1 (25°C-45°C), and HeatingCooling 2 (45°C-65°C). The study relies on experimental data from Dr. Bekkhada Amine’s work, analyzed statistically using general linear models and ANOVA. The results show that the temperature has a significant effect on all types of deformation. Otherwise, the PET content has no significant effect on these deformations. The statistical models show high determination coefficients (up to 98.39%), indicating excellent model fit. In conclusion, although PET addition does not significantly affect thermal performance, temperature remains a critical factor in bituminous mix durability. The study recommends further research considering other parameters such as PET aggregate size, type, and the effect of temperature on other mechanical properties such as creep, water retention, and durability. Keywords: Bituminous concrete, PET, plastic waste, thermal cycles, Freeze-Thaw, HeatingCooling, statistical analysis.