Pavement evaluation with a non-destructive method, the falling weight deflectometer

Rezaeezadeh, Amin (2022). Pavement evaluation with a non-destructive method, the falling weight deflectometer. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Accurate determination of the modulus of asphalt layers for rehabilitation purposes and design of asphalt coating is of particular importance in the structural condition of flexible pavements. Structural evaluation of in-service pavement involves the in-place determination of the elastic modulus of pavement layers by destructive or nondestructive testing. Nondestructive testing has many advantages, such as high speed and low cost compared to destructive testing.

The falling weight deflectometer (FWD) test is the most widely accepted and used technique for nondestructive evaluation of pavements and has been conducted extensively in the last decades to evaluate structural conditions and to determine the modulus of pavement layers. One of the most important applications of FWD test results is the analysis and backcalculation of layers modulus. The modulus of elasticity of the materials used in the pavements is used for the analysis of the remaining life and the design of new pavements and overlays. This critical value is computed through the backcalculation method, which uses FWD raw data. Various methods have been developed and applied to perform backcalculation. In most programs, the FWD data are used as if they are the results of static loads, while the real loads have the dynamic behaviour. Therefore, the results can vary for flexible pavements.

The objective of this study is to present the results and analysis of some FWD data, which have been obtained by some FWD tests carried out in the USA; in particular, to document the results, which were backcalculated by the DBSID program. These results can be compared to the results of the MODULUS program, which has been developed by the Texas Transportation Institute (TTI). Then, the effects of different parameters such as pavement temperature and the surface layer thicknesses on the FWD layer modulus are performed. A comparison between the FWD layer modulus obtained from both programs and the International Roughness Index (IRI) values of the same test sections is also done. This study will enable us to have more precise and reliable results with the FWD.

Titre traduit

Évaluation de la chaussée avec une méthode non-destructive, le déflectomètre à masse tombante

Résumé traduit

La détermination précise du module des couches d'enrobé à des fins de réhabilitation et de conception du revêtement d'asphalte est particulièrement importante dans l'état de la structure des chaussées souples. L'évaluation structurelle de la chaussée en service passe par la détermination en place du module d'élasticité des couches de chaussée par des essais destructifs ou non destructifs. Les tests non destructifs ont de nombreux avantages, dont un temps d'exécution plus rapide et un coût moins élevé par rapport aux tests destructifs.

Le test du déflectomètre à masse tombante (FWD) est la technique la plus largement acceptée et utilisée pour l'évaluation nondestructive des chaussées et a été largement mené au cours des dernières décennies pour évaluer les conditions structurelles et déterminer le module des couches de chaussée. L'une des applications les plus importantes des résultats des tests FWD est l'analyse et le rétrocalcul du module des couches. Le module d'élasticité des matériaux utilisés dans les chaussées est utilisé pour l'analyse de la durée de vie restante et la conception de nouvelles chaussées et revêtements. Cette valeur critique est calculée par la méthode de rétrocalcul, qui utilise des données brutes FWD. Diverses méthodes ont été développées et appliquées pour effectuer un rétrocalcul. Dans la plupart des programmes, les données FWD sont utilisées comme si elles étaient le résultat de charges statiques, tandis que les charges réelles ont un comportement dynamique. Par conséquent, les résultats peuvent varier pour les chaussées souples.

L'objectif de cette étude est de présenter les résultats et l'analyse de certaines données FWD, qui ont été obtenues par certains tests FWD effectués aux États-Unis; en particulier, pour documenter les résultats, qui rétrocalculés par le programme DBSID. Ces résultats peuvent être comparés avec les résultats du programme MODULUS, qui a été développé par le Texas Transportation Institute (TTI). Ensuite, les effets de différents paramètres tels que la température de la chaussée et les épaisseurs de couche de surface sur le module de couche FWD sont effectués. Une comparaison entre le module de couche FWD obtenu des deux programmes et les valeurs de l’indice de rugosité international (IRI) des mêmes sections de test est également effectuée. Cette étude nous permettra d'avoir des résultats plus précis et plus fiables avec le FWD.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master’s degree with thesis in construction engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 141-147).
Mots-clés libres:	FWD, rétrocalcul, module de couche, DBSID, MODULUS, IRI
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Carter, Alan
Codirecteur:	Codirecteur Vaillancourt, Michel
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	19 août 2022 13:23
Dernière modification:	19 août 2022 13:23
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3043

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