Apport de la viscoélasticité dans l’analyse dynamique des essais au Heavy Weight Deflectometer

Le STAC a initié des travaux de recherche en collaboration avec l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (ENTPE). Dans ce cadre, les travaux précédemment entrepris sur l’analyse inverse des essais HWD ont été approfondis par la thèse de Jean-Marie Roussel, soutenue le 16 novembre 2020, intitulée "Apport de la viscoélasticité dans l’analyse dynamique des essais au Heavy Weight Deflectometer" et encadrée par Hervé Di Benedetto (ENTPE), Cédric Sauzéat (ENTPE) et Michaël Broutin (STAC). Ces travaux ont démontré la possibilité de déterminer les propriétés viscoélastiques linéaires des matériaux bitumineux  à partir d’essais HWD.

Le Heavy ou Falling Weight Deflectometer (F/HWD), est un appareil d’auscultation non destructive des chaussées. Les essais F/HWD sont généralement exploités par des méthodes d’analyse inverse, dont le but est de déterminer les propriétés mécaniques des couches de chaussée. Malgré son utilisation très répandue sur chaussées routières et aéroportuaires, il s’avère que les données de cet essai sont souvent interprétées dans un cadre d’hypothèses discutable car la méthode élastostatique couramment utilisée ne prend pas en compte les effets dynamiques et limite le comportement des matériaux bitumineux à l’élasticité linéaire. Une méthode d’analyse inverse viscoélastique dynamique est proposée. Après avoir été vérifiée et évaluée, elle est appliquée à des essais HWD réalisés sur la planche expérimentale du STAC à différentes températures. Les propriétés viscoélastiques linéaires déduites des essais HWD sont également comparées aux résultats d’essais de module complexe sur les matériaux réalisés au laboratoire de l’ENTPE.