Repositorio
Institucional

Valdes-Vidal, G.

Botella-Nieto, R.

Perez-Jimenez, F.

Calabi-Floody, A.

Sanchez-Alonso, E.

DUSST: Development of a new stress sweep fatigue test for asphalt mixtures

ELSEVIER SCI LTD

CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS

en

Fatigue cracking is one of the main damage mechanisms that take place in asphalt pavements. However, its evaluation during the design asphalt mixtures is not usually considered due to the complexity of the tests required, their high costs and the long time required to perform them. As a consequence, several research teams are working on developing new test procedures to reduce the time related to fatigue characterization of asphalt mixtures. In this context, this paper presents the development of a new test procedure consisting of a cyclic uniaxial tension-compression test in which the stress applied increases every 5000 cycles. In this manner, it is possible to evaluate a mixture's response under cyclic loading at different stress levels in one test. Also, failure of the mixture takes place in a shorter time period than that required by classical time sweep fatigue tests. This paper presents results obtained in the application of this new methodology to a mixture frequently used in Chilean pavement structures (type IV-A-12 by Chilean standards) with three different asphalt binders: a conventional binder (CA-24), a high modulus binder (CA-HM) and a polymer-modified binder (CA-PM). We evaluated three different types of aggregates obtained through two different shredding processes. Results achieved in the development of our Direct Uniaxial Stress Sweep Test (DUSST) show that it is an experimental method with great potential. This test can characterize fatigue behaviors of asphalt mixtures in a shorter time by using important parameters such as initial strain, failure strain, complex modulus and dissipated energy. In addition, we obtained a good sensitivity of the DUSST main parameters to variables evaluated. (C) 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.

El agrietamiento por fatiga es uno de los principales mecanismos de daño que se producen en los pavimentos asfálticos. Sin embargo, su evaluación durante el diseño de mezclas asfálticas no suele considerarse debido a la complejidad de los ensayos necesarios, su elevado coste y el largo tiempo que requiere su realización. En consecuencia, varios equipos de investigación trabajan en el desarrollo de nuevos procedimientos de ensayo para reducir el tiempo necesario para la caracterización por fatiga de las mezclas asfálticas. En este contexto, este artículo presenta el desarrollo de un nuevo procedimiento de ensayo que consiste en un ensayo cíclico uniaxial de tensión-compresión en el que la tensión aplicada aumenta cada 5000 ciclos. De esta manera, es posible evaluar la respuesta de una mezcla bajo carga cíclica a diferentes niveles de tensión en un solo ensayo. Además, la falla de la mezcla se produce en un período de tiempo más corto que el requerido por los ensayos de fatiga de barrido de tiempo clásicos. Este artículo presenta los resultados obtenidos en la aplicación de esta nueva metodología a una mezcla frecuentemente usada en estructuras de pavimento chilenas (tipo IV-A-12 según las normas chilenas) con tres ligantes asfálticos diferentes: un ligante convencional (CA-24), un ligante de alto módulo (CA-HM) y un ligante modificado con polímeros (CA-PM). Evaluamos tres tipos diferentes de agregados obtenidos a través de dos procesos de trituración diferentes. Los resultados alcanzados en el desarrollo de nuestro ensayo de barrido de tensión uniaxial directo (DUSST) muestran que es un método experimental con gran potencial. Este ensayo puede caracterizar los comportamientos de fatiga de las mezclas asfálticas en un tiempo más corto mediante el uso de parámetros importantes como la deformación inicial, la deformación de falla, el módulo complejo y la energía disipada. Además, obtuvimos una buena sensibilidad de los principales parámetros del DUSST a las variables evaluadas. (C) 2018 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.

Artículo original

El presente trabajo es resultado de la investigación apoyada por el programa de la Universidad de la Frontera, realizada en el marco del Proyecto DI18-0053.

The present paper is the result of the research supported by Universidad de la Frontera program, conducted within the framework of the Project DI18-0053.

10.1016/j.conbuildmat.2018.10.049

pdf

Asphalt mixture

Fatigue test

Stress sweep test

Dissipated energy

Fatigue behavior

Mezcla asfáltica

prueba de fatiga

Prueba de barrido de estrés

Energía disipada

Comportamiento de fatiga

Construction & Building Technology# Engineering, Civil# Materials Science, Multidisciplinary

Asphalt mixture

Fatigue test

Stress sweep test

Dissipated energy

Fatigue behavior

Mezcla asfáltica

prueba de fatiga

Prueba de barrido de estrés

Energía disipada

Comportamiento de fatiga

Ingeniería Civil

Ingeniería de los Materiales

Geotecnia

version publicada

hibrida

verde

metadata

metadata

WOS:000451105100056

DUSST: Development of a new stress sweep fatigue test for asphalt mixtures

hdl.handle.net/2117/126100

Artículo original

ELSEVIER SCI LTD

CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS

Tecnología de construcción y edificación

Ingeniería Civil

Ciencia de Materiales, Multidisciplinar

0950-0618

en

UFRO DI18-0053

The present paper is the result of the research supported by Universidad de la Frontera program, conducted within the framework of the Project DI18-0053.

pdf

635

643

UFRO DI18-0053