Revista EIA (Jun 2012)
EVALUATION OF HMA CRACKING RESISTANCE AS A FUNCTION OF LABORATORY AGING BASED ON THE DIRECT-TENSION TEST EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE EN FUNCIÓN DE SU ENVEJECIMIENTO A PARTIR DEL ENSAYO DE TENSIÓN DIRECTA AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA AS RACHADURAS DE MISTURAS ASFÁLTICAS EM QUENTE EM FUNÇÃO DE SEU ENVELHECIMENTO A PARTIR DO ENSAIO DE TENSÃO DIRETA
Abstract
Hot mix asphalt (HMA) is a heterogeneous composite material of asphalt-binder, aggregates, air voids, and other additives including lime, fibers, etc., predominantly used for pavement construction. With time, the HMA mix ages, which leads to changes in the material properties and response behavior. This paper documents a laboratory study that was conducted to evaluate the suitability of the direct-tension (DT) test to assess the effects of asphalt-binder aging on the HMA mix fracture properties and cracking-resistance potential. Two dense-graded HMA mixes were subjected to different laboratory aging exposure conditions and then tested with the DT test. From this test, the HMA mix fracture response was characterized in terms of the tensile strength, tensile strain at peak failure load, stiffness, and fracture energy. Overall, the results indicated that asphalt-binder aging has a detrimental effect on the fracture response and cracking-resistance of HMA mixes, which can be captured based on the DT test. Therefore, the asphalt-binder aging needs to be considered and properly accounted for during the material design and analysis stages of HMA mixes. However, research with more HMA mixes and correlation with field data is strongly recommended to validate the laboratory findings reported in this paper.La mezcla asfáltica en caliente (MAC) es un material compuesto, heterogéneo, integrado por cemento asfáltico (o asfalto), agregados, vacíos y otros aditivos incluyendo cal, fibras, etc., usado predominantemente para la construcción de pavimentos. A lo largo del tiempo, la MAC sufre envejecimiento, lo cual conlleva cambios en las propiedades del material y en su respuesta. Este artículo documenta un estudio de laboratorio llevado a cabo para evaluar la posibilidad de emplear el ensayo de tensión directa (TD) para determinar los efectos del envejecimiento del asfalto sobre las propiedades de fractura y resistencia al agrietamiento de MAC. Dos MAC de gradación densa fueron sometidas a diferentes condiciones de envejecimiento en laboratorio y luego sometidas al ensayo de TD. A partir de este ensayo, el comportamiento ante fractura se caracterizó en términos de la resistencia a tensión, deformación unitaria de tensión a la carga de falla, rigidez y energía de fractura. En general, los resultados indicaron que el envejecimiento por oxidación del asfalto tiene un efecto negativo sobre la respuesta ante fractura y la resistencia al agrietamiento de la MAC, el cual puede ser captado por medio del ensayo de TD. Por lo tanto, el envejecimiento del asfalto debe ser considerado y cuantificado en forma adecuada durante el diseño y análisis de la MAC. Sin embargo, se recomienda adelantar investigación adicional con otras mezclas y correlacionar resultados con datos de campo para validar la información de laboratorio reportada en este artículo.A mistura asfáltica em quente (MAQ) é um material composto, heterogéneo, integrado por cimento asfáltico (ou asfalto), agregados, vazios e outros aditivos incluindo cal, fibras, etc., usado predominantemente para a construção de pavimentos. Ao longo do tempo, a MAC sofre envelhecimento, o qual implica mudanças nas propriedades do material e em sua resposta. Este artigo documenta um estudo de laboratório levado a cabo para avaliar a possibilidade de empregar o ensaio de tensão direta (TD) para determinar os efeitos do envelhecimento do asfalto sobre as propriedades de fratura e resistência à rachadura de MAC. Dois MAC de gradação densa foram submetidas a diferentes condições de envelhecimento em laboratório e depois submetidas ao ensaio de TD. A partir deste ensaio, o comportamento à fratura caracterizou-se em termos da resistência a tensão, deformação unitária de tensão à carga de falha, rigidez e energia de fratura. Em geral, os resultados indicaram que o envelhecimento por oxidação do asfalto tem um efeito negativo sobre a resposta à fratura e a resistência à rachadura da MAC, o qual pode ser captado através do ensaio de TD. Portanto, o envelhecimento do asfalto deve ser considerado e quantificado em forma adequada durante o desenho e análise da MAC. No entanto, recomenda-se fazer pesquisa adicional com outras misturas e correlacionar resultados com dados de campo para validar a informação de laboratório reportada em este artigo.
