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Title in Portuguese: Interpreting fatigue tests in hot mix asphalt (HMA) using concepts from viscoelasticity and damage mechanics
Author: Babadopulos, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima
Soares, Jorge Barbosa
Castelo Branco, Verônica Teixeira Franco
Keywords: Misturas asfálticas
Caracterização de fadiga
Propriedades de dano S-VECD
Tensão controlada
Caracterização mecanística
Issue Date: 2015
Citation: BABADOPULOS, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima; SOARES, Jorge Barbosa; CASTELO BRANCO, Verônica Teixeira Franco. Interpreting fatigue tests in hot mix asphalt (HMA) using concepts from viscoelasticity and damage mechanics. Transportes, São Paulo-SP, v. 23, n. 2 p. 85-94, 2015.
Abstract in Portuguese: O futuro método brasileiro de dimensionamento de pavimentos asfálticos possivelmente recomendará, em um nível básico, a realização do ensaio de compressão diametral de carga repetida como ferramenta para a caracterização de fadiga de misturas asfálticas. Em um nível mais avançado, caracterizações mecanísticas incluem a obtenção de propriedades de dano para posterior simulação do comportamento do material. Neste trabalho, duas misturas asfálticas foram avaliadas. A mais rígida delas foi obtida após o envelhecimento da mistura asfáltica original. Estas apresentaram comportamentos seme-lhantes quanto às propriedades de dano (curva característica de dano segundo o Simplified Viscoelastic Continuum Damage - S-VECD - model). Porém, a mistura asfáltica envelhecida necessitou de seis vezes mais ciclos até a ruptura do material durante o ensaio por compressão diametral, se comparada à mistura asfáltica de referência. O controle da força aplicada durante os pulsos de carga, em vez da tensão, leva à execução de carregamentos diferentes em materiais diferentes. Não havendo inversão do sinal do carregamento, a fluência se acumula levando o material ao dano e à ruptura. Misturas asfálticas mais rígidas e com parcela de comportamento viscoso menos pronunciada tendem a apresentar melhor resposta (maior nú-mero de repetições de carga antes da ruptura) nesse ensaio. Consequentemente, seu uso pode levar a falsas conclusões sobre a resistência à fadiga de misturas asfálticas.
Abstract: The upcoming Brazilian asphalt pavement design method is likely to recommend, in a more basic level, the controlled force indirect tensile fatigue test as a tool for asphalt mixture fatigue characterization. In a more advanced level, mechanistic characterization includes the damage properties measurement for subsequent material behavior simulation. In this paper two different asphalt mixtures were investigated. The stiffer one was obtained after aging of the original mix. They presented similar behavior when it comes to damage properties (damage characteristic curve following the Simplified Vis-coelastic Continuum Damage - S-VECD - model). However, the aged mix needed six times more cycles to failure, compared to the original one, in the indirect tensile fatigue test. The force control, instead of the stress control, leads to the application of different stresses for different materials.As there is no signal inversion, creep flow accumulates, leading to damage and failure. Stiffer mixtures and mixtures presenting less viscous behavior tend to present a better response when those tests are considered. Consequently, it can lead to false conclusions about asphalt mixture fatigue resistance.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/58685
metadata.dc.type: Artigo de Periódico
ISSN: 2237-1346
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