Evaluation of HMA cracking resistance as a function of laboratory aging based on the direct-tension test
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, l...
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| Institution: | Universidad EIA |
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| Main Authors: | , , |
| Format: | Artículo de revista |
| Language: | English |
| Published: |
Fondo Editorial EIA
2013-11-13
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://repository.eia.edu.co/handle/11190/138 |
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Walubita, Lubinda F. Flórez, Blanca L. Álvarez, Allex E. 2013-11-13T19:50:49Z 2013-11-13T19:50:49Z 2012-07 2013-11-13 2011-08-31 2012-06-19 ISSN 17941237 https://repository.eia.edu.co/handle/11190/138 Walubita, L. F., Flórez, B. L., and Álvarez, A. E. (2012). Evaluation of HMA cracking resistance as a function of laboratory aging based on the direct-tension test, Revista EIA, 9 (17), 209-224. doi: http://hdl.handle.net/11190/138 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. 16 p. application/pdf eng Revista EIA AASHTO. Standard specifications for transportation materials and methods of sampling and testing. Designation: PP2, Standard practice for short and long term aging of hot mix asphalt. Washington D.C., 1994. Airey, G. D. (2003). “State of the art report on ageing test methods for bituminous pavement materials”. International Journal of Pavement Engineering, vol. 4, No. 3, pp. 165-176. Arenas, H. L. Tecnología del cemento asfáltico. Popayán: Faid, 2005. Asphalt Rehab: [consulted on June 11, 2012] Available in: <http://www.asphaltrehab.com/infrared.html>. Domke, C. H.; Davison, R. R. and Glover, C. J. (2000). “Effect of oxygen pressure on asphalt oxidation kinetics”. Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 39, No. 3, pp. 592-598. Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe. info:eu-repo/semantics/openAccess Atribución-NoComercial http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 REI00187 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN BUILDING MATERIALS PAVIMENTOS DE ASFALTO PAVEMENTS , ASPHALT INFRAESTRUCTURA Y GESTIÓN DEL TERRITORIO INFRAESTRUCTURE AND LAND PLANNING ASPHALT - BINDER HOT MIX ASPHALT ( HMA ) AGING FRACTURE CRACKING CEMENTO ASFÁLTICO MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE ENVEJECIMIENTO FRACTURA AGRIETAMIENTO Evaluation of HMA cracking resistance as a function of laboratory aging based on the direct-tension test Avaliação da resistência as rachaduras de misturas asfálticas em quente em função de seu envelhecimento a partir do ensaio de tensão direta Evaluación de la resistencia al agrietamiento de mezclas asfálticas en caliente en función de su envejecimiento a partir del ensayo de tensión directa Artículo de revista http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Text https://purl.org/redcol/resource_type/ART http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 l-walubita@ttimail. tamu.edu elvica-25@hotmail.com aalvarez@unimagdalena.edu.co Fondo Editorial EIA Publication |
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Evaluation of HMA cracking resistance as a function of laboratory aging based on the direct-tension test Walubita, Lubinda F. Flórez, Blanca L. Álvarez, Allex E. Walubita, Lubinda F. Flórez, Blanca L. Álvarez, Allex E. REI00187 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN BUILDING MATERIALS PAVIMENTOS DE ASFALTO PAVEMENTS , ASPHALT INFRAESTRUCTURA Y GESTIÓN DEL TERRITORIO INFRAESTRUCTURE AND LAND PLANNING ASPHALT - BINDER HOT MIX ASPHALT ( HMA ) AGING FRACTURE CRACKING CEMENTO ASFÁLTICO MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE ENVEJECIMIENTO FRACTURA AGRIETAMIENTO |
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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.
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