1. Evaluation of the effect of deflection waveform on fatigue performance of asphalt mixture in the four point bending beam test
- Author
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Pintarelli, Mariana Gaertner and de Melo, Joao Victor Staub
- Subjects
Asphalt concrete -- Analysis ,Fatigue (Materials) -- Models ,Waveforms -- Evaluation ,Beams (Structural) -- Testing ,Engineering and manufacturing industries - Abstract
An experimental study was conducted to determine the effect of deflection waveform on four-point flexural fatigue test results for hot mix asphalt. This paper reports how the waveform affects the fatigue resistance of an asphalt mixture and, consequently, the fatigue models of the material. The mix was tested at different strain levels under both haversine and sinusoidal deflection-controlled modes. The findings indicate that haversine displacement control testing results in a sinusoidal strain response of half the intended amplitude. This outcome was attributed to the viscoelastic nature of asphalt mixes. In the deflection controlled haversine test, permanent deformations lead to a new equilibrium neutral position of the beam and the force output follows a sinusoidal waveform. This produces erroneous fatigue results since the test assumptions do not match the actual test conditions. It is recommended to use a sinusoidal waveform to obtain consistent results. Key words: asphalt mixture, fatigue performance, deflection waveform, fatigue models, pavement design. Une etude experimentale a ete menee afin de determiner l'effet de la forme d'onde de deflexion sur les resultats d'essais de fatigue de flexion quatre points pour l'asphalte melange a chaud. Dans le cadre de cet article, on expose comment la forme d'onde influe sur la resistance a la fatigue d'un melange d'asphalte et, par consequent, sur les modeles de fatigue du materiau. Le melange a ete mis a l'essai a differents niveaux de deformation tant sous des modes de deflexion controlee sinus carre (<>) que sinusoidale. Les constatations indiquent que les essais controles de deplacement haversine occasionnent une reponse de deformation sinusoidale qui est la moitie de l'amplitude prevue. Ce resultat a ete attribue a la nature viscoelastique des melanges d'asphalte. Dans l'essai haversine de deflexion controlee, les deformations permanentes donnent lieu a un nouvel equilibre de position neutre de la poutre et la production de force suit une forme d'onde sinusoidale. Ceci produit des resultats de fatigue errones, car les hypotheses des essais ne correspondent pas aux conditions reelles des essais. On recommande d'utiliser une forme d'onde sinusoidale pour obtenir des resultats coherents. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: melange d'asphalte, comportement a la fatigue, forme d'onde de deflexion, modeles de fatigue, conception de chaussees., 1. Introduction The study of mechanisms or phenomena that result in loss of structural and functional integrity of pavements is extremely important to design safe, durable, and resistant structures. When [...]
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- 2019
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