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Resilient modulus prediction of RAP using the Contact Dynamics Method

Authors :
Juan Carlos Quezada
Pierre Hornych
Cyrille Chazallon
Laura Gaillard
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube)
École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Auscultation, Modélisation, Expérimentation des infrastructures de transport (IFSTTAR/MAST/LAMES)
Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)
Source :
Transportation Geotechnics, Transportation Geotechnics, Elsevier, 2020, 24, pp.100371. ⟨10.1016/j.trgeo.2020.100371⟩, Transportation Geotechnics, 2020, 24, pp.100371. ⟨10.1016/j.trgeo.2020.100371⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

International audience; The Optimal Recycling of Reclaimed Asphalts in low-traffic Pavements (ORRAP) project concerns a cold recycling of 100% Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) without binder addition, in base and subbase layers of low-traffic pavements. The mastic coating of aggregates induces a viscoelastic behaviour and changes the resilient modulus with frequency and temperature. This modulus is obtained with repeated load triaxial tests and is a key element for pavement design. In this context, this paper presents a numerical alternative to predict this influence with a discrete approach. Contact Dynamics (CD) simulations are used to reproduce the resilient modulus test on a set of rigid spherical particles with a viscoelastic contact, based on the Burgers’ model. The tests were carried out with cylindrical samples at several frequencies for two temperatures (20 °C and 40 °C). The proposed model is calibrated in a given range of temperatures and frequencies regarding the experimental data, and then used to predict resilient modulus values at unreachable frequencies in the laboratory, with one set of parameters for each temperature. Finally, using the Williams-Landel-Ferry (WLF) equation, a master curve of resilient modulus at 20 °C as a function of the frequency was established. The Time-Temperature Superposition Principle (TTSP) reveals that the values at high frequencies and 40 °C correspond to the data at low frequencies and 20 °C.

Details

Language :
English
ISSN :
22143912
Database :
OpenAIRE
Journal :
Transportation Geotechnics, Transportation Geotechnics, Elsevier, 2020, 24, pp.100371. ⟨10.1016/j.trgeo.2020.100371⟩, Transportation Geotechnics, 2020, 24, pp.100371. ⟨10.1016/j.trgeo.2020.100371⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....1a0f90f97ec13de2cf9978b18c091261
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100371⟩