Damage mechanics and viscoelasticity fundamentals to predict fatigue performance of asphalt mixtures

Authors

DOI:

https://doi.org/10.58922/transportes.v31i3.2745

Keywords:

Asphalt pavements, Asphalt mixtures, Fatigue, Damage

Abstract

In Brazil, asphalt mixture fatigue has been evaluated with the diametrical compression test. It has limitations, such as the non-homogeneous state of stresses and inability to differentiate the damage due to fatigue from the one due to creep, as well not considering the existent self-heating of the specimen. Even if the tension-compression fatigue test also presents that last limitation, it is believed that it is today the most capable of incorporating a greater number of variables, thus enabling a better understanding of fatigue in asphalt mixtures. Its use has the potential to reach a larger number of national research centers, either because of the accuracy of the results or because of the shorter time to characterize a mixture. This article aims to contribute to the understanding and popularization of the tension-compression fatigue test, clarifying simplification hypotheses adopted. For that, details and theories that permeate the referred laboratory test, as well as its data treatment using the Simplified Viscoelastic Continuum Damage (S-VECD) model and an implementation of its results to predict pavement performance. As an example of utilization, two mixtures (M1 and M2) had their fatigue life evaluated. Then, the fatigue cracking of two pavements (P1 and P2) were computationally simulated. The simulated pavements are composed of the same sublayers, differing only in the asphalt layer, as they employ M1 and M2, respectively. Both in the material analysis (mixtures M1 and M2) and in the pavements’ simulation (P1 and P2) the performance ranking was the same.

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Published

2023-12-29

How to Cite

Oliveira, J. A. de, Barbosa Soares, J., Feitosa de Albuquerque Lima Babadopulos, L., & Oliveira Lucas Junior, J. L. (2023). Damage mechanics and viscoelasticity fundamentals to predict fatigue performance of asphalt mixtures. TRANSPORTES, 31(3), e2745. https://doi.org/10.58922/transportes.v31i3.2745

Issue

Section

Artigos