Effect of the failure criterion on the laboratory fatigue response prediction of hot-mix asphalt mixtures

• Oscar Javier Reyes Ortiz ^[1] ; Allex Eduardo Álvarez Lugo ^[2] ; Pedro Limón Covarrubias ^[3]
  1. [1] Universidad Militar Nueva Granada

     Universidad Militar Nueva Granada

     Colombia

     
  2. [2] Universidad del Magdalena

     Universidad del Magdalena

     Colombia

     
  3. [3] Universidad de Guadalajara

     Universidad de Guadalajara

     México

     

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 79, Nº. 174, 2012, págs. 31-39
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto del criterio de fallo sobre la predicción de la respuesta a fatiga en laboratorio de mezclas asfálticas
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• Resumen
  • español

    El objetivo principal de esta investigación fue establecer la influencia del criterio de fallo, empleado para calcular el comportamiento a fatiga en laboratorio de mezclas asfálticas en caliente especificadas por el Instituto de Desarrollo Urbano de Bogotá D.C. (i.e., mezclas md10 y md20), en la predicción de la respuesta a fatiga. Las leyes de fatiga (i.e., curvas de fatiga) se determinaron a flexo-tracción con muestras trapezoidales ensayadas a desplazamiento controlado. Los criterios utilizados para establecer la vida de fatiga correspondieron al clásico (50% de la fuerza inicial), de daño y de rotura. Los resultados correspondientes sugirieron que la selección del criterio de falla puede conllevar a diferencias significativas en la predicción de la vida de fatiga en laboratorio (i.e., curvas de fatiga). Sin embargo, se estableció que para las mezclas con granulometría densa md10, la ley de fatiga fue similar al emplear cualquiera de los tres criterios analizados. Por el contrario, para las mezclas asfálticas con granulometría densa md20, la aplicación de los tres criterios de falla conllevó a diferencias significativas en la predicción de vida de fatiga; el menor número de ciclos de carga a la falla (más crítico) fue determinado con el criterio clásico. Investigaciones futuras deberán profundizar en establecer que criterio de fallo se debe utilizar para el subsecuente diseño estructural de pavimentos, especialmente para mezclas asfálticas con curvas granulométricas que contengan agregados de tamaño igual o superior a 20 mm

  • English

    The primary objective of this research was to determine the effect of the failure criterion, used to compute the laboratory fatigue response of hot mix asphalt (HMA) mixtures specified by the Institute of Urban Development of Bogota D.C. (i.e., md10 and md20 mixtures), on the fatigue response prediction. The fatigue equations (i.e., fatigue curves) were determined using the controlled-strain trapezoidal fatigue test. The criteria used to establish the fatigue life corresponded to the classic (50% of the initial load)-, damage-, and breakage-failure criterion. Corresponding results suggested that the failure criterion selection can lead to significant differences in the laboratory fatigue life prediction (i.e., fatigue curves). However, for the dense-graded md10 mixtures, the fatigue curve was similar in disregarding the failure criteria applied. On the contrary, for the dense-graded md20 mixtures, application of the three failure criteria led to significant differences in fatigue life prediction; the smallest load cycles to failure (most critical) was determined based on the classic criterion. Future research should focus on establishing the failure criterion to be used for subsequent pavement structural design, especially for asphalt mixtures with a maximum aggregate size of 20 mm or higher