Page 6 - Mechanics of Asphalt Microstructure and Micromechanics

Contents v

Chapter 10 Digital Specimen and Digital Test-Integration of Microstructure into Simulation 327
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
10.2 Digital Simple Performance Test of AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
10.3 Digital Test for Simulative Test (APA Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
10.4 Other Approaches to Incorporate Microstructure
into Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
10.5 Extension to Other Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.6 Perspective for Digital Mix Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
Chapter 11 Simulation of Asphalt Compaction 367
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.2 Lab Compaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.3 Field Compaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
11.4 Empirical Measurements of Compactibility . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
11.5 Microscopic Study of Lab Compaction Process . . . . . . . . . . . . . . 387
11.6 Perspective on Gradation Effect Representation . . . . . . . . . . . . . 387
11.7 Intelligent Compaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
11.8 Compaction Simulations in Other Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

Chapter 12 Characterization and Modeling Anisotropic Properties of Asphalt Concrete 393
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
12.2 Orthotropic Elasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
12.3 Boussinesq’s Solution for Orthotropic Materials . . . . . . . . . . . . . 394
12.4 FEM Analysis of an Anisotropic Model Pavement . . . . . . . . . . . 395
12.5 Analytical Anisotropic Model of Multiple Layered
System Pavement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
12.6 Characterization of the Anisotropic Properties Using
a True Triaxial Testing Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
12.7 Anisotropy in Compression and Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
12.8 Anisotropy in Permeability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
12.9 Anisotropic Behavior of Permanent Deformation . . . . . . . . . . . . 420
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
Chapter 13 Multiscale Modeling and Moisture Damage 423
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
13.2 Multiscale Characterization and Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
13.3 Moisture Damage of AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
13.4 A Two-Scale Homogenization Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
13.5 Future Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
Appendix 1 Eshelby’s Tensor (S) for Special Cases 465
Appendix 2 Laplace Transform 467

Appendix 3 Isotropic Elastostatics Fundamental Solution 470

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471