Page 10 - MODELING OF ASPHALT CONCRETE

viii Co n t e n t s

Critical Properties of Modified Asphalts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Effects of Modification on Viscoelastic Properties . . . . . . . . . . . . 31

Effects of Modification on Failure Properties . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Effects of Modification on the Superpave

Grading Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Complexity of Modified Binders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
The Assumptions in the Superpave Binder System . . . . . . . . . . . 38
New Classification of Asphalt Binders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Damage Resistance Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Development of New Tests for Binder Damage Behaviors . . . . . . . . . 45
Rutting Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Binder Fatigue Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Selection of New Damage Behavior Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Binder Rutting Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Binder Fatigue Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Summary of Findings for the Damage Resistance Parameters . . . . 55
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Disclaimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Part 2 Stiffness Characterization
3 Comprehensive Overview of the Stiffness
Characterization of Asphalt Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Asphalt Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Asphalt Concrete Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Methods of Measuring Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Location of Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Geometry of the Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Loading Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Rate, Temperature, and Age . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Moisture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Importance of Asphalt Concrete Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Use of Stiffness in Computations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Tests to Determine Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Factors on Which Asphalt Concrete Stiffness Depends . . . . . . . . . . . . 70
Temperature and Rate of Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Stress State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Aggregate Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Asphalt Binder Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Fines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Air Voids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77