Validation of a dynamic modulus predictive equation on the basis of spanish asphalt concrete mixtures

Abstract

Dynamic modulus is defined as the ratio of peak cyclic stress to peak cyclic strain under harmonic loading. It is one of the most important properties of asphalt mixtures, since it determines the strain response characteristics as a function of loading rate and temperature. Different simplified models exist that can predict this variable from mixture composition and binder rheological data, with Witczak and Hirsh models being the most widely accepted. These models have been evaluated in the present study, on the basis of 352 data points from eight asphalt concrete mixtures that were tested between −5 and 60 °C. A new model is also formulated which improves predictions of the previous ones for Spanish mixtures, even though it is a relatively simple equation that requires very limited binder rheological data compared to Witczak and Hirsch models

Validación de una fórmula predictiva del módulo dinámico a partir de mezclas españolas tipo hormigón bituminoso. El módulo dinámico es la relación entre los picos de tensión y deformación bajo carga armó- nica. Es una de las propiedades más importantes de las mezclas bituminosas, ya que determina la respuesta deformacional en función de la velocidad de carga y la temperatura. Existen diferentes modelos simplificados que permiten predecir esta variable a partir de la composición de la mezcla y de las características reológicas del betún, siendo los de Witczak y el de Hirsch los más ampliamente aceptados. Dichos modelos han sido evaluados en el presente estudio a partir de 352 puntos procedentes de ocho mezclas tipo hormigón bituminoso que fueron ensayadas entre −5 y 60 °C. Así mismo, se ha formulado un nuevo modelo que mejora las predicciones de los anteriores para las mezclas españolas, aun tratándose de una ecuación relativamente simple que requiere una mínima información reológica del betún en comparación con los modelos de Witczak y Hirsch.