Aplicação de parâmetro de resistência à fadiga para ligantes asfálticos baseado na mecânica da fratura elástico-linear

Abstract

Ensaios e parâmetros de fadiga para ligantes asfálticos foram desenvolvidos como alternativas ao parâmetro G*.sind, mas também apresentam limitações. Estudos recentes indicaram que o índice de tolerância ao dano por fadiga (af) do ensaio Linear Amplitude Sweep (LAS) se mostrou ineficiente para caracterizar alguns asfaltos modificados. Uma abordagem baseada na Mecânica da Fratura Elástico-Linear (MFEL) se mostrou efetiva para analisar os dados do ensaio LAS, inclusive nos casos em que não foi possível determinar o índice af. Neste trabalho, o parâmetro de tolerância à fadiga baseado na MFEL (aMFEL) foi avaliado quanto à aplicabilidade e representação do comportamento à fadiga. Os índices aMFEL, af e FFL (fator de fadiga do ligante) foram comparados quanto à aplicabilidade em ensaios realizados com seis ligantes asfálticos (dois puros e quatro modificados) em três temperaturas. O índice aMFEL pôde ser obtido em um maior número de casos que o índice af, indicando maior aplicabilidade do índice baseado na MFEL em relação ao índice af. O FFL apresentou a maior aplicabilidade dentre os três índices analisados. O aMFEL apresentou boa correlação com o af e com o FFL, porém o aMFEL e o af não apresentaram correlação significativa com o parâmetro Np20 do ensaio Time Sweep (TS). Dentre os índices aMFEL, af e FFL, o FFL foi o que apresentou maior correlação com o Np20.Fatigue tests and parameters for asphalt binders have been developed as alternatives to the parameter G*.sind, but they also present limitations. Recent studies indicated that the fatigue damage tolerance index (af) of the Linear Amplitude Sweep (LAS) test was inefficient to characterize some modified asphalts. An approach based on the Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) showed to be effective to analyze the data of the LAS test, also for the cases in which was not possible to determine the af index. In this work, the parameter of fatigue tolerance based on LEFM (aLEFM) was evaluated concerning its applicability and representation of the fatigue behavior. The indices aLEFM, af and BFF (binder fatigue factor) were compared in terms of their applicability to tests carried out with six asphalt binders (two neat and four modified ones) at three temperatures. It was possible to obtain the aLEFM index for a higher number of cases than the af index, which would indicate a higher applicability of the index based on the LEFM when compared with the af index. The BFF presented the highest applicability among the three indices. The aLEFM presented good correlation with af  and BFF, however aLEFMand af did not present significant correlation with the parameter Np20 obtained from the Time Sweep (TS) test. Among the indices aLEFM, af and BFF, BFF presented the highest correlation with Np20.