Impact resonance test protocol for bituminous mixture property evaluation

Rezaeizadeh Herozi, Morteza (2025). Impact resonance test protocol for bituminous mixture property evaluation. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

This study aims to assess the quality control of bituminous mixtures by investigating the complex modulus and phase angle using the impact resonance test (IRT). Ensuring the accuracy of the recorded signal is crucial for reliably calculating the complex modulus and phase angle from IRT data. Additionally, selecting the most appropriate specimen geometry is key to obtaining accurate mixture properties. To establish the recommended test conditions, the study employed experimental methods, which involved testing shear gyratory compacted (SGC) specimens in the longitudinal mode to analyze force quality and amplitude. The investigation recommended a sawn surface condition to avoid damp impacts. A force greater than 60 N is also recommended to achieve the desired amplitude and avoid damp impacts. Additionally, using a glue-based mounting system improves adhesion and enhances signal accuracy. To recommend suitable specimen geometry and test configurations for laboratory use, the study used a combination of numerical methods and experimental validation methods. Numerical simulations were conducted to identify ideal specimen geometries and configurations, and these findings were subsequently validated through laboratory testing on fabricated samples. The investigation concluded that disc-shaped specimens are the most recommended for IRT in laboratory settings, as this geometry allows for well-separated flexural and longitudinal resonance frequencies, resulting in more accurate measurements. The study investigated the impact of air void content on mixture properties, including resonance frequency, complex modulus, and phase angle. The results revealed that as air void content increased, both resonance frequency and complex modulus declined, whereas no definite trend was observed for the phase angle.

Titre traduit

Protocole de test par résonance d'impact pour l'évaluation des propriétés des mélanges bitumineux

Résumé traduit

Cette étude vise à évaluer le contrôle de qualité des enrobés bitumineux en examinant le module complexe et l’angle de phase à l’aide de l’essai de résonance par impact (IRT). Garantir la fiabilité du signal enregistré est essentiel pour calculer avec précision le module complexe et l’angle de phase à partir des résultats de l’IRT. De plus, le choix de la géométrie d’éprouvette la plus appropriée est fondamental pour obtenir des propriétés du mélange fiables. Afin de définir les conditions d’essai recommandées, l’étude s’est appuyée sur des méthodes expérimentales, notamment des essais sur des éprouvettes compactées par presse à cisaillement giratoire (PCG) en mode longitudinal pour évaluer la qualité et l’amplitude de la force appliquée. Les résultats ont mis en évidence l’intérêt d’une surface sciée pour éviter les impacts amortis. Une force supérieure à 60 N est également recommandée afin d’atteindre l’amplitude souhaitée et d’éviter les effets d’amortissement. Par ailleurs, l’utilisation d’un système de montage à base de colle améliore l’adhérence et la précision du signal. Pour identifier une géométrie d’éprouvette et des configurations d’essai adaptées aux essais en laboratoire, l’étude a combiné des simulations numériques et des validations expérimentales. Les simulations ont permis de déterminer les géométries et configurations idéales, qui ont ensuite été validées par des essais en laboratoire sur des échantillons fabriqués. L’étude a conclu que les éprouvettes de forme discoïdale sont les plus adaptées à l’IRT en laboratoire, car cette géométrie permet une meilleure distinction entre les fréquences de résonance flexurale et longitudinale, garantissant ainsi des mesures plus précises. L’étude a analysé l’influence de la teneur en vides d’air sur les propriétés du mélange en termes de fréquence de résonance, module complexe et angle de phase. Les résultats montrent que l’augmentation des vides d’air entraîne une diminution de la fréquence de résonance et du module complexe, tandis qu’aucune tendance claire n’a été observée pour l’angle de phase.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master’s degree with thesis in construction engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 119-131).
Mots-clés libres:	essai de résonance par impact, mélanges bitumineux, fréquences de résonance, teneur en vides d’air, configurations d’essai
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Carret, Jean-Claude
Codirecteur:	Codirecteur Babadopulos, Lucas
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	18 août 2025 13:54
Dernière modification:	18 août 2025 13:54
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3666

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