Performance-based Asphalt Mixture Development Process to Optimize Material Durability and Pavement Design
Jean-Martin Croteau, Simon Pianarosa, Ted Harrison, Curt Slawinsky, and Laurent Brissaud

ABSTRACT

In the summer of 2015, Standard General Inc. - Calgary (SGIC), a subsidiary of Colas Canada Inc., introduced a new paving material called Betoflex® with the goal of resolving a recurring permanent deformation issue of two taxiways leading to Runway 17/35 at the Calgary Airport. The 2015 mixture was developed using the French Level 2 methodology to ensure that rutting resistance performance was achieved while maintaining good mixture workability to facilitate placement and compaction.
In the spring/summer of 2016, Level 4 testing was performed on various Betoflex® mixtures that could potentially be used in the Calgary area. Level 4 testing was also performed on typical mixtures used in Calgary to benchmark Betoflex® with local mixtures. The Level 4 mix-design provides information for pavement design (stiffness modulus and fatigue resistance) using the French ALIZÉ-LCPC software.
This paper provides an overall perspective of the engineering of asphalt mixtures to achieve “in-service” performance not only for durability (moisture resistance and rutting), but also for pavement design performance (stiffness modulus and fatigue resistance). It also discusses how the ALIZÉ-LCPC pavement design software uses Level 4 mix-design information to optimize pavement thicknesses and/or pavement performance reliability with respect to fatigue and large radius rutting.

RÉSUMÉ

Au cours de l'été 2015, Standard General Inc. de Calgary (SGIC), une filiale de Colas Canada Inc., a introduit un nouveau matériau de pavage appelé Betoflex® dans le but de résoudre un problème de déformation permanente récurrent de deux voies de circulation menant à la piste 17/35 à l'aéroport de Calgary. Le mélange de 2015 a été développé à l'aide de la méthodologie française de niveau 2 afin de s'assurer que la résistance à l'orniérage a été obtenue tout en maintenant une bonne maniabilité du mélange pour faciliter le placement et le compactage.
Au printemps/été de 2016, des essais de niveau 4 ont été effectués sur divers mélanges Betoflex® susceptibles d'être utilisés dans la région de Calgary. Des essais de niveau 4 ont également été effectués sur des mélanges typiques utilisés à Calgary pour étalonner Betoflex® avec des mélanges locaux. En utilisant le logiciel français ALIZÉ-LCPC, le niveau 4 de conception des mélanges fournit des informations pour la conception de la chaussée (module de rigidité et résistance à la fatigue).
Cet article offre une perspective globale de l'ingénierie des mélanges de bitumes pour obtenir des performances "en service" non seulement pour la durabilité (résistance à l'humidité et orniérage), mais aussi pour la performance de la chaussée (module de rigidité et résistance à la fatigue). Il traite également de la façon dont le logiciel de conception de chaussée ALIZÉ-LCPC utilise des informations de conception de mélange de niveau 4 pour optimiser l'épaisseur de chaussée et/ou la fiabilité des performances de la chaussée en ce qui concerne la fatigue et l'orniérage à grand rayon.

© Canadian Technical Asphalt Association 2017