A NOVEL APPROACH FOR INCREASING ASPHALT CEMENT CONTENT
Stephen N. Goodman

ABSTRACT

A common theme of discussion in the modern asphalt industry is how to increase asphalt cement content in the mix, which should lead to increased durability. This solution appears straightforward and attractive, although a thorough understanding of why modern asphalt concrete mixes may be under-asphalted is first required. The impetus for this investigation was the hypothesis that, while it may be desirable to increase asphalt cement content, a more prudent initial strategy would be to ensure that the mix has the correct amount of asphalt cement both at the design and production stages. It was further hypothesized that if asphalt concrete mixes are in fact under-asphalted, current specifications may be partly responsible.
Almost 800 laboratory samples of Hot Mix Asphalt (HMA) were analyzed to compare the asphalt content, Voids in the Mineral Aggregate (VMA), and effective asphalt content (Vbe) between the design and as-produced material. A worked example of End Result Specification (ERS) pay factors was also completed to demonstrate that current specifications actually encourage Suppliers to maintain laboratory air voids at the expense of asphalt content.
The results of this investigation have led to a “novel” 3-step approach for increasing asphalt cement content and, by extension, improving mix durability.

RÉSUMÉ

Un sujet de discussion courant dans l’industrie moderne de l’enrobé est la manière d’augmenter la teneur en bitume dans le mélange, ce qui devrait conduire à une durabilité accrue. Bien que cette solution semble simple et attrayante, une compréhension approfondie est requise pour expliquer pourquoi les enrobés modernes peuvent être sous-dosés en bitume.
L'intérêt de cette enquête a été l'hypothèse selon laquelle, même s'il peut être souhaitable d'augmenter la teneur en bitume, une stratégie initiale plus prudente serait de s'assurer que le mélange contient la quantité acceptable de bitume tant au stade de la conception que de la production. Une autre hypothèse émise est que si les enrobés sont en fait sous-dosés en bitume, les spécifications actuelles pourraient en être en partie responsables.

Près de 800 échantillons de laboratoire d'enrobé mélangé à chaud ont été analysés pour comparer la teneur en bitume, les vides intergranulaires (VAM) et la teneur en bitume effectif (Vbe) entre la conception et le matériau tel que produit. Un exemple concret de facteurs de rémunération des spécifications de résultat final (ERS) a également été réalisé pour démontrer que les spécifications actuelles encouragent réellement les fournisseurs à maintenir des vides d'air en laboratoire au détriment de la teneur en bitume. Les résultats de cette enquête ont conduit à une « nouvelle » approche en trois étapes pour augmenter la teneur en ciment bitumineux et, par élargissement,