Back to Basics: How Fundamental Material Testing Affects Plant-Produced Asphalt Mixes
Lindsay Johnston, Sheldon Klassen, Luis Vega, Vipin Sharma

ABSTRACT

The primary objective of developing laboratory-produced asphalt mix designs is to establish conditions that as best as practicable replicate plant production, field operations, and quality processes. The ability to replicate these conditions provides confidence that the asphalt mixture will demonstrate similar material qualities in both the laboratory and field and will provide the selected performance characteristics. Recent experience suggests that current asphalt mix design processes do not always provide material characteristics correlating to those produced in the field. This paper presents the findings of a study investigating laboratory testing variability of key asphalt mix properties and how this variability could influence quality, performance, and overall cost of asphalt production.

A study was undertaken in 11 laboratories across Canada to compare the potential variability of 5 key metrics employed in asphalt mix design: 1) fine aggregate relative density; 2) coarse aggregate relative density; 3) maximum relative density of uncompacted asphalt; 4) bulk relative density of compacted asphalt; and 5) addition of dust or baghouse fines in the laboratory to replicate the inadvertent creation of dust by the plant.

Outcomes from the study were compiled and reviewed and a summary is presented with commentary on the potential biases that may exist.

RÉSUMÉ

L’objectif principal du développement de conceptions d’enrobés bitumineux produits en laboratoire est d’établir des conditions qui reproduisent autant que possible la production en usine, les opérations sur le terrain et les processus de qualité. La capacité de reproduire ces conditions garantit que le mélange bitumineux démontrera des qualités de matériau semblables à la fois en laboratoire et sur le terrain et fournira les caractéristiques de performance sélectionnées. L'expérience récente suggère que les processus actuels de conception des enrobés bitumineux ne fournissent pas toujours des caractéristiques matérielles corrélées à celles produites sur le terrain. Cet article présente les résultats d'une étude portant sur la variabilité des essais en laboratoire sur les propriétés clés des enrobés bitumineux et sur la manière dont cette variabilité pourrait influencer la qualité, les performances et le coût global de la production des enrobés.

Une étude a été entreprise dans 11 laboratoires à travers le Canada pour comparer la variabilité potentielle de 5 paramètres clés utilisés dans la conception des enrobés : 1) la densité relative des granulats fins ; 2) densité relative des agrégats grossiers ; 3) densité relative maximale de l'enrobé non compacté ; 4) densité relative apparente de l'enrobé compacté ; et 5) ajout de poussière ou de fines de filtre à manches en laboratoire pour reproduire la création accidentelle de poussière par l'usine.

Les résultats de l'étude ont été compilés et examinés et un résumé est présenté avec des commentaires sur les biais potentiels qui peuvent exister.
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