Creep compliance of asphalt binders by indentation

A solution for measuring creep compliance of asphalt binders is obtained by testing samples using a spherical indenter at intermediate temperatures. The initial assumptions considered a semi-infinite medium with no friction. Solutions were obtained to correct for the finite height and radius of the samples. Three non-modified asphalt binders were tested at intermediate temperatures (20 - 25 °C) using three load levels (25 - 50 - 75 g). Three sample radius (25 - 35 - 50 mm) and three sample heights (15 - 30 - 50 mm) were considered, thus obtaining a total of nine sample sizes. The binders were also tested in creep using a dynamic shear rheometer and results were compared with indentation. For the three asphalt binders analyzed, creep compliances obtained by indentation turned to be lower than the values measured using dynamic shear rheometers. One probable reason for this difference is the excessive aging that is induced on the surface of samples to be indented during sample preparation, as well as the effects of friction and indentation depth during testing. Future studies should consider the effect of friction in the indentation, which seem not to be totally negligible. Resumen Se obtiene una solución para medir la deformación en fluencia de los ligantes asfálticos al analizar muestras utilizando un indentador esférico a temperaturas intermedias. Las suposiciones iniciales consideran un medio semi-infinito sin fricción. Se obtuvieron factores para corregir la altura y radio finito de las muestras y se analizaron tres ligantes asfálticos no modificados a temperaturas intermedias (20 - 25 °C) utilizando tres niveles de carga (25 - 50 - 75 g). Se consideraron tres radios de muestra (25 - 35 - 50 mm) y tres alturas (15 - 30 - 50 mm), obteniendo nueve tamaños de muestra. Los ligantes asfálticos también se ensayaron en fluencia utilizando un reómetro de corte dinámico y los resultados se compararon con la indentación. Para los tres ligantes asfálticos analizados, las flexibilidades en fluencia obtenidas por indentación resultaron ser menores que los valores medidos utilizando reómetros de corte dinámico. Probablemente esta diferencia se debe al envejecimiento provocado en la superficie de las muestras durante su preparación, así como los efectos de la fricción y la profundidad de la indentación durante el ensayo. Los estudios futuros deberían considerar el efecto de la fricción en la indentación, la cual, no parece ser totalmente despreciable.