Abstract This paper presents laboratory fatigue results on five bituminous paving mixtures, including a Hot Rolled Asphalt, a Dense Bitumen Macadam and a Stone Mastic Asphalt. Centre-point bending fatigue tests were conducted on prismatic beam samples cut from laboratory prepared slabs and the strain/fatigue life relationships were achieved for the five mixtures. Cylindrical samples were produced by coring identical slabs of the five mixtures and were tested in the diametral fatigue test to establish the corresponding fatigue relationships. Also, the theoretical approach used to deduce the applicability of the diametral test as a fatigue testing tool for bituminous materials is discussed. A typical pavement model was then developed to calculate the load-induced strains in each of the five mixtures used as wearing courses. These strains, together with the developed fatigue relationships, were used to predict the fatigue lives of the five mixtures from the two techniques. The main findings of the paper are that, at low strain levels, the fatigue lines of the five mixtures obtained from the diametral test assume similar relative positions to those from bending tests. However, there is a significant difference in the estimated fatigue lives resulting from the two techniques. Fatigue equivalence ratios have been derived to emphasize this difference.

Résumé Cet article présente les résultats d'essais de fatigue mesurés en laboratoire sur cinq mélanges bitumineux de revêtement, dont un Hot Rolled Asphalt, un Dense Bitumen Macadam et un Stone Mastic Asphalt. Les essais de fatigue par flexions à partir d'un point central ont été effectués sur des échantillons de poutre prismatique prélevés sur des dalles fabriquées en laboratoire. Les relations contrainte/durée de fatigue ont été obtenues pour les cinq mélanges. Les échantillons cylindriques ont été prélevés à partir de dalles identiques à celles utilisées pour la flexion des cinq mélanges. Ils ont été testés par l'essai diamétral de fatigue, afin d'établir les relations de fatigue correspondantes. L'approche théorique utilisée pour déterminer l'applicabilité de l'essai diamétral en tant qu'outil de mesure du degré de fatigue des mélanges bitumineux est également présentée. Un modèle de revêtement typique a alors été dévéloppé pour évaluer les contraintes provoquées par les charges dans chacun des cinq mélanges, en tant que couches d'usure. Ces contraintes, ainsi que le développement des relations de fatigue, ont servi à prévoir la durée de fatigue des cinq mélanges obtenus par les deux techniques. Il résulte des principales découvertes décrites dans l'article qu'à de faibles niveaux de contraintes, les courbes de fatigue obtenues pour les cinq mélanges à partir de l'essai diamétral adoptent des positions relatives, similaires à celles des essais par flexions. Cependant, les résultats issus des deux techniques concernant la résistance à la fatigue divergent de manière significative. Les ratios équivalent de fatigue viennent accentuer cette différence.