مدلسازی تأثیر دما و ضخامت آسفالت بر چقرمگی شکست تحت مُد 1 خالص

Abstract

با توجّه به افزایش تراکم وسایل نقلیه و به دنبال آن نیاز به احداث راه­های جدید، سالانه هزینه هنگفتی صرف طراحی و اجرای روسازی­های آسفالتی می­گردد. همچنین عوامل متعدّدی از قبیل شرایط اقلیمی و وضعیت ترافیکی گوناگون جاده­ها، به‌مرورزمان باعث ایجاد ترک­هایی در سطح جاده می­گردند که هزینه­هایی نیز صرف تعمیر و نگهداری آن می­شود. ترک حرارتی یکی از حالت­های شدید خرابی در مناطق سرد است. انتشار و رشد بیشتر در چنین ترک­هایی ممکن است به دلیل تنش­های کششی حرارتی ناشی از نوسانات دما رخ دهد که می­تواند منجر به بروز شکست در روسازی آسفالتی تحت مود I خالص گردد. در این تحقیق سعی شده است که با تعیین چقرمگی شکست ( ) به‌عنوان یک عامل اصلی جهت تخمین ظرفیت باربری روسازی­های ترک‌خورده در برابر رشد ترک به بررسی مقاومت مخلوط­های آسفالتی تحت مود I در دماهای پایین پرداخته شود. بدین منظور پس از ساخت مخلوط­های آسفالتی با قیر 70-60، نمونه­های نیم­دیسک با ترک مؤثر به عمق 23 میلی‌متر در سه ضخامت 35، 50 و 65 میلی‌متر تهیّه گردید. سپس با انجام آزمایش شکست در سه دمای زیر صفر (5- 15- و 25- درجۀ سانتی‌گراد) و محاسبه میزان چقرمگی شکست با استفاده از بار بحرانی شکست، اطلاعات به­دست­آمده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج کلّی بیانگر آن بود که افزایش ضخامت نمونه­ها و همچنین کاهش دما باعث افزایش در میزان چقرمگی شکست می­گردد. درنهایت با استفاده از نرم­افزار متلب، مدلی جهت تخمین مقدار چقرمگی شکست آسفالت بر اساس دو پارامتر دما و ضخامت نمونه ارائه گردید. مشخص شد که مدل ارائه ­شده می­تواند مقدار چقرمگی شکست در مخلوط آسفالتی تهیّه ­شده در تحقیق حاضر را در محدودۀ دمایی و ضخامت­های مورد مطالعه، به­خوبی پیش­بینی نماید.

Keywords

• روسازی آسفالتی
• شکست آسفالت
• چقرمگی شکست
• شکست مد 1
• کشش خالص