تحليل تجربي و عددي رفتار شكست مخلوط هاي آسفالتي

كارشناسي ارشد

چكيده آسفالت ماده اي است كه از مخلوط كردن شن، ماسه و قير ساخته مي شود، يكي از مهمترين خرابي هاي رويه هاي آسفالتي ايجاد و رشد ترك مي باشد. سالانه هزينه هاي گزافي جهت تعمير و بازسازي رويه هاي آسفالتي آسيب ديده صرف مي شود. ايجاد و گسترش ترك در رويه هاي آسفالتي مي تواند تحت تاثيرعوامل مكانيكي نظير عبور وسيله هاي نقليه يا محيطي نظير سيكل هاي دمايي حاصل از تغييرات فصلي دما ايجاد شود. به منظور كاهش هزينه و زمان در بررسي رفتار شكست مخلوط هاي آسفالت، روش هاي مدلسازي عددي از اهميت خاصي برخوردار است. به دليل اينكه مخلوط هاي آسفالتي در دماهاي پايين رفتار تُردي دارند، از اينرو رفتار آنها را در دماهاي پايين مي توان با استفاده از تئوري مكانيك شكست الاستيك خطي بررسي كرد. رفتار شكست مخلوط هاي آسفالتي علاوه بر دما متأثر از نرخ بارگذاري نيزمي‌باشد، بعبارت ديگر اگر دما پائين و در عين حال نرخ بارگذاري نيز پائين باشد، رفتار مواد آسفالتي ويسكوالاستيك خواهد بود. بنابراين براي رفتار الاستيك بايد دما پايين و نرخ بارگذاري بالا باشد. روشهاي عددي مختلفي براي بررسي رفتار شكست در مخلوط هاي آسفالتي وجود دارد كه يكي از اين روشها، روش مدل ناحيه چسبناك است. قانون دو خطي اين مدل شامل سه پارامتر سفتي اوليه، استحكام چسبناك و انرژي شكست مي باشد. هدف از انجام اين تحقيق، بررسي آزمايشگاهي و عددي شكست يك مخلوط آسفالتي تحت مودهاي مختلف شكست با استفاده از تست هاي مكانيكي و مدل ناحيه چسبناك مي باشد. آزمون مكانيكي روي نمونه هاي نيمه دايرهايSCB تحت مود هاي بارگذاري يك، دو و تركيبي انجام شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد، رفتار شكست در مخلوط هاي آسفالتي بطور قابل توجهي به مود بارگذاري وابسته است. بطوريكه با تغيير مود بارگذاري از مود يك به مود دو، انرژي شكست افزايش يافته و استحكام چسبناك كاهش مي يابد. نتايج عددي بدست آمده از مدلسازي اجزاي محدود، تطابق خوبي با نتايج آزمايشگاهي داشته است. واژه هاي كليدي : مخلوط هاي آسفالتي، مدل ناحيه چسبناك، رفتار شكست مود يك و مود دو، روش المان محدود

189031

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - مكانيك جامدات

دكتر هادي خرمي شاد - دكتر محمد رضا محمد عليها