22251

بررسي مكانيك شكست آسفالت داغ (HMA) حاوي نانو كلسيم كربنات

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1395

1398/07/29

دكتر حسن زياري

دكتر محمدرضامحمد عليها

عمران

محققان براي تشريح كاربردهاي آينده فناوري نانو در اصلاح آسفالت تلاشهاي فراواني كردهاند تا ساز و كار اصلاح را نمايش دهند. استفاده از نانومواد به دليل تأ ير مناسب بر عملكرد مخلوطهاي آسفالتي در شرايط و دماي مختلف در حال گسترش است. يكي از مهمترين مباحث در مخلوطهاي آسفالتي جلوگيري از رشد ترك در دماهاي پايين و دماي مياني است. استفاده از اصول مكانيك شكست جهت تحليل رشد ترك در مخلوطهاي آسفالتي در تحقيقات محققين در دماهاي مختلف در مدهاي كشش خالص مشاهده شده است. اين در حالي است كه مخلوطهاي آسفالتي در طول عمر بهرهبرداري خود تحت بارگذاري مختلف كششي، برشي و تركيبي از بارگذاريهاي كششي و برشي قرار گيرند. با توجه به اينكه تاكنون تحقيقات كمي در زمينهي تأ ير نانو مواد بر رفتار شكست مخلوطهاي آسفالتي صورت گرفته است، هدس از پژوهش حاضر بررسي تأ ير نانو كلسيم كربنات بر رفتار شكست مخلوطهاي آسفالتي در دماي پايين و مياني تحت بارگذاريهاي كششي، برشي و كششي-برشي است. به همين منظور از نمونههاي )، به بررسي و گسترش ترك در مخلوطهاي آسفالتي در شرايط بارگذاري منوتيك SCB نيم دايرهاي تركدار ( تحت بارگذاري خالص كشي، خالص برشي و بارگذاري تركيبي كششي-برشي پرداخته شده است. به همين جهت ابتدا نمونههاي آسفالتي اصلاحنشده ساخته شد و از آنجا كه هدس اصلي پژوهش بررسي تأ ير نانومواد % ) تهيه 7% و 5، %3، %1 بر رفتار شكست مخلوطها بود، قيرهاي اصلاح شده در چهار درصد متفاوت وزني ( و چقرمگي شكست آنها با مخلوطهاي اصلاح نشده مقايسه شد. در نهايت بار بحراني هريك از مخلوطها (اصلاحشده و اصلاحنشده) تعيين و با استفاده از روابط موجود در مكانيك شكست چقرمگي شكست نمونهها محاسبه شد.بر اساس نتايج حاصله از اين پژوهش مقاومت شكست تابعي از مشخصات مخلوطهاي آسفالتي است و تأ يرگذاري هريك از متغيرهاي نام برده بر عمر شكست مخلوطهاي آسفالتي بسته به مود بارگذاري ميتواند متفاوت باشد.

1399/05/21

Study of the fracture mechanic of hot mix asphalt including nano-caco3

10/20/2020 12:00:00 AM

Researchers have made extensive efforts to illustrate future applications of nanotechnology in asphalt remediation to demonstrate the modification mechanism. The use of nanomaterials is expanding due to its good effect on the performance of asphalt mixtures at different conditions and temperatures. One of the most important issues in asphalt mixtures is the prevention of crack growth at low temperatures and intermediate temperatures. The use of fracture mechanics to analyze crack growth in asphalt mixtures has been observed by researchers at different temperatures in pure tensile modes. However, asphalt mixtures are subjected to different tensile, shear and a combination of tensile and shear loads during their service life. Since little research has been done so far on the effect of nanomaterials on the fracture behavior of asphalt mixtures, the purpose of the present study was to investigate the effect of nano calcium carbonate on the fracture behavior of asphalt mixtures at low and intermediate temperatures. Tensile, shear and tensile-shear. For this purpose, cracked semicircular (SCB) specimens have investigated the crack propagation in asphalt mixtures under monotonic loading conditions under pure tensile, pure shear and tensile-shear composite loading. Therefore, unmodified asphalt samples were first manufactured and since the main purpose of the study was to investigate the effect of nanomaterials on the fracture behavior of the mixtures, the modified bitumen was prepared in four different weight percentages (1%, 3%, 5% and 7%). %) And their fracture toughness were compared with unmodified mixtures. Finally, the critical load of each mixture (modified and unmodified) was determined and calculated using the relationships in the fracture toughness of the fracture toughness specimens. Asphalts, and the influence of each of the variables mentioned on the fracture life of asphalt mixtures can vary depending on the loading mode.