22681

بررسي مكانيك شكست مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي تحت اثر مودهاي تركيبي Ι و ΙΙΙ

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1398/9/11

دكتر محمود عامري

دكتر محمدرضا محمدعليها

عمران

استفاده از خرده آسفالت بازيافتي به دليل تاثير مناسب بر عملكرد مخلوط هاي آسفالتي در حال گسترش است. جلوگيري از شكل گيري و رشد ترك در دماهاي پايين و مياني، يكي از مباحث مهم در مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي است. استفاده از اصول مكانيك شكست به منظور تحليل ترك خوردگي در مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي، بيش تر در مود كششي انجام گرفته است. اين در حالي است كه مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي در طول عمر بهره برداري خود در حالت هاي بارگذاري مختلف مود كششي، مود برشي درون صفحه، مود برشي خارج از صفحه و مودهاي كششي ـ برشي داخل صفحه و خارج از صفحه قرار مي گيرند. با توجه به اين كه تاكنون تحقيقي در حالت هاي بارگذاري مود برشي خارج از صفحه و مود كششي ـ برشي خارج از صفحه بر رفتار شكست مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي صورت نگرفته است، هدف از پژوهش حاضر بررسي مكانيك شكست مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي تحت اثر مودهاي گفته شده در دماي پايين مي باشد. به همين منظور با استفاده از نمونه ترك دار لبه اي با مقطع دايره اي خمشي، به ارزيابي مقاومت شكست مخلوط هاي آسفالتي بازيافتي در شرايط بارگذاري مونوتنيك پرداخته شده است. به همين منظور مخلوط هاي آسفالتي معمولي با چسباننده هاي قيري PG 64-22، PG 58-22 و PG 52-28 و مخلوط هاي آسفالتي حاوي مقادير 25، 40 و 55 درصد خرده آسفالت بازيافتي با چسباننده هاي قيري PG 58-22 و PG 52-28 ساخته شدند. پس از تعيين بار شكست بحراني و استفاده از روابط موجود در مكانيك شكست، مقادير چقرمگي شكست در حالت هاي بارگذاري مختلف براي مخلوط هاي آسفالتي معمولي و بازيافتي محاسبه و نتايج با يكديگر مقايسه گرديد. هم چنين مود شكست بحراني براي هر يك از مخلوط هاي آسفالتي تعيين گرديد. براساس نتايج به دست آمده از اين پژوهش، مقاومت شكست تابعي از مشخصات مخلوط هاي آسفالتي است و تاثيرگذاري هريك از متغيرهاي نام برده بر عمر شكست مخلوط هاي آسفالتي بسته به مود بارگذاري مي تواند متفاوت باشد.

1399/06/29

Evaluation Fracture Mechanics of Recycled Asphalt Mixtures in Effect of Mixed Mode I , III

12/2/2019 12:00:00 AM

These days the use of recycled asphalt due to the proper impact on the performance of asphalt mixtures is expanding. Preventing the formation and growth of cracks at low and medium temperatures is one of the important issues in recycled asphalt mixtures. Mostly fracture mechanics principles are used to analyze cracking in the recycled asphalt mixtures in tensile modes. However, the recycled asphalt mixtures are placed during their operation life in different loading modes such as tensile mode, in-plane shear mode, out-plane shear mode, and also tensile-shear modes inside and outside the plane. Given that, yet no research has been done on the loading modes of out-plane shear and tensile-shear modes on the fracture mechanisms of recycled asphalt mixtures. The purpose of this work is to study the fracture mechanisms of recycled asphalt mixtures under the mentioned modes at low temperatures. For this, the fracture resistance of recycled asphalt mixtures in monotonic loading conditions using a cracked edge sample with a circular cross-section under the bending has been evaluated. To this purpose, usual asphalt mixtures with bitumen adhesives PG 64-22, PG 58-22 and PG 52-28 and asphalt mixtures containing 25, 40, and 55 percent of recycled asphalt particle with bitumen adhesives PG 58-22 and PG 52-28 is made. After determining the critical fracture load using the equations of fracture mechanics, the fracture toughness values in different loading modes for usual and recycled asphalt mixtures were calculated and the results were compared with each other. The critical fracture mode was also determined for each of the asphalt mixtures. Based on the results of this study, fracture resistance is a function of the characteristics of asphalt mixtures and the effect of each of the mentioned variables on the fracture life of asphalt mixtures can vary depending on the load mode.