بررسی چقرمگی شکست مود کشش خالص (KIc) دمای پایین مخلوط‌های بتن آسفالتی حاوی درصد های مختلف فیلر سرباره کوره آهن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه پیام نور

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور تهران، ایران

چکیده

به طور کلی رشد ترک و شکست ناشی از شرایط مود I بارگذاری در سطح راه ها از عوامل اصلی خرابی روسازیهای آسفالتی خصوصا در فصول سرد سال می باشد. چقرمگی شکست (KIc) شاخص مناسبی برای بررسی و پیش بینی رفتار و مقاومت ترک خوردگی مخلوطهای آسفالتی در شرایط دمایی پایین می باشد که معمولا از طریق آزمایش مناسب شکست برای مخلوطهای آسفالتی بدست می آید. قطعه نیمه دیسک با ترک لبه ای و تحت بار خمش سه ای (قطعه SCB) یکی از قطعات متداول برای انجام آزمایش چقرمگی شکست در مخلوطهای آسفالتی می باشد. در این تحقیق، از این قطعه و روش برای محاسبه KIc مخلوط آسفالتی گرم حاوی درصدهای مختلف (3 و 5 درصد) پودر سرباره آهن به عنوان فیلر استفاده شده است. تستهای شکست در دو دمای 12- و 24- درجه سلسیوس و با نرخ بارگذاری ثابت انجام گردید. نتایج تستها نشان داد که با افزایش درصد فیلر مقدار چقرمگی شکست مود کششی (I) تا حدود 45 درصد نسبت به نمونه شاهد (مخلوط بدون فیلر سرباره آهن) افزایش می یابد. همچنین با کاهش دما مقدار KIc افزایش قابل ملاحظه ای را نشان داد که بیانگر بهبود مقاومت در برابر شکست مخلوط آسفالتی بواسطه افزایش سفتی قیر می باشد. هر چند که بار و نیروی شکست در نمونه های SCB با افزایش ضخامت قطعه افزایش قابل ملاحظه ای می یابد اما نهایتا با افزایش ضخامت نمونه SCB تغییر چندانی در مقدار چقرمگی شکست مخلوطهای آسفالتی تست شده مشاهده نگردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Fracture resistance of asphalt concrete mixtures under pure tensile mode loading in different environmental and geometric conditions with different percentages of filler

نویسندگان [English]

  • Mohammad reza Malek 1
  • shahin shabani 2
  • Mahmoud Reza Keymanesh 1
1 Payam-Noor university
2 Payame-Noor university
چکیده [English]

In general, mode I loading (pure tension) on the road surface occurs when the crack is placed between the front and rear wheels of the pavement. The results of this research indicate that the amount of fracture toughness depends on factors such as the test temperature, the thickness of the piece, the percentage of free space, and also the parameters of the geometry of the piece. Most of the researches conducted on one or two loading modes are based on the environmental characteristics of asphalt mixtures, and the geometrical conditions of asphalt mixture samples, including their cut thickness and the effect of different percentages of filler on the samples, have not been paid attention to. Therefore, in this research, the issue of how the geometrical characteristics of the part can affect the failure toughness of the bending half-disk samples under Mode I loading has been investigated. According to the obtained results, it was observed that as the cutting thickness of the piece increases, more force is required to break the sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Numerical and laboratory analysis
  • asphalt concrete mixtures
  • fracture resistance
  • pure mode I
  • SCB samples