|
|
|
|
ارزیابی چقرمگی شکست آسفالت نیمه گرم حاوی الیاف طبیعی و مصنوعی در دماهای پایین
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
منصوریان احمد ,رزمی علی ,رضوی محمود ,محمدعلیها محمدرضا
|
|
منبع
|
مهندسي عمران شريف - 1398 - دوره : 35-2 - شماره : 2/2 - صفحه:29 -38
|
|
چکیده
|
چقرمگی شکست، خاصیتی از ماده‌ی دارای ترک است که مقاومت آن را در برابر رشد ترک نشان می‌دهد. معمولاً هر چه میزان پارامتر چقرمگی شکست بیشتر باشد، آن ماده بهتر می‌تواند در برابر رشد ترک و بارهای وارده مقاومت کند. در نوشتار حاضر، به‌منظور ارزیابی چقرمگی شکست آسفالت نیمه‌گرم حاوی الیاف مصنوعی (با پایه‌ی پلی اولفین و آرامید) و طبیعی (از نوع جوت)، نمونه‌هایی به‌صورت نیم‌دیسک و حاوی درصدهای مختلف از هر یک از الیاف گفته شده (0٫3، 0٫5 و 0٫7 درصد وزنی مخلوط آسفالت نیمه‌گرم) تهیه شد. در ادامه، برای تعیین موقعیت نسبی ترک در نمونه‌ها به‌منظور ایجاد شرایط بارگذاری در هر یک از مودهای بارگذاری و همچنین محاسبه‌ی ضرایب شکل نمونه‌های دارای ترک، تحلیل به روش المان محدود انجام شد. سپس با ایجاد ترک در نمونه‌های نیم‌دیسک و بارگذاری آن‌ها در سه دمای 0، 10− و 20− درجه‌ی سانتی‌گراد، چقرمگی شکست در هر یک از مودهای بارگذاری محاسبه شد. بررسی نتایج آزمایش‌ها و تحلیل‌های انجام شده نشان می‌دهد که چقرمگی شکست مخلوط آسفالت نیمه‌گرم حاوی الیاف طبیعی و مصنوعی نسبت به مخلوط بدون الیاف در مود کشش خالص و مود ترکیبی (برش و کشش برابر)افزایش می‌یابد، ولی روند مذکور با بیشتر شدن سهم برش به‌ویژه در الیاف طبیعی مشاهده نمی‌شود. همچنین در تمام مودهای بارگذاری و در تمام دماهای آزمایش، به ازاء درصد مساویِ الیاف، تاثیر الیاف مصنوعی در بهبود چقرمگی شکست آسفالت نیمه‌گرم بیشتر از الیاف طبیعی است.
|
|
کلیدواژه
|
آسفالت نیمه‌گرم، چقرمگی شکست، دمای پایین، الیاف طبیعی، الیاف مصنوعی
|
|
آدرس
|
مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی, بخش قیر و آسفالت, ایران, دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر, دانشکده‌ی فنی و مهندسی, ایران, دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر, دانشکده‌ی فنی و مهندسی, ایران, دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده ی مهندسی صنایع, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
mrm_aliha@iust.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EVALUATION OF FRACTURE TOUGHNESS OF WARMMIX ASPHALT CONTAINING NATURAL AND SYNTHESIS FIBERS AT LOW TEMPERATURES
|
|
|
|
|
Authors
|
|
|
Abstract
|
Compared to typical hotmix asphalt (HMA), Warmmix asphalt (WMA) is produced at a lower temperature; therefore, it can be a good alternative for pavement located in cold climates. On the other hand, the lowtemperature cracking is one of the main concerns of highways agencies in cold climates. Many different additives including fibers have been used for improving hotmix asphalt performance; however, a few types of research have been conducted to investigate the effects of fibers on warmmix asphalt performance. In this paper, warmmix asphalt containing Sasobit and different percentages of natural and synthesis fibers (0.7%, 0.5% and 0.3% by weight of the total warm mix asphalt) were prepared by gyratory compactor. The cylinder specimens were cut to prepare semicircular bending (SCB) specimens to determine the critical intensity factor (fracture toughness) of the warmmix asphalt specimens. Using ABAQUS software the finite element analysis was conducted to determine the geometry factors and crack positions for pure tension (mode I), pure shear (mode II) and mixed modes (I/II). The cracked specimens were loaded at a constant rate (3 mm/min) at 0 oC, 10 oC and 20 oC until they were fractured; then the fracture toughness of each specimen was calculated. Analysis of testr esults indicated that the fracture toughness of warmmix asphalt specimens containing natural or synthesis fibers increased when the temperature test decreased. In addition, the tests results showed that fracture toughness of warm mix specimens containing natural or synthesis fibers in mixed mode (with the same portion of tension and shear) and pure tension mode are higher than that of the control asphalt mixtures. However, this trend was not observed for loading modes with the higher portion of shear, especially for specimens containing natural fibers. Furthermore, in the same percentages of fibers, the effect of synthesis fibers to improve the fracture toughness of the mixtures was higher than that of the natural fibers.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|