بررسی نحوه گسترش ترک‏ های خستگی در روسازی آسفالتی در اثر تغییر دما، با استفاده از فرضیه مکانیک شکست

یکی از خرابی ‏های اصلی و مهم که در روسازی‏ های آسفالتی اتفاق می افتد ترک ‏های ناشی از خستگی می ‏باشد، که در بخش پایینی مقطع آسفالتی پدید می ‏آیند و سپس با تکرار بار به سمت بالا گسترش می ‏یابند. پیدایش این نوع ترک ‏ها در مقاطع آسفالتی با ضخامت کم، رایج است. در این پژوهش، برای شناخت بهتر و درک بیشتر نحوه ی گسترش ترک ‏های روبه بالا و پارامترهای موثر در آن، از روش مکانیک شکست استفاده شده و پدیده ی ترک و نحوه پیشروی آن در روسازی در سه دمای کم، متوسط و زیاد تحلیل نظری گردید. نتایج نشان داد که مقدار ضریب شدت تنش ارتباط مستقیمی ‏با فاصله مرکز بارگذاری از ترک دارد. همچنین، مشاهده شد که در حالت اساس دانه ‏ای مقدار ضریب شدت تنش در حالتی که بار در نزدیکی ترک قرار دارد افزایش بیشتری را نسبت به حالت اساس سیمانی نشان می دهد. این مسئله، تاثیر زیاد نوع اساس، بخصوص اساس دانه ‏ای، را بر تغییرات ضریب شدت تنش نشان می ‏دهد.

Evaluation of Fatigue Cracks Propagation in Asphalt Pavements due to Temperature Changes using Fracture Mechanics Theory

Fatigue cracking is perceived as one of the primary failures in asphalt pavements. This type of failure originates from the bottom of asphalt layer and then spreads upward as a result of repeated loading. Emersion of this type of cracks is common in asphalt sections with less thickness. In this research, for a better understanding of the mechanisms and parameters of fatigue cracks propagation, the fracture mechanics approach was used. Subsequently, the crack phenomenon and its extension in pavements were theoretically analyzed under three temperatures: low, medium, and high. The results showed that the stress intensity factor is directly correlated with the distance of loading from the center of the crack. Moreover, stress intensity factor was observed to increase more rapidly when the load is applied near the crack in case of having granular base compared to concrete base. This highlights the high impact of type of base, especially granular base, when it comes to changes in stress intensity factor.