مدل سازی ناهمگن مخلوط آسفالتی جهت بررسی رفتار ترک خوردگی لایه روکش دارای ترک پایین به بالا

ترک خوردگی پایین به بالا در روکش های آسفالتی ساخته شده بر رویه های فرسوده یکی از رایج ترین خرابیها در روسازی های مرمت شده می باشد. جهت بررسی رفتار ترک خوردگی مخلوط آسفالتی می توان از علم مکانیک شکست استفاده کرد. در این پژوهش با استفاده از روش اجزا محدود و الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه ها قسمتی از سازه روسازی دارای ترک پایین به بالا (ترک انعکاسی بصورت دوبعدی مدل سازی شده است. در مدل ساخته شده ۲۲۵ میلی متر از هر طرف ترک بصورت ناهمگن و متشکل از سنگدانه ها و ماستیک شبیه سازی شد. سپس روسازی مذکور در فواصل مختلف نسبت به ترک (I / L) تحت بارگذاری ترافیکی قرار گرفته و ضرایب شدت تنش و تنش T برای آنها پیش بینی شده است. نتایج نشان دادند مدل سازی ناهمگن مخلوط آسفالتی منجر به تغییرات قابل ملاحظه در بزرگی ضرایب شدت تنش مد اول و دوم (KI و KIT) و همچنین تنش T شده است. همچنین در بررسی رفتار ترک خوردگی روکش آسفالتی در حالت مدل سازی ناهمگن مخلوط آسفالی، محل قرارگیری نوک ترک از اهمیت ویژهای برخوردار بوده، بطوریکه با قرارگیری نوک ترک درون سنگدانه های بزرگی پارامترهای شکست افزایش می یابد. بعلاوه نرخ رشد و انتشار ترک پایین به بالا با افزایش ضخامت لایه روکش به شدت کاهش می یابد، که می توان گفت طراحی ضخامت بهینه لایه روکش در کاهش و به تعویق انداختن ترک خوردگی پایین به بالا در رویه های آسفالتی نقش بسزایی داشته و در بلند مدت منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری روسازی می گردد.

کلیدواژه ها:

روش اجزا محدود ، الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه ها ، مدلسازی ناهمگن مخلوط آسفالتی ، ترک پایین به بالا