بررسی آزمایشگاهی چقرمگی شکست بتنهای آسفالتی تحت مودهای ترکیبی کششی- برشی

یکی از مهم ترین خرابی های ایجاد شده برای جاده ها، پدیده ترک خوردگی رویه های آسفالتی در شرایط دمایی پایین است. تغییرات مشخصات بتن آسفالتی (مانند نوع قیر، جنس مصالح، نوع دانه بندی و درصد فضای خالی) تاثیر بسزایی در رفتار ترک خوردگی آن ها دارد. از آنجاکه اصلی ترین خرابی روکش های آسفالتی (ایجاد ترک های انعکاسی) تحت بارگذاری مود ترکیبی کششی – برشی ناشی از عبور وسائط نقلیه به وقوع می پیوندد، در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر مشخصات بتن آسفالتی بر مقاومت ترک خوردگی )چقرمگی شکست( مود ترکیبی آنها در شرایط دمایی پایین پرداخته می شود. بدین منظور، از آزمایش قطعه نیمه دیسک با ترک لبه ای(SCB) و تحت بارگذاری خمش سه نقطه ای استفاده شد. دو جنس مصالح سنگی، دو نوع دانه بندی و دو نوع قیر که معمولا در روسازی راههای ایران استفاده می شود، در ساخت نمونه های آزمایشگاهی استفاده گردید. از نمونه های استوانه ای بدست آمده از دستگاه تراکم ژیراتوری و تحت دورانهای ۳۵ ، ۷۰ و ۹۰ دور چرخش، برای تهیه نمونه های SCB استفاده شد و برای در نظر گرفتن تاثیر فضای خالی از تلورانس %۵/۰± برای بارگذاری با مود کششی غالبتر و %۸/۰± برای بارگذاری با مود برشی غالبتر استفاده شد. بررسی نمودار بار-جابجایی نمونه های آزمایش شده در دمای ۱۵- درجه سلسیوس، نمایانگر این مطلب بود که رفتار شکست آسفالت تحت این شرایط خطی می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که خصوصیات بتن آسفالتی تاثیر قابل توجهی بر مقدار چقرمگی شکست این بتنها دارد اما با افزایش درجه مود برشی، تاثیر درصد فضای خالی و اندازه دانه ها در رفتار ترک خوردگی بتن آسفالتی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Asphalt concrete ، Fracture toughness ، Semi circular bend specimen (SCB) ، Mixed mode I/II ، Low temperature Cracking ، بتن آسفالتی ، چقرمگی شکست دمای پایین ، نمونه خمشی نیم دایره ای(SCB) ، مودهای ترکیبی کششی - برشی