مقایسه تغییر رفتار گسترش ترک از بالا به پایین در محدوده دمایی بالا، متوسط و پایین

ترک خوردگی از بالا به پایین به عنوان یکی از مهمترین و پیچیده ترین مکانیزم های خرابی در روسازی های آسفالتی، نقش قابل توجهی در کاهش عمر خدمت دهی راه ها دارد. این نوع ترک ها تحت تاثیر بارهای ترافیکی، گرادیان های حرارتی و رفتار ویسکو الاستیک مصالح، از سطح روسازی آغاز شده و به سمت لایه های زیرین گسترش می یابد. مطالعات پیشین نشان می دهد تمرکز تنش های کششی و برشی در ناحیه سطحی به ویژه در مسیر بارگذاری چرخ، عامل اصلی شروع این ترک ها بوده و شرایط دمایی تاثیر تعیین کننده ای بر نحوه گسترش آن دارد. هدف این پژوهش، بررسی مقایسه ای رفتار گسترش ترک ها در سه محدوده دمایی پایین، متوسط و بالا با رویکردی مبتنی بر مکانیک شکست و مرور نظام مند مطالعات معتبر است. در این راستا با بهره گیری از نتایج آزمایشگاهی شامل پارامترهای چقرمگی و انرژی شکست و نیز تحلیل های عددی ویسکو الاستیک در محیط، روند رشد ترک تحت اثر همزمان بارگذاری ترافیکی و تنش های حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در دمای پایین به دلیل رفتار ترد مصالح، ترک ها با نرخ بالا و به صورت ناگهانی گسترش می یابند، در حالی که در دمای بالا کاهش مدول آسفالت و افزایش تغییر شکل پلاستیک، شرایط آغاز ترک های سطحی را فراهم می کند. با این حال بحرانی ترین وضعیت در دمای متوسط مشاهده می شود، جاییکه رفتار ویسکو الاستیک موجب تجمع تدریجی انرژی کرنشی و رشد پایداری ترک ها می گردد. در مجموع نتایج این پژوهش بر اهمیت تحلیل همزمان اثر دما و بارگذاری در پیش بینی دقیق رفتار ترک ها تاکید داشته و می تواند مبنایی برای بهینه سازی طراحی روسازی و افزایش دوام آن فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

مکانیزم های گسترش ترک ، ترک از بالا به پایین ، دمای ترک خوردگی