بررسي مشخصات مخلوط هاي آسفالتي مقاوم در برابر شكست مود Ш خالص

Investigation of Asphalt Mixture Characteristics against Pure Mode III Fracture

با بررسي تحقيقات پيرامون رفتار چقرمگي شكست مخلوط هاي آسفالتي اين طور استنباط مي شود كه قطعات متعددي جهت تست چقرمگي شكست مود (I (KIC مواد آسفالتي پيشنهاد شده است. اما تاكنون قطعه استانداردي براي تست چقرمگي شكست مود (III(KIIIC مخلوط هاي آسفالتي ارائه نشده است. چنين قطعه ­اي بايد شرايط هندسي و بارگذاري مناسبي داشته باشد كه علاوه بر بيشترين سازگاري با خصوصيات عادي، در شرايط ذاتي ماده مورد آزمايش بتواند داده هاي تكرارپذير، قابل اعتماد و درستي از مقاومت در برابر شكست مخلوط آسفالتي ارائه نمايد. يكي از قطعاتي كه اين موارد را براي محاسبه KIIIC مواد آسفالتي ارائه مي­ كند، قطعه ترك­دار ديسك خمشي (ENDB) است كه به سبب مزايايي چون سهولت ساخت و ايجاد ترك، در مقايسه با ساير نمونه‌ها، و امكان شبيه‌سازي مود بارگذاري IIIبراي بررسي رفتار شكست مخلوط هاي آسفالتي، گزينه مناسبي به نظر مي رسد. با وجود اين، تحقيقات كمي در گذشته در مورد اين قطعه براي دستيابي به داده هاي معتبر KIIIC انجام شده است. لذا، در اين تحقيق، با هدف مطالعه دقيق­ تر اين موضوعات، اثر هندسه و مشخصات مخلوط هاي آسفالتي بر رفتار چقرمگي شكست قطعه ENDB، با استفاده از نرم­ افزار اجزاي محدود آباكوس، بررسي شده است. نتايج اين تحقيق مي تواند در انتخاب و معرفي قطعه استاندارد مناسب و مشخصات مناسب مخلوط هاي آسفالتي، جهت تعيين مقدار KIIIC مخلوطهاي آسفالتي، كمك به ­سزايي به محققين نمايد. از نتايج مهم اين تحقيق ميتوان به اثر ضخامت برش بر ميزان چقرمگي شكست در مود بارگذاري ذكر شده اشاره نمود. به طوري كه ميزان چقرمگي شكست در نمونه با ضخامت برش بيشتر، افزايش يافته و با كاهش ميزان درصد فضاي خالي و دماي آزمايش، ميزان چقرمگي شكست نيز افزايش مي­ يابد.

By the research on the behavior of fracture toughness in asphalt mixtures, it has been suggested that several components have been proposed to test the mode III (KIIIc) fracture toughness of asphalt mixtures. But until now, a standard piece not been provided for testing fracture toughness (KIIIc) of asphalt. Such specimen should have appropriate geometric and loading conditions. In addition, it could be compatibility with the most common features in the inherent of tested materials and provide repeatable, reliable and integrity data of fracture resistance in asphalt mixture. ENDB is one of the specimens that could provide these items for calculating KIIIC of asphalt materials. It seems to be a good choice in comparing with other samples due to advantages such as ease of construction, cracks creation and simulation facilities of mode I loading for investigating of asphalt fracture behavior. The aim of this study was to investigate the effect of geometry and characteristics of asphalt mixtures on the behavior of ENDB fracture toughness. Using the finite element software (ABAQUS), geometry and meshing of the desired part have been performed. The result of this research can help in selecting and introducing the appropriate standard specimen and appropriate specifications of asphalt mixtures to determine the amount of KIIIC of asphalt mixtures to researchers. The important results of this research can be mentioned as the effect of thickness on the degree of fracture toughness in loading mode III. So the fracture toughness in the specimen with a higher thickness increases, and with the decrease in the percentage of air void and the test temperature, the degree of toughness of the fracture also increases.