تعيين عمر خستگي مخلوط هاي آسفالتي در كرنش هاي كم با استفاده از آزمايش تير خمشي با فركانس بارگذاري 25 هرتز

Determining Fatigue Life of Hot Mix Asphalt at Low Strain Using Beam Fatigue Test at 25 Hz Loading Frequency

براي جلوگيري از خرابي ناشي از خستگي در روسازي هاي با عمر طولاني، يافتن سطح كرنش كششي كه مخلوط آسفالتي بتواند در آن سطح، تعداد بارگذاري بي‌نهايتي را تحمل كند (حد تحمل)، بسيار اهميت دارد. اغلب پژوهشگران براي تعيين حد تحمل مخلوط هاي آسفالتي از آزمايش تير خمشي در كرنش هاي كمتر از 250 ميكرواسترين استفاده كردند، ولي در انجام آزمايش، با افزايش مدت زمان آزمايش و پديده خود ترميمي مواجه شدند كه باعث سختي فرآيند تعيين حد تحمل مي شود. در اين پژوهش براي كاهش مدت زمان آزمايش و كاهش اثر پديد خود ترميمي، پيشنهاد انجام آزمايش تير خستگي در فركانس بارگذاري 25 هرتز به جاي 10 هرتز داده شد. براي تعيين عمر خستگي در فركانس 10 هرتز بر حسب نتايج فركانس 25 هرتز نيز با انجام آزمايش در سطوح كرنش مختلف، دو رابطه براي محدوده كرنش هاي معمول (بيشتر از 250 ميكرواسترين) و كرنش هاي كم (كمتر از 250 ميكرواسترين) ارايه شد. اين روابط نشان داد كه ارتباط منطقي بين عمرهاي خستگي حاصل از فركانس بارگذاري 10 هرتز و 25 هرتز وجود دارد.

To prevent fatigue failure on long-life asphalt pavement, it is important to consider endurance limit in design. The endurance limit is defined as the tensile strain below which no fracture or fatigue damage occurs. Review of the literature shows that it is very time consuming to conduct fatigue tests at low strain. One of the major reasons for increasing of test time is self-healing. Beam fatigue tests results at low strain show that the stiffness and dissipated energy remains almost constant with increasing the repeated load number in the early part of test In this research study, to reduce the testing time and self-healing effect, it was proposed that the tests be conducted using loading at 25 Hz. Results showed that there is good correlation between fatigue lives based on loading at 25 Hz and 10 Hz. According to the tests results, two relationships were developed between fatigue lives based on loading at 10 Hz and 25Hz for normal and low strain.