مدلسازي ترك خوردگي مخلوطهاي بتن آسفالتي با استفاده از روش ترك چسبنده

دكتراي تخصصي

چكيده ترك خوردگي يكي از خرابيهاي اصلي و رايج روسازيهاي آسفالتي در دماهاي متوسط و پايين مي باشد. براي بيان رفتار رشد ترك و پيش بيني مقاومت شكست و خستگي، اصول علم مكانيك شكست روشهاي مختلفي را ارئه داده است. يكي از اين روشها الگوريتم ترك چسبنده مي باشد كه با توجه به اصول حاكم بر آن قابليت شبيه سازي پيدايش و رشد ترك را تحت شرايط مختلف بارگذاري و دمايي دارا مي باشد. در اين رساله با توجه به پيچيدگي شبيه سازي هاي رايانه اي موجود در رشد ترك مخلوط آسفالتي سعي شده تا ضمن بهره مندي از اصول روش ترك چسبنده، با استفاده از آزمايشات شكست پارامترهاي ورودي شبيه سازي كامپيوتري رفتار رشد ترك مدلسازي شود. اين پارامترها بر مبناي ميزان انرژي شكست صرف شده در ناحيه فرايند شكست استوار بوده اند.براي اين منظور آزمايشات شكست بر روي نمونه هاي آسفالتي حاوي قير 70/60 و قير پليمري انجام گرديد و با استفاده از داده هاي بار جابجايي دهانه ترك اندازه گيري شد. و با استفاده از آن مدلسازي كامپيوتري با انجام آزمايشات شكست مستقل صحه گذاري گرديد. با توجه به اهميت بارگذاري وابسته به مود، رفتار شكست مودهاي تركيبي كششي و برشي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داده است كه روش ترك چسبنده قابليت مدلسازي رفتار رشد ترك در انواع مختلف مخلوطهاي بتن آسفالتي را با قابليت اطمينان بالايي دارا مي باشد. ضمنا با توجه به اهميت نقش قير در عملكرد مخلوطهاي آسفالتي در دماهاي متوسط، عملكرد خستگي قير نيز در كنار رفتار شكست و خستگي مخلوطهاي آسفالتي متناطر آنها مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج عملكرد مخلوطهاي بتن آسفالتي نشان داد كه مقاومت شكست در مخلوطهاي بتن آسفالتي از روند مشابهي با مقاومت خستگي قير و خستگي مخلوطهاي آسفالتي متناطر برخوردار مي باشد. واژه‌هاي كليدي: ترك چسبنده، شكست و خستگي، چقرمگي شكست، مود تركيبي.

188448

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمدرضا محمدعليها

راه و ترابري

دكتر محمود عامري - دكتر شمس نوبخت