بررسی ترک‌خوردگی حرارتی در مخلوط‏های آسفالتی با روش انرژی آزاد سطحی، مشخصات رئولوژیک دمای کم قیر، آزمایش خمش نیم‌دایره و ویژگی‌های مصالح سنگی

نویسندگان

1 گروه آموزشی عمران، واحد سلماس، دانشگاه آزاد اسلامی، سلماس، ایران

2 دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 گروه مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

doi
10.22075/jtie.2023.29245.1624
چکیده

در تحقیقات گذشته در بررسی رفتار ترک‌‌های حرارتی در مخلوط‌های آسفالتی معمولاً خصوصیات قیر و یا رفتار مخلوط آسفالتی مورد توجه قرار گرفته است. در این روش‌ها به نقش اجزای مختلف مخلوط آسفالتی در وقوع این خرابی‌ها توجه نمی‌شود. استفاده از مفهوم انرژی آزاد سطحی به همراه مشخصات پایه‌ای مواد تشکیل‌دهنده مخلوط آسفالتی می‌تواند در بررسی ترک‌های حرارتی نیز مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش سعی شده است تا نقش خصوصیات پایه‏ا‏ی مواد در رخداد این ترک‌ها به همراه پارامتر‏های انرژی آزاد سطحی بررسی شود. بدین منظور، مؤلفه‌های انرژی آزاد سطحی برای چهار نوع سنگدانه و هشت نوع قیر اندازه‏گیری شده است. همچنین، سختی خزشی قیر به همراه شیب نمودار سختی خزشی از آزمایش‏ رئومتر تیرچه خمشی به ‌دست آمده ‌است. علاوه بر این موارد، ضخامت غشای قیر بر روی سطح سنگدانه، شاخص سنگدانه و مساحت سطح ویژه سنگدانه‌ها نیز تعیین شده‌است. به منظور بررسی پتانسیل ترک‌خوردگی حرارتی از آزمایش خمش نیم‏دایره روی 32 ترکیب مختلف مخلوط آسفالتی در دمای پایین استفاده شده است. سپس از روش‏های آماری برای بررسی ارتباط پارامترهای مذکور با نتایج آزمایش خمش نیم‏دایره استفاده گردیده است. تحلیل‌های آماری نشان می‌دهند که مشخصات پایه‌ای مواد شامل ضخامت غشای قیر روی سطح سنگدانه، شاخص سنگدانه، انرژی آزاد پیوستگی، انرژی آزاد چسبندگی، نسبت مؤلفه بازی به اسیدی انرژی آزاد سطحی و مساحت سطح ویژه سنگدانه تأثیر معنادار و مثبت بر روی شاخص‌های ترک‌خوردگی در آزمایش خمش‌ نیم‌دایره شامل انرژی شکست و چقرمگی شکست دارند.