تاثیر پیرشدگی بلند‏مدت بر ترک‌خوردگی دماپایین مخلوط‌های آسفالتی با استفاده از روش‌های مکانیکی و ترمودینامیکی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه

3 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.18548.6897
چکیده

در اکثر پژوهش‌های موجود به منظور بررسی پیرشدگی بر عملکرد مخلوط آسفالتی از نتایج آزمایش‌های مکانیکی به منظور بررسی پتانسیل ترک خوردگی حرارتی یک مخلوط آسفالتی استفاده می‌شود و به خصوصیات پایه‌ای مصالح که در رخداد ترک‌خوردگی دماپایین مهم هستند، کمتر توجه می‏شود. بر این اساس، مطالعه حاضر به بررسی تاثیر پیرشدگی بر ترک‏خوردگی دماپایین 12 ترکیب مختلف مخلوط آسفالتی از طریق روش‏های مکانیکی و انرژی آزاد سطحی، که بر پایه خصوصیات اصلی مواد است، پرداخته است. ارزیابی ترک‏خوردگی حرارتی مخلوط‏های آسفالتی از طریق انجام آزمایش مکانیکی خمش نیم دایره‏ای و آزمایش‏های ترمودینامیکی از طریق تعیین مولفه‌های انرژی آزاد سطحی قیر و سنگدانه انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان دادند که پارامترهای انرژی شکست و چقرمگی شکست که به عنوان شاخص تعیین حساسیت مخلوط آسفالتی در برابر ترک‌خوردگی دمایی شناخته می‌شوند، برای مخلوط‏های آسفالتی پیرشده به ترتیب بین 3/6 تا 7/13 درصد و بین 5/6 تا 7/10 درصد کمتر از مخلوط‏های کنترل می‏باشد. نتایج آزمایش‌های انرژی آزاد سطحی نشان می‌دهد پیرشدگی باعث افزایش در مولفه غیرقطبی بین 1/3-1/5 درصد و کاهش در مولفه‌های اسیدی و بازی انرژی آزاد سطحی قیر به ترتیب بین 2/41-4/53 درصد و بین 2/334-6/349 درصد می‌شود. این نتایج باعث شده است تا مقدار انرژی آزاد پیوستگی از 63/0 تا 03/1 (ergs/cm2) افزایش یابد. همچنین، پیرشدگی باعث کاهش در انرژی آزاد چسبندگی قیر-سنگدانه می‌شود که مقدار حداکثر کاهش 61/2 (ergs/cm2) بوده است. این بدان معناست که پیرشدگی باعث کاهش پوشش‌پذیری قیر بر روی سطح سنگدانه و مقاومت در برابر گسیختگی در سطح تماس قیر-سنگدانه می‏شود.