بررسي و تحليل اثر ژئوگريد بر روابط ويسكوالاستيك حاكم برمخلوط بتن آسفالتي

چكيده فارسي :

1 چكيده روسازي آسفالتي يكي از زيرساختهاي بسيار مهم جادهها شامل چندين اليه از مصالح مختلف ميباشد كه در معرض بارهاي ترافيكي غيريكنواخت در شرايط محيطي متفاوت قرار ميگيرد بارگذاري ترافيكي همراه با نوسانات دمايي كه راه در طول مدت سرويسدهي تجربه ميكند باعث ايجاد تغييرشكل خستگي و ديگر انواع خرابي ميشود كه درنهايت منجر به كاهش عملكرد و دوام سازه روسازي ميگردد تغييرشكلهاي دائمي يكي از خرابيهايي است كه اثرات نامطلوبي بر روي سطح رويه روسازي بهخصوص در مناطق گرمسيري دارد يكي از اقدامات مدرن باهدف كاهش تغييرشكلهاي مخلوط بتن آسفالتي تقويت اليههاي آسفالتي با مواد ژئوسنتتيك است از سوي ديگر خواص مكانيكي مخلوط بتن آسفالتي همانند خزش استراحت و بازيابي اثرات عميقي در طراحي مخلوط بتن آسفالتي كنترل خرابيهاي روسازي و طول عمر روسازي خواهند داشت بنابراين مدلهاي مكانيكي تعيينكنندهي مخلوط بتن آسفالتي گرم براي تحليل و پيشبيني پاسخهاي مكانيكي نسبت به ميزان بارگذاري زمان بارگذاري و فركانس بارگذاري ضروري و موردنياز هستند هدف پژوهش حاضر بررسي و تحليل اثر ژئوگريد بر روابط ويسكواالستيك حاكم بر مخلوط بتن آسفالتي ميباشد لذا براي اين منظور رفتار تغييرشكل مكانيكي مخلوط بتن آسفالتي تحت بارگذاري يك مدل برگرز در نظر گرفته شد و سپس خيز در مركز بارگذاري تحت بار استاتيكي به دست آمد در ادامه سه نمونه ژئوگريد پلياستر PET با اندازه مش يكسان 5 2 2 5 x سانتيمتر و با مقاومتهاي كششي 55 18 و 111 كيلو نيوتن بر متر تحت نيروي كششي قرار داده شد تا بتوان مدول االستيك و مدل رفتار مكانيكي ويسكواالستيك آنها را با استفاده از روش باقيماندههاي متوالي به دست آورد براي حل مدل تركيبي مخلوط بتن آسفالتي مسلح شده در پژوهش حاضر در مرحلهي اول ابتدا با در نظر گرفتن رفتار ژئوگريد بهعنوان يك ماده االستيك تاثير آن بر روي رابطهي ويسكواالستيك مدل برگرز حاكم بر رفتار مخلوط بتن آسفالتي با سه حالت مختلف 1 تاثير ژئوگريد بر كرنشهاي االستيك تأخيري مدل كلوين 2 تاثير ژئوگريد بر كرنشهاي ويسكوزي ميراگر مدل ماكسول 3 تاثير همزمان ژئوگريد بر كرنشهاي االستيك تأخيري و كرنشهاي ويسكوزي بررسي شد سپس در مرحلهي دوم با در نظر گرفتن رفتار ژئوگريد بهعنوان يك ماده ويسكواالستيك مجددا سه حالت ذكرشده نيز تكرار شد براي حل معادله خزشپذيري D t به هنگام تحليل و بررسي اثر ژئوگريد بر رابطهي ويسكواالستيك حاكم بر مخلوط بتن آسفالتي مدل برگرز از اصل همترازي االستيك ويسكواالستيك و تبديالت الپالس استفاده شد در پايان نيز براي حل معادالت از نرمافزار متلب استفاده گرديد الزم به ذكر است كه تمامي تحليل و بررسيها براي يك اليه مخلوط يتن آسفالتي بيندر 52 1 كه ثوابت ويسكواالستيك آن مطابق مطالعات گذشته به دست آمد صورت پذيرفت براي محاسبهي ميزان خيز و خزشپذيري در مركز بارگذاري بار استاتيكي مطابق نشريه 432 براي كاميونهاي دومحوره سنگين 8 2 مگاپاسكال فرض شد و شعاع بارگذاري نيز 251 ميليمتر و ضريب پواسون 5 1 فرض شدهاند در ادامه مخلوط بتن آسفالتي با پارامترهاي ويسكواالستيك براي اليه بيندر مخلوط بتن آسفالتي به همراه مسلح كنندههاي ژئوگريد در نرمافزار المان محدود آباكوس به صورت يك المان حجمي كه شامل يك اليه مخلوط بتن آسفالتي و يك مش از ژئوگريد ميباشد مدلسازي و تحت بارگذاري استاتيكي قرار داده شد نتايج نشان ميدهد كه مسلح كنندههاي ژئوگريد با تاثيرگذاري بر روي تغييرشكلهاي ميان مدت كرنشهاي االستيك تاخيري و دراز مدت كرنشهاي برشي مخلوط بتن آسفالتي باعث كاهش ميزان خيز و شيارشدگي ميشود مهمترين تاثيرگذاري اين مسلح كنندهها مقاومت در برابر كرنشهاي برشي ميباشد كه عالوه بر كاهش ميزان خيز در دراز مدت ميتوانند باعث افزايش طول عمر روسازي انعطافپذير شوند شايان ذكر است كه نتايج تحليلي داراي تطابق بسيار خوبي با نتايج حاصل از نرمافزار المان محدود ميباشد بهطوري كه حداكثر خطاي مشاهده شده در تمامي دادههاي خروجي خيز مخلوط بتن آسفالتي حدود 5 درصد ميباشد كلمات كليدي مخلوط بتن آسفالتي ژئوگريد ويسكواالستيك خزشپذيري خيز روش باقيماندههاي متوالي

شكيبايي فر، زواره

بررسي و تحليل اثر ژئوگريد بر روابط ويسكوالاستيك حاكم برمخلوط بتن آسفالتي

مخلوط بتن آسفالتي , ژئوگريد , ويسكوالاستيك , خزش‌پذيري , خيز , روش باقيمانده‌هاي متوالي