ارزیابی نتایج آزمایشگاهی عمق شیارشدگی در مخلوط آسفالت لاستیکی با نتایج مدل‌سازی المان محدود

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان

2 دانشگاه زنجان

3 دانشگاه امام خمینی قزوین

چکیده

تحقیقات اخیر نشان می‌دهند که خرده لاستیک قادر است خصوصیات دینامیکی و عملکردی مخلوط‌های آسفالتی گرم را بهبود ‌ببخشد. در سال‌های اخیر مهندسان و محققان در تلاش هستند تا روش‌هایی را برای ارزیابی و بررسی رفتار روسازی تحت تأثیر عوامل متعدد بدست آورند. با افزایش سرعت و میزان بار ترافیکی و بالا رفتن اثرات منفی خرابی روسازی روی نظام اقتصادی و اجتماعی، مهندسین روش‌های تحلیلی و عددی را بدست آوردند. یکی از مودهای شایع خرابی روسازی، شیارشدگی می‌باشد که خرده لاستیک قادر است میزان آن را کاهش دهد. از طرف دیگر، روش‌های عددی توانایی‌های خود را درزمینهٔ ارزیابی دقیق سیستم روسازی به اثبات رسانیده است. هدف از این تحقیق استفاده‌ی همزمان از روش المان محدود دوبعدی و سه‌بعدی بر مبنای نتایج آزمایشگاهی در شبیه‌سازی آزمایش ویل‌تراک به‌منظور ارزیابی پدیده شیارشدگی در مخلوط‌های آسفالت لاستیکی می‌باشد. به‌منظور دست‌یابی به این هدف، نرم‌افزار آباکوس مورد استفاده قرار گرفته و مدل‌های دوبعدی و سه‌بعدی به‌دست‌آمده با یکدیگر و نیز با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیدند. مقایسه نتایج شیارشدگی پیش‌بینی شده در نرم‌افزار با نتایج اندازه‌گیری شده در آزمایش ویل‌تراک نشان می‌دهد که اختلاف این دو مقدار برای حالت مدلسازی سه‌بعدی و دوبعدی به ترتیب 5/11% و 5/13% می‌باشد. این مقدار اختلاف، اعتبار مناسبی را برای مدلسازی ارائه‌شده در این تحقیق براساس مطالعات قبلی به همراه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Rut depth evaluation of rubberized asphalt mixtures derived from laboratory results with Finite Element Modeling

چکیده [English]

Recent research indicates that crumb rubber can improve dynamic properties and mechanical performance of Hot Mix Asphalt. In recent years, engineers and researchers have tried to gain procedures for evaluation of pavement behavior that is influenced by multiple factors. Because of the traffic load and speed increase and negative effects of pavement failure on the economic and social devastation, pavement engineers have obtained analytical and numerical methods. One of the most common failure modes of the pavement is rutting that the crumb rubber can reduce it. On the other hand, numerical methods have proven their capabilities in the field of accurate assessment of pavement systems. Objective of this research is Wheel Track test simulation using Two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) Finite Element Method simultaneously based on experimental results to rutting phenomenon modeling of rubberized asphalt. The Hamburg Wheel Rut Tester (HWRT) is used in this research for asphalt laboratory accelerated rutting resistance testing, and for calibration of material parameters developed in repeated load axial test (RLA). To achieve research goals, ABAQUS software is used. Comparing of the predicted rutting results in software with measured rutting results in wheel track test shows that difference between these two amounts for 3D and 2D modeling mode is 11.5% and 13.5% respectively. This amount of difference has a good reputation for the model presented in this study, based on previous studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hot Mix Asphalt
  • rubberized asphalt
  • Rutting
  • Finite Element
  • Wheel Track