ارزیابی مدل بلز در پی شبینی دمای عمق لایه آسفالتی در شرایط دمای گرم

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

در ارزیابی سازه ای روسازی آسفالتی با استفاده از دستگاه FWD ، دمای عمق لایه آسفالتی هنگام آزمای‍‍‍ش اندازه گی‍‍‍ری می شود تا تحلیل داد ههای افت و خیز، با استفاده از ضرایب اصلاحی در دمای مرجع انجام شود. علاوه بر اندازه گیری مستقیم دما در هنگام آزمایش رو شهایی نیز برای پی شبینی دمای عمق لایه آسفالتی توسعه یافته اند که متداول ترین آنها گراف آشتو و مدل بلز میباشند. در این تحقیق، ارزیابی مدل بلز در پی شبینی دمای عمق لایه آسفالتی در شرایط دمای گرم به عنوان هدف اصلی در نظر گرفته شد. به این منظور 10 قطعه روسازی در محورهای دو استان کرمان و خوزستان انتخاب شده و دما در نیمه و یک سوم عمق لایه آسفالتی و داد ههای مورد نیاز برای ارزیابی مدل بلز برداشت گردید. به منظور بررسی جامع مدل بلز، ضخام تهای متفاوت از لایه آسفالتی روساز یهای قدیمی و تازه ساخت و اندازه گیری دمای عمق در ساعات مختلف روز مد نظر قرار گرفت. تحلیل برازش خطی نتایج مدل بلز در مقابل دمای عمق اندازه گیری شده با ضریب تع یین 85 / 0 نشان داد که مدل بلز برای افزایش دقت نیاز به کالیبراسیون دارد. پس از انجام بررس یهای بیشتر مشخص گردید که دلیل اصلی کاهش ضریب تع یین در قطعات انتخابی وجود روسازیهای آسفالتی تازه ساخت بوده زیرا ضریب تع یین دمای عمق حاصل از مدل بلز و دمای عمق اندازه گیری شده در روسازیهای قدیمی 96 / 0می باشد. بنابراین با استفاده از داد ههای اخذ شده از روسازی های تازه ساخت مدل بلز برای این نوع روسازیها کالیبره و مدل اصلاح شده آن ارائه گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of BELLS Model to Predict the Asphalt Depth Temperature in Tropical Regions

چکیده [English]

In structural evaluation of asphalt pavement using FWD device, the depth temperature of asphalt layer was measured to analyze deflection data in reference temperature by means of correction coefficients. In addition to direct measurement of the temperature during the test, also some models were developed to predict asphalt layer depth temperature. AASHTO graph and Bells model are the most common of them. The main goal of this research is to evaluate Bells model to predict the asphalt layer depth temperature. So, 10 pavement sections of Kerman and Khuzestan provinces were selected and the temperature was measured in half and one-third depth of asphalt layer and also required data were gathered to use Bells model. To comprehensive evaluated of Bells model, various asphalt layer thicknesses of old and new constructed pavements were considered and depth temperature was measured in every 30 minutes of day. Linear regression analysis of Bells model versus measured depth temperature with R2=0.85 indicated that Bells model need to calibration to increase accuracy. More evaluation specified that the main reason of R2 decreasing in selected sections was the existence of new constructed asphalt pavements because determination coefficient of depth temperature based on Bells model and measured temperature in old pavements is equal 0.96. So Bells model for new constructed pavements was calibrated and corrected model was presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pavement temperature
  • Bells equation
  • Pavement deflection
for asphalt pavements: pavement temperature and
load frequency estimation”, Austroads Project No.
TT1826, Technical Report, AP-T248-13 September
2013, Australia.
- AASHTO (1993) “AASHTO guide for design of
pavement structure”, American Association of State
Highway and Transportation Official, USA.
- AASHTO (2012) “prediction of asphalt-bound
pavement layer temperatures”, American Association
of State Highway and Transportation Official,
AASHTO T317, USA.
- ASTM (2012) “ASTM D7228: standard test method
for prediction of asphalt-bound pavement layer temperatures”,
American Society For Testing and Materials,
USA.
- Bazi, G. (2010) “Evaluation of layer moduli and
overlay design software”, Elmod6 Training Manual,
Dynatest.
- Ding, K. (2005) “Effects of mix design factors on
thermal behavior of hot mix asphalt”, the University
of New Brunswick.
- Emmanuel, G. Fernando, Wenting L. and Duchwan
R. (2001) “Development of a procedure for temperature
correction of backcalculated ac modulus”, Texas
Department of Transportation Research and Technology
Implementation Office, FHWA/TX-02/1863-1.
- Everitt, P. R. (2001) “Prediction of asphalt pavement
temperatures in south Africa”, 20th South African
Transport Conference, University of Natal, Durban,
pp. 16 – 20.
- Inge, E. H. and Kim, Y. R. (2013) "Prediction of effective
asphaltic layer temperature", Transportation
Research Record, No. 1473, Transportation Research
Board, National Research Council, Washington,
D.C., 1995, pp. 93-100. HD 29/08, Volume 7, Section
3, Part 2, data for pavement assessment, design
manual for roads and bridges, highway agency, UK
government.
- Korczak, R. and Tighe, S. (2012) “Use of an automated
temperature data logger (ATDL) during falling
weight deflectometer (FWD) testing”, Conference of
Transportation Association of Canada Fredericton,
Advances in Pavement Evaluation and Instrumentation
Session, New Brunswick.
- Lukanen, E. and Stubstad, R. (2000) “Temperature
predictions and adjustment factors for asphalt pavement”,
Office of Infrastructure Research And Development
Federal Highway Administration, FHWARD-
98-085.
- Petersen, C. and Mahura, A. (2012) “Influence of the
pavement type on the road surface temperature”, Danish
Meteorological Institute, Copenhagen, Denmark.
- Stubstad, R. N., Baltzer, S., Lukanen, E. O. and Ertman-
Larsen, H .J. (1994) “Prediction of ac mat temperatures
for routine load/deflection measurements.
Proc.”, 4th International Conference on the Bearing
Capacity of Roads and Airfields, Vol. 1, Minneapolis,
Minn.
- Vasenev, A., Hartmann, T. and Doree, A. (2012)
“Prediction of the in-asphalt temperature for road
construction operations” Computing in Civil Engineering
(2012): pp. 469-476.
- Yavuzturk C. and Ksaibati, K (2002) “Assessment
of temperature fluctuations in asphalt pavements due
to thermal environmental conditions using a twodimensional,
transient finite difference approach”,
Department of Civil and Architectural Engineering,
University of Wyoming.