پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,288,006 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,745 |
تأثیر نوع تکیه‌گاه بار-جابجایی آزمایش خمش نیم‌دایره‌ای بر پارامترهای مختلف مکانیک شکست مخلوط‌های آسفالتی | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 20، دوره 54، شماره 6، شهریور 1401، صفحه 2441-2460 اصل مقاله (1.29 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.19356.7146 | ||
| نویسندگان | ||
| علی میرهاشمی1؛ سعید صبحی* 2؛ پویان ایار3؛ افشار یوسفی عباسعلیلو1 | ||
| 1دانشگاه علم‌وصنعت ایران، تهران، ایران | ||
| 2دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل | ||
| 3دانشگاه علم وصنعت ایران، مهندسی عمران | ||
| چکیده | ||
| امروزه آزمایش خمش نیم‌دایره‌ای به عنوان یک روش مرسوم در بررسی رفتار شکست مخلوط آسفالتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آزمایش مطابق آیین‌نامه‌ها دارای شرایط خاص آزمایشگاهی از جمله ابعاد هندسی نمونه، دمای آزمایش و نرخ بارگذاری مشخصی می‌باشند که در آزمایشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی با ایجاد شرایط یکسان رعایت می‌شوند. ولی در کنار فراهم‌سازی شرایط یکسان آزمایش، شکل و نوع تکیه‌گاه‌ها مورد استفاده در آزمایش کمتر مورد توجه قرار گرفته و دارای نوع و شکل یکپارچه‌ای نمی‌باشند که ممکن است این امر موجب تفاوت در نتایج آزمایشگاهی گردد. لذا در این پژوهش تأثیر 5 نوع تکیه‌گاه مختلف بر روی پارامترهای مهم مکانیک شکست مخلوط آسفالتی با در نظر گرفتن ضریب تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. نرخ بارگذاری مورد استفاده برابر 5 میلی‌متر بر دقیقه در نظر گرفته شد و نمونه‌های آسفالتی ساخته شده تحت بارگذاری استاتیکی یکنواخت مود І خالص قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد انتخاب نوع تکیه‌گاه تأثیر مستقیمی بر روی پارامترهای مکانیک شکست دارد و انتخاب تکیه‌گاه اشتباه ممکن است خطای قابل توجهی وارد نتایج آزمایش کند و همچنین وجود اصطکاک در بین نمونه و تکیه‌گاه موجب پراکندگی بیشتر نتایج آزمایشگاهی شده و میزان تکرارپذیری نتایج را کاهش دهد. بدین منظور پیشنهاد می‌شود تکیه‌گاه‌های صلب که آزادی حرکت ندارند و دارای اصطکاک زیادی با نمونه هستند، در حد امکان مورد استفاده قرار نگیرند. در این تحقیق مطابق نتایج با در نظر گرفتن شرایط آزمایشگاهی خاص (هندسی نمونه، دمای آزمایشگاهی و نرخ بارگذاری مشخص) تکیه‌گاه شماره 1 به عنوان مناسب‌ترین تکیه‌گاه با تکرارپذیری بالای نتایج انتخاب شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آزمایش خمش نیم‌دایره‌ای؛ تکیه‌گاه بار- جابجایی؛ مکانیک شکست؛ مخلوط آسفالتی؛ ضریب تغییرات | ||
| موضوعات | ||
| انواع خرابی روسازی انعطاف پذیر؛ پارامتر های رفتاری قیر/آسفالت؛ روشهای تحلیلی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The Effects of SCB test support configurations on different fracture mechanic parameters in asphalt mixtures | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Mirhashemi1؛ Saeid Sobhi2؛ Pooyan Ayar3؛ afshar yusefi1 | ||
| 1Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| 2Babol Noshirvani University of Technology | ||
| 3School of Civil Engineering, Building No.2, Iran University of Science and Technology, Narmak, Tehran 16846-13114, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Today, the semi-circular bending (SCB) test has become a common method and is used in studying the mechanical behavior of asphalt mixtures. According to the regulations, this test has specified laboratory conditions such as sample geometry, test temperature and a certain loading rate. However, in addition to providing these conditions for SCB testing, the shape and type of supports used in the experiment are less considered and they do not have an integrated type and shape, which may cause differences in laboratory results. Therefore, in this study, the effects of 5 different support configurations on important parameters of fracture mechanics at intermediate temperatures were investigated by considering the coefficient of variation (CV). The used loading rate was selected 5 mm/min in which the asphalt samples were subjected to uniform static loading under mode I. The experimental results showed that the selection of support type has a direct influence on the fracture mechanic parameters, while the selection of the wrong support type may cause significant error in the test results. Nevertheless, the friction between the sample and the support causes more dispersion in the test results and could reduce its repeatability. For this purpose, it could be recommended not to use rigid supports that have considerable friction with the sample. Finally, considering specific laboratory conditions for the SCB test (i.e., sample geometry, test temperature and specific loading rate), support No. 1 was selected as the most suitable support with high repeatability of the results. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Semi-Circular Bending (SCB) test, Support Configurations, Fracture Mechanics, Asphalt Mixture, Coefficient of Variation (CV) | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] A. Molenaar, A. Scarpas, X. Liu, S. Erkens, Semi-circular bending test; simple but useful?, Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 71 (2002). [2] Z. Wu, L.N. Mohammad, L. Wang, M.A. Mull, Fracture resistance characterization of superpave mixtures using the semi-circular bending test, Journal of ASTM International, 2(3) (2005) 1-15. [3] M. Aliha, A. Bahmani, S. Akhondi, A novel test specimen for investigating the mixed mode I+ III fracture toughness of hot mix asphalt composites–Experimental and theoretical study, International Journal of Solids and Structures, 90 (2016) 167-177. [4] S. Pirmohammad, S. Sobhi, a. yusefi, Study on the effect of reclaimed asphalt pavement and rejuvenator on fracture behavior of WMA (in Persian), Amirkabir Journal of Civil Engineering, 53(10) (2021) 18-18. [5] M. Kuruppu, Y. Obara, M. Ayatollahi, K. Chong, T. Funatsu, ISRM-suggested method for determining the mode I static fracture toughness using semi-circular bend specimen, Rock Mechanics and Rock Engineering, 47(1) (2014) 267-274. [6] M. Aliha, A. Bahmani, S. Akhondi, Mixed mode fracture toughness testing of PMMA with different three-point bend type specimens, European Journal of Mechanics-A/Solids, 58 (2016) 148-162. [7] G. Nsengiyumva, T. You, Y.-R. Kim, Experimental-statistical investigation of testing variables of a semicircular bending (SCB) fracture test repeatability for bituminous mixtures, Journal of Testing and Evaluation, 45(5) (2017) 1691-1701. [8] S. Pirmohammad, Y. Majd-Shokorlou, B. Amani, Experimental investigation of fracture properties of asphalt mixtures modified with Nano Fe2O3 and carbon nanotubes, Road Materials and Pavement Design, (2019) 1-23. [9] A. Zofka, A. Braham, Comparison of low-temperature field performance and laboratory testing of 10 test sections in the Midwestern United States, Transportation research record, 2127(1) (2009) 107-114. [10] S. Im, H. Ban, Y.-R. Kim, Characterization of mode-I and mode-II fracture properties of fine aggregate matrix using a semicircular specimen geometry, Construction and Building Materials, 52 (2014) 413-421. [11] I.L. Al-Qadi, H. Ozer, J. Lambros, A. El Khatib, P. Singhvi, T. Khan, J. Rivera-Perez, B. Doll, Testing protocols to ensure performance of high asphalt binder replacement mixes using RAP and RAS, 0197-9191, Illinois Center for Transportation/Illinois Department of Transportation, 2015. [12] X.-J. Li, M. Marasteanu, Using semi circular bending test to evaluate low temperature fracture resistance for asphalt concrete, Experimental mechanics, 50(7) (2010) 867-876. [13] G. Nsengiyumva, Development of semi-circular bending (SCB) fracture test for bituminous mixtures, (2015). [14] X. Chen, M. Solaimanian, Effect of Test Temperature and Displacement Rate on Semicircular Bend Test, Journal of Materials in Civil Engineering, 31(7) (2019) 04019104. [15] A. Yousefi, a. Nowruzi, Y. Yousefi, S. Sobhi, Evaluation of the effect of loading rate of Semicircular Bending test on different fracture mechanical parameters of asphalt mixtures at intermediate temperature (in Persian), Journal of Transportation Research, (2020) -. [16] B. Bahrami, M. Ayatollahi, A. Mirzaei, M.Y. Yahya, Support type influence on rock fracture toughness measurement using semi-circular bending specimen, Rock Mechanics and Rock Engineering, (2019) 1-9. [17] I. Sedighi, M.R. Ayatollahi, B. Bahrami, A statistical approach on the support type effect on mode I fracture toughness determined using semi-circular bend (SCB) specimen, Engineering Fracture Mechanics, 226 (2020) 106891. [18] S. Pirmohammad, M. Ayatollahi, Fracture resistance of asphalt concrete under different loading modes and temperature conditions, Construction and Building Materials, 53 (2014) 235-242. [19] M. Aliha, H. Fazaeli, S. Aghajani, F.M. Nejad, Effect of temperature and air void on mixed mode fracture toughness of modified asphalt mixtures, Construction and Building Materials, 95 (2015) 545-555. [20] M. Mirsayar, A. Razmi, F. Berto, Tangential strain‐based criteria for mixed‐mode I/II fracture toughness of cement concrete, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 41(1) (2018) 129-137. [21] A. Yousefi, S. Pirmohammad, S. Sobhi, Fracture Toughness of Warm Mix Asphalts Containing Reclaimed Asphalt Pavement, Journal of Stress Analysis, 5(1) (2020) 85-98. [22] X. Li, X. Zheng, W. Yuan, X. Cui, Y. Xie, Y. Wang, Instability of cracks initiation from a mixed-mode crack tip with iso-stress intensity factors KI and KII, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 96 (2018) 262-271. [23] H. Ozer, I.L. Al-Qadi, J. Lambros, A. El-Khatib, P. Singhvi, B. Doll, Development of the fracture-based flexibility index for asphalt concrete cracking potential using modified semi-circle bending test parameters, Construction and Building Materials, 115 (2016) 390-401. [24] W. Song, B. Huang, X. Shu, Influence of warm-mix asphalt technology and rejuvenator on performance of asphalt mixtures containing 50% reclaimed asphalt pavement, Journal of Cleaner Production, 192 (2018) 191-198. [25] J. Yang, H. Lian, W. Liang, V.P. Nguyen, Y. Chen, Experimental investigation of the effects of supercritical carbon dioxide on fracture toughness of bituminous coals, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 107 (2018) 233-242. [26] M.-D. Wei, F. Dai, N.-W. Xu, J.-F. Liu, Y. Xu, Experimental and numerical study on the cracked chevron notched semi-circular bend method for characterizing the mode I fracture toughness of rocks, Rock Mechanics and Rock Engineering, 49(5) (2016) 1595-1609. [27] F.-q. Gong, S. Luo, J.-y. Yan, Energy storage and dissipation evolution process and characteristics of marble in three tension-type failure tests, Rock Mechanics and Rock Engineering, 51(11) (2018) 3613-3624. [28] D.X. Lu, N.H. Nguyen, M. Saleh, H.H. Bui, Experimental and numerical investigations of non-standardised semi-circular bending test for asphalt concrete mixtures, International Journal of Pavement Engineering, (2019) 1-13. [29] M.A. Elseifi, L.N. Mohammad, H. Ying, S. Cooper III, Modeling and evaluation of the cracking resistance of asphalt mixtures using the semi-circular bending test at intermediate temperatures, Road Materials and Pavement Design, 13(sup1) (2012) 124-139. [30] F.T.S. Aragão, D.A. Hartmann, Y.-R. Kim, L.M.G. Da Motta, M. Haft-Javaherian, Numerical–experimental approach to characterize fracture properties of asphalt mixtures at low temperatures, Transportation Research Record, 2447(1) (2014) 42-50. [31] H. Ozer, I.L. Al-Qadi, P. Singhvi, T. Khan, J. Rivera-Perez, A. El-Khatib, Fracture characterization of asphalt mixtures with high recycled content using Illinois semicircular bending test method and flexibility index, Transportation Research Record, 2575(1) (2016) 130-137. [32] F. Kaseer, F. Yin, E. Arámbula-Mercado, A.E. Martin, J.S. Daniel, S. Salari, Development of an index to evaluate the cracking potential of asphalt mixtures using the semi-circular bending test, Construction and Building Materials, 167 (2018) 286-298. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,053 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 878 |
||
