dr inż. Piotr Mackiewicz Politechnika Wrocławska,Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Autor do korespondencji: e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2015.10.16

W artykule przedstawiono procedurę określania lepkosprężystych cech materiałowych uzależnionych od temperatury oraz warunków obciążenia.Analizie poddano statyczne badanie pełzania oraz badanie dynamiczne (o częstotliwości 10 Hz) oparte na schemacie belki czteropunktowej (4BP). Na podstawie tych badań określono parametry lepkosprężyste modelu Burgersa. W obu przypadkach uzyskano podobną ich zmienność od temperatury, jednak różne wartości bezwzględne. Wykazano, że parametry lepkosprężyste są uzależnione istotnie od czasu trwania obciążenia i temperatury. Stwierdzono, że w przypadku badań statycznych o długotrwałym obciążeniu parametry te należy określać z krzywych pełzania, natomiast badań dynamicznych z histerezy. Badania pełzania pod obciążeniem statycznym oraz dynamiczne 4BP stanowią skuteczną metodę określania parametrów reologicznych materiałów stosowanych w nawierzchniach drogowych.

Słowa kluczowe: parametry lepkosprężyste, badanie pełzania, badanie zmęczeniowe, mieszanka mineralno-asfaltowa, model Burgersa, belka czteropunktowo zginana

* * *

Material parameters of asphalt mixtures identified in static and dynamic tests

In the manuscript, a procedure of identification of viscoelastic material features in dependence on temperature and load conditions was described. The subject of the study were static creep and dynamic tests (with the frequency of 10 Hz) based on four point bending beam (4BP). As a result of these studies, viscoelastic parameters for the Brugers” model were determined. Similar variation of parameters in dependence on temperature was found for two test but different absolute values were obtained. It was shown that these parameters depend significantly on the load time and temperature.We also found that the parameters should be determined using a creep curve for static analyses with persistent load, whereas in the case of dynamic studies – using a hysteresis. Procedures for these studies were described in details. The 4BP static creep and dynamic tests are sufficient methods determining rheological parameters for materials devoted to flexible pavements.

Keywords: Viscoelastic parameters, Creep Test, Fatigue tests, Asphalt mixes, Burgers model, four point bending beam.

Literatura :

[1] Judycki J., Modele reologiczne betonu asfaltowego, Zeszyty naukowe Politechniki Gdańskiej, nr 368, 1984.
[2] Cooper Research Technology Ltd.Nottingham Asphalt Tester. Manual. 1998.
[3] PN-EN 12697-24.Mieszanki mineralno-asfaltowe – Metody badań mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco – Część 24: Odporność na zmęczenie. PKN,Warszawa 2012.
[4] Kisiel I., Lysik B., Zarys reologii gruntów, działanie obciążenia statycznego na grunt, Arkady, Warszawa 1966.
[5] Nowacki W., Teoria pełzania,Warszawa 1963.
[6] Jakowluk A., Procesy pełzania i zmęczenia w materiałach. Warszawa: Wydaw. Nauk.- Tech., 1993.
[7] Monismith C. L., Alexander R. L., and Secor K. E., Rheologic behavior of asphalt concrete. In Proc. of the Association of Asphalt Paving Technologists, vol. 35, 1966.
[8] Hopman P. C., Nilsson R. N., Pronk A. C., Theory, Validation and Application of the Visco-Elastic Multilayer Program VEROAD. Proceedings of the eight International Conference on Asphalt Pavements, Seattle, USA, 1997.
[9] Collop A. C., Cebon D., Hardy M. S. Viscoelastic approach to rutting in flexible pavements. ASCE, Journal of Transportation Eng., Vol. 121, 1995.
[10] Mackiewicz P., SzydłoA., Effect of load repeatability on deformation resistance of bituminous mixtures in creep and rutting tests.Archives of Civil Engineering. 2003 vol. 49 nr 1.
[11] Szydło A.,Mackiewicz P., Verification of bituminous mixtures' rheological parameters through rutting test. Road Materials and Pavement Design. 2003, vol. 4, nr 4.
[12] Szydło A.,Mackiewicz P.,Asphaltmixes deformation sensitivity to change in rheological parameters. Journal of Materials in Civil Engineering. 2005, vol. 17, nr 1.
[13] Blab R., Harvey J. T. Viscoelastic ruttingmodel with improved loading assumtions. Ninth International Conference on Asphalt Pavements, Copenhagen, 2002.
[14] Collop A. C., Cebon D., Hardy M. S. Viscoelastic approach to rutting in flexible pavements. ASCE, Journal of Transportation Eng., Vol. 121, 1995.
[15] Judycki J., Analiza niektórych właściwości reologicznych betonu asfaltowego poddanego działaniu obciążeń statycznych, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 1975.
[16] Hopman P. C., Nilsson R. N., Pronk A. C., Theory, Validation and Application of the Visco-ElasticMultilayer ProgramVEROAD. Proceedings of the eight International Conference on Asphalt Pavements, Seattle, USA, 1997.

Otrzymano: 22.08.2015 r.

 

Przeczytaj cały artykuł >>

 

Materiały Budowlane 10/2015, str. 54-57 (spis treści >>)