Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kết hợp phương pháp của Miner trong dữ liệu thử nghiệm chỉ số biên độ tuyến tính để xác định tuổi thọ mỏi của các chất kết dính asfalt
Tóm tắt
Thử nghiệm độ giảm biên độ tuyến tính (LAS) thường được sử dụng để xác định tính chất mỏi của các chất kết dính asfalt. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất một kỹ thuật mới dựa trên việc tích hợp quy tắc tổn thất tuyến tính của Miner và dữ liệu thử nghiệm LAS để xác định tuổi thọ mỏi của các chất kết dính asfalt. Chúng tôi đã thử nghiệm tám loại chất kết dính asfalt với các thuộc tính lưu biến khác nhau cho phương pháp đề xuất. Kết quả được so sánh với phân tích dựa trên năng lượng giả cách (PSE), được trích xuất từ nguyên lý tổn thương tiếp tuyến nhớ (VECD). Chúng tôi nhận thấy rằng phương pháp đề xuất cho kết quả tương đương với phương pháp dựa trên PSE. Mối quan hệ giữa số chu kỳ đến khi hư hỏng $N_{f}$ và biên độ biến dạng $\gamma _{p}$ thu được từ phương pháp đề xuất là không phụ thuộc vào bất kỳ bước phù hợp mô hình nào, trái ngược với phương pháp dựa trên PSE. Với phương pháp đề xuất, dữ liệu đo được có thể được sử dụng trực tiếp để ước lượng tuổi thọ mỏi bằng một vài bước đơn giản, từ đó tiết kiệm thời gian và công sức cần thiết trong khung phân tích dựa trên VECD.
Từ khóa
#LAS test #fatigue life #asphalt binders #Miner’s approach #rheological propertiesTài liệu tham khảo
AASHTO: Estimating Damage Tolerance of Asphalt Binders using Linear Amplitude Sweep. TP 101 (2014)
Anderson, D., Hir, Y., Marasteanu, M., Planche, J.-P., Martin, D., Gauthier, G.: Evaluation of fatigue criteria for asphalt binders. Transp. Res. Rec. 1766, 48–56 (2001). https://doi.org/10.3141/1766-07
Castorena, C., Wang, C., Carolina, N.: Development of Failure Criterion for Linear Amplitude Sweep (LAS) Test LAS Test Procedure (2014)
Cheng, H., Liu, J., Sun, L., Liu, L.: Critical position of fatigue damage within asphalt pavement considering temperature and strain distribution. Int. J. Pavement Eng. 0, 1–12 (2020). https://doi.org/10.1080/10298436.2020.1724288
Clopotel, C.S., Velasquez, R., Bahia, H.U., Pérez-Jiménez, F., Miró, R., Botella, R.: Relationship between binder and mixture damage resistance at intermediate and low temperatures. Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board 2293(1), 39–47 (2012). https://doi.org/10.3141/2293-05
Hajj, R., Bhasin, A.: The search for a measure of fatigue cracking in asphalt binders – a review of different approaches. Int. J. Pavement Eng. 19, 205–219 (2018). https://doi.org/10.1080/10298436.2017.1279490
Hintz, C., Velasquez, R., Johnson, C., Bahia, H.: Modification and validation of linear amplitude sweep test for binder fatigue specification. Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board 2207, 99–106 (2011). https://doi.org/10.3141/2207-13
Huang, Y.H.: Pavement Analysis and Design. Pearson Education, Upper Saddle River (2010)
Johnson, C., Bahia, H., Wen, H.: Practical application of viscoelastic continuum damage theory to asphalt binder fatigue characterization. J. Assoc. Asph. Paving Technol. 78, 597–638 (2009)
Meneses, J.P.C., Vasconcelos, K., Ho, L.L., Kuchiishi, A.K., Bernucci, L.L.B.: Asphalt binder linear amplitude sweep test: contribution related to the \(\alpha \)-value estimation. J. Mater. Civ. Eng. 33, 04020459 (2021). https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0003569
Rahbar-Rastegar, R., Dave, E.V., Daniel, J.S.: Fatigue and thermal cracking analysis of asphalt mixtures using continuum-damage and cohesive-zone models. J. Stomatol. 144, 1–11 (2018). https://doi.org/10.1061/JPEODX.0000066
Saboo, N.: New damage parameter for fatigue analysis of asphalt binders in linear amplitude sweep test. J. Mater. Civ. Eng. 32, 04020126 (2020). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003225
Saboo, N., Sukhija, M.: Effect of analysis procedures in linear amplitude sweep test on the fatigue resistance of nanoclay modified asphalt binders. J. Mater. Civ. Eng. (2021). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003507
Saboo, N., Sukhija, M.: Effect of analysis procedures in linear amplitude sweep test on the fatigue resistance of nanoclay-modified asphalt binders. J. Mater. Civ. Eng. 33 (2021). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003507
Sabouri, M., Mirzaeian, D., Moniri, A.: Effectiveness of Linear Amplitude Sweep (LAS) asphalt binder test in predicting asphalt mixtures fatigue performance. Constr. Build. Mater. 171, 281–290 (2018). https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.03.146
Safaei, F., Castorena, C.: Improved interpretation of asphalt binder parallel plate dynamic shear rheometer fatigue tests. Int. J. Pavement Eng. 21, 74–87 (2018). https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1438611
Safaei, F., Castorena, C., Kim, Y.R.: Linking asphalt binder fatigue to asphalt mixture fatigue performance using viscoelastic continuum damage modeling. Mech. Time-Depend. Mater. 20, 299–323 (2016). https://doi.org/10.1007/s11043-016-9304-1
Schapery, R.A.: Nonlinear viscoelastic and viscoplastic constitutive equations based on thermodynamics. Mech. Time-Depend. Mater. 1, 209–240 (1997). https://doi.org/10.1023/A:1009767812821
Schapery, R.A.: Correspondence principles and a generalized J integral for large deformation and fracture analysis of viscoelastic media. Int. J. Fract. 25, 195–223 (1984). https://doi.org/10.1007/BF01140837
Schapery, R.A.: A theory of mechanical behavior of elastic media with growing damage and other changes in structure. J. Mech. Phys. Solids 38, 215–253 (1990). https://doi.org/10.1016/0022-5096(90)90035-3
Tsai, B.-W., Monismith, C.L.: Influence of asphalt binder properties on the fatigue performance of asphalt concrete pavements (with discussion). In: 2005 Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists: From the Proceedings of the Technical Sessions (2005)
Wang, C., Castorena, C., Zhang, J., Richard Kim, Y.: Unified failure criterion for asphalt binder under cyclic fatigue loading. Road Mater, Pavement Des. 16, 125–148 (2015). https://doi.org/10.1080/14680629.2015.1077010
Wang, C., Xie, W., Chen, Y., Diab, A., You, Z.: Refining the calculation method for fatigue failure criterion of asphalt binder from linear amplitude sweep test. J. Mater. Civ. Eng. 30, 04017286 (2018a). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002147
Wang, C., Xie, W., Chen, Y., Diab, A., You, Z.: Refining the calculation method for fatigue failure criterion of asphalt binder from linear amplitude sweep test. J. Mater. Civ. Eng. 30, 04017286 (2018b). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002147
Weise, C., Blasl, A.: Is Miner’s law valid for asphalt mixes? In: 9th International Conference on Multiaxial Fatigue & Fracture (ICMFF9) (2015)
Wilkins, E.W.C.: Cumulative damage in fatigue. In: Colloquium on Fatigue / Colloque de Fatigue / Kolloquium über Ermüdungsfestigkeit, pp. 321–332. Springer, Berlin (1956)
Yeo, I., Suh, Y., Mun, S.: Development of a remaining fatigue life model for asphalt black base through accelerated pavement testing. Constr. Build. Mater. 22, 1881–1886 (2008). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.04.015
Zhang, H., Shen, K., Xu, G., Tong, J., Wang, R., Cai, D., Chen, X.: Fatigue resistance of aged asphalt binders: an investigation of different analytical methods in linear amplitude sweep test. Constr. Build. Mater. 241, 118099 (2020). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118099
Zhou, F., Mogawer, W., Li, H.: Evaluation of fatigue tests for characterizing asphalt binders. J. Mater. Civ. Eng. 25, 610–617 (2012). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000625