بررسی اندر کنش بتن آسفالتی با مصالح ماسه ای با استفاده از نتایج آزمایش برش مستقیم و مدل سازی عددی

هسته های بتن آسفالتی برای اولین بار در سال 1948 به عنوان المان آب بند در سدهای سنگ ریزه ای مورد استفاده قرار گرفتند. اگر چه به دلیل فراوانی خاک رس و خاصیت نفوذپذیری کم آن استفاده از این هسته ها بسیار متداول است، لیکن این مغزه ها دارای معایبی از جمله: مقاومت برشی کم، خاصیت تراکم پذیری نامطلوب، زمان طولانی اجرا، نیاز به حجم مصالح بالا، نیاز به کنترل های دقیق نظیر تراکم و... را می باشند. از جمله عواملی که باعث تمایل به استفاده از هسته های بتن آسفالتی است: عرض بسیار کم، حساسیت کمتر نسبت به شرایط آب و هوایی، خاصیت خود التیام دهی قیر؛ مقاومت برشی بالا و ... می باشد. استفاده از این نوع هسته در مناطق پر باران به شدت نسبت به هسته رسی توصیه می شود . به دلیل مجاورت مصالح بتن آسفالتی و مصالح ماسه ای رفتار در سطح مشترک این دو پیچیده می شود و برای رفع این ناآگاهی نیاز به انجام آزمایشات بر روی سطح تماس آنها احساس می شود. براین اساس آزمایشاتی با دستگاه بر ش مستقیم (2/5*10*10 cm) که سطح برشی آن به عنوان سطح تماس درنظر گرفته شده انجام گرفت و نتایج حاصل از آن کاهش پارامترهای برشی در سطح تماس نسبت به مصالح مجاور را نشان داد. در این پژوهش با استفاده از ماسه گرد گوشه با درصد تراکم 65 درصد و بتن آسفالتی 60/70 آزمایش برش مستقیم با درنظرگیری تنش های نرمال متغیر صورت گرفت، از اینرو پارامترهای رفتاری سطح تماس استخراج شد. سپس باتوجه به پارامترهای بدست آمده از نتایج آزمایش برش مستقیم مدل عددی این آزمایش با استفاده از نرم افزار FLAC3D ساخته شد. به منظور افزایش دقت تحلیل عددی لازم بود پارامترهای بتن آسفالتی از طریق آزمایش مارشال استخراج گردد، سپس با اسفتاده از تحلیل برگشتی در نرم افزار ABAQUS پارامترهای موهرکولمب بتن آسفالتی بدست آمد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در حل مسائل عددی اندرکنش هسته آسفالتی و خاک مجاور به منظور افزایش دقت محاسبات کمک کند.

Keywords:

تراکم بتن آسفالتی , مصالح ماسه ای , اندرکنش , آزمایش برش مستقیم , تحلیل عددی