Skip to main content
SUPERVISOR
Behrooz Koosha,Seyed Mehdi Abtahi Forooshani
بهروز کوشا (استاد راهنما) سیدمهدی ابطحی فروشانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamed Khosravi
حامد خسروی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Analytical-Empirical Investigation of Bleeding Mechanism In Asphalt Mixtures
Bleeding is one of the most common failures of asphalt pavements in tropical countries. Bleeding can be dangerous because of reducing skid resistance of the vehicles, especially when the pavement surface is wet. Bleeding has been dealt with in the asphalt concrete literature as occurring mostly due to poor construction practices and other than empirical and qualitative observations, there have not been any attempts to understand its mechanism. The aim of this study was to evaluate the analytical-empirical bleeding mechanism in asphalt mixtures. This evaluation is based on the distribution of air voids in asphalt mixtures. An x-ray computed tomography system was used to capture the internal structure of the specimens, and image analysis techniques were used to quantify the air void distribution. Two different methods were conducted in this study. The first method was, conventional method, based on extraction tests were performed according to the standard ASTM-D2172 and including preparing specimens, impact loading, static loading, and extraction test. The second method was carried out based on image analysis that after the specimen was initially scanned using X-Ray CT, dynamic loading was applied by UTM 5KN at temperatures of 5, 25, 40 and 60°C. Static loading test was applied by uniaxial compressive machine at temperatures of 25, 40 and 60°C. The specimens were scanned after loading again. Image processing and analysis software were used to quantify the air void distribution in X-ray CT images. The software quantifies the vertical distribution of air along the depth of each specimen by calculating the percent area on each CT image. X-ray CT along with image analysis techniques were shown to provide a non-destructive and accurate tool to analyze the air void distribution in asphalt mixes. According to the stress-strain results obtained from dynamic loading and variations of air voids distribution in specimens can be expressed asphalt mixtures under low frequency loading have more strain and less air voids. On the other hand, it can be concluded that the pavement under heavy truck traffic is more likely to bleeding due to reduced air voids in asphalt mixture. Also according to changes in air voids distribution under thermal loading conditions 5, 25, 40 and 60°C can be concluded at low temperature, asphalt cement behaves like an elastic solid and with increasing temperature, this behavior will tend towards plastic manner. Key Words: Asphalt mixture; Bleeding; Air voids; Image analysis; X-ray CT.
قیرزدگی یکی از شایع‌ترین خرابی‌های رویه‌های آسفالتی در مناطق گرمسیر کشور می‌باشد. بروز این خرابی، پتانسیل لغزش وسایل نقلیه را در شرایط آب و هوایی مرطوب فراهم می‌آورد و باعث کاهش ایمنی راه‌ها می‌گردد. تعریف رایج در مورد قیرزدگی به صورت ظهور لایه نازکی از قیر بر روی سطح روسازی است که در نتیجه آن سطحی براق و شیشه‌فام ایجاد می‌گردد که معمولاً چسبنده می‌باشد. در رابطه با قیرزدگی مخلوط‌های آسفالتی به جز مشاهدات کیفی و تجربی، تلاش بیشتری برای درک مکانیزم قیرزدگی صورت نگرفته است. برای اولین بار در این تحقیق به بررسی تحلیلی- تجربی مکانیزم قیرزدگی در مخلوط‌های آسفالتی پرداخته شده است. این بررسی بر اساس نحوه توزیع حفرات هوا در مخلوط‌های آسفالتی استوار گردیده که نحوه توزیع حفرات با استفاده از سی تی اسکن و آنالیز تصاویر حاصله قبل و بعد از بارگذاری بدست آمده است. آزمایشات انجام شده در دو بخش اصلی می باشد. بخش اول، آزمایشات اولیه بر مبنای آزمایش اکسترکشن قیر که مطابق با استاندارد ASTM-D2172 صورت گرفت و شامل: ساخت نمونه، آزمایش بار ضربه ای، بار استاتیکی و آزمایش اکسترکشن قیر می باشد. بخش دوم، آزمایشات بر مبنای آنالیز تصویری که پس از ساخت نمونه‌ها و سی تی اسکن اولیه از آنها، آزمایش بارگذاری دینامیکی توسط دستگاه UTM 5 KN، تحت شرایط دمایی 5، 25، 40 و 60 درجه سلسیوس انجام گرفت. آزمایش بارگذاری استاتیکی توسط دستگاه فشار تک محوری با فشار kPa 828 بر نمونه ها تحت شرایط دمایی 25، 40 و 60 درجه سلسیوس اعمال گردید. سی تی اسکن از نمونه ها پس از بارگذاری نیز انجام گرفت. تصاویر سی تی اسکن با استفاده از تکنیک آنالیز تصویری مورد پردازش و تحلیل قرار گرفت و نمودار نحوه توزیع حفرات قبل و بعد از بارگذاری در راستای عمق برای هر نمونه ترسیم گردید. در این مطالعه نشان داده شد که سی تی اسکن به همراه تکنیک آنالیز تصویری یک ابزار دقیق و غیر مخرب جهت تحلیل توزیع حفرات هوا در مخلوط آسفالتی می باشد. با توجه به نتایج تنش کرنش حاصل از بارگذاری دینامیکی و نحوه تغییرات توزیع حفرات هوا در نمونه ها می توان بیان کرد که مخلوط آسفالتی تحت بارگذاری با تواتر کمتر دارای کرنش بیشتر و درصد هوای کمتری می باشد. به بیان دیگر، می توان به این نتیجه رسید که روسازی های تحت ترافیک آهسته کامیون های سنگین بیشتر در معرض خرابی قیرزدگی به دلیل کاهش حفرات هوا در مخلوط آسفالتی هستند. همچنین با بررسی نحوه تغییر توزیع حفرات تحت اثر بارگذاری در شرایط دمایی 5 ، 25 ،40 و 60 درجه سلسیوس می توان گفت که در دماهای پایین رفتار قیر در مخلوط آسفالتی به صورت الاستیک می باشد و با افزایش دما این رفتار به سمت پلاستیک میل می کند. کلمات کلیدی : قیرزدگی، درصد حفرات هوا، آنالیز تصویری، سی تی اسکن ، مخلوط آسفالتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی