Auto-curación de grietas térmicas en los pavimentos de asfalto

Auto-curación de grietas térmicas en los pavimentos de asfalto

behzad Behnia una , ⇑ , Henrique Reis si

una Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de Clarkson, Potsdam, Nueva York, EE.UU.

si Departamento de Sistemas Industriales y Empresa Ingeniería de la Universidad de Illinois, Urbana, IL, EE.UU.

reflejos

Se investigó la auto-curación de grietas térmicas en los materiales de asfalto. La emisión acústica y enfoques de pruebas de tensión compacta en forma de disco se utilizaron. los efecto de la felicidad se observó que indica la aparición de auto-curación en material.

Índice de curación parámetro se introdujo para evaluar la extensión de la auto-curación en material. Los resultados mostraron ocurrencia de curación intrínseca a temperaturas intermedias. aumento del 30% en HOLA% se observó debido a 12 h de período de reposo entre ciclos de enfriamiento.

información del artículo

Historia del artículo:

Recibido el 14 de septiembre de 2018 Recibido en forma 9 revisado de mayo de 2019 Aceptado el 14 de mayo de 2019 Disponible en Internet el 24 de mayo de 2019

palabras clave:

Asfalto concretas

emisiones acústicas de

craqueo térmico de

autocuración

ciclos de tensión de refrigeración compactas en

forma de disco

resumen

Como una propiedad intrínseca del material asfáltico, la auto-curación podría revertir el proceso de agrietamiento en pavimentos de asfalto y extender su vida útil. Este estudio proporciona la evaluación cuantitativa de la auto-curación de daños inducidos térmicamente en materiales de hormigón de asfalto utilizando Emisión Acústica (AE), así como pruebas de tensión compactas de Diskshaped (DCT). Las muestras de hormigón asfaltico fueron sometidos a ocho ciclos de enfriamiento y los efectos de tiempo de descanso entre los ciclos de refrigeración en la auto-curación fueron investigados. Los resultados del ensayo mostraron AE degradación gradual en la capacidad de auto-sanación de mezclas asfálticas como el material se expuso a aumento del número de ciclos de refrigeración. Adicionalmente, resultados AE indicaron que el tiempo de reposo 12 h entre ciclos de enfriamiento significativamente mejoró la auto-curación en más de un 30% y permite que el material para recuperar la mayor parte de su capacidad de auto-sanación. DC (T) resultados también mostraron que las energías de fractura de mezclas asfálticas se aumentaron en promedio en un 13% debido a las 12 h de tiempo de reposo. DC (T) resultados de las pruebas fueron consistentes con los hallazgos de las pruebas de AE que indica que ambos enfoques podrían capturar con éxito el efecto de los tiempos de descanso en las propiedades de fractura del material.

2019 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.

1. Introducción

El hormigón asfáltico es uno de los materiales más utilizados en la infraestructura de transporte, que cubre la superficie de aproximadamente el 94% de los más de 4 millones de millas de carreteras en Estados Unidos. pavimentos de asfalto ubicados en regiones frías o en zonas climáticas más suaves con grandes fluctuaciones diarias fl temperatura encuentran agrietamiento en el asfalto que se manifiesta en la forma de varias grietas de arriba hacia abajo iniciados por superficie orientada transversalmente de diferentes longitudes y anchuras en las carreteras. grietas térmicas se pueden clasificar en dos grupos basados en el mecanismo detrás de la formación de grietas. La primera categoría se conoce como '' grietas térmicas solo evento ”en

⇑ Autor correspondiente.

Correos electrónicos: bbehnia@clarkson.edu (B. Behnia), h-reis@illinois.edu (H. Reis).

que grietas térmicas podrían formar después de unas velocidades de enfriamiento muy rápidas y / o temperaturas muy bajas. Las grietas térmicas única de eventos son muy comunes en las regiones frías con inviernos severos. La segunda categoría de grietas térmicas se denominan '' Grietas de fatiga térmica, ”Que se observan comúnmente en las regiones de clima más suave con relativamente altas fluctuaciones diarias fl temperatura. Las grietas de fatiga térmica se desarrollan a una velocidad más lenta y por lo general requieren varios ciclos de enfriamiento para nuclear y propagar completamente a través de la capa de pavimento. Figura 1

representa esquemáticamente los patrones de craqueo térmico típicos en los pavimentos de asfalto junto con la distribución no uniforme de las tensiones de tracción thermallyinduced en todo el espesor del pavimento.

Figura 1 también muestra que los mayores tensiones térmicas se producen en la superficie del pavimento donde la tasa de temperatura de cambio es la más alta. grietas térmicas se di fi culto para tratar adecuadamente y pueden reducir gravemente la vida de los pavimentos y afectar negativamente a su manejabilidad [1] .

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.095

0950-0618 / 2019 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.

B. Behnia, H. Reis / Construcción y Materiales de construcción 218 (2019) 316-322 317

propiedades de las mezclas de arena de asfalto con / sin períodos de descanso mediante la

realización de pruebas de curación relacionados con la fatiga de tensión controlada con pruebas de

carga intermitente (FHI). Sus resultados mostraron que la vida de fatiga extendió mediante la

introducción de períodos de descanso durante la fase inicial de la prueba de fatiga [3,4] . Bahia et al

estudiaron las propiedades curativas de modi fi ed ligantes bituminosos utilizando los relacionados

con la fatiga pruebas curativas de deformación controlada con periodos de almacenamiento pruebas

(FHS). Similar a Kim hallazgos, sus resultados de las pruebas demostraron que período de descanso

tuvo un efecto significativo sobre la curación de ligantes asfálticos y ampliado el número total de

ciclos de carga hasta el fallo [5] . Zofka et al demostraron la recuperación de la fuerza de mezclas de

asfalto debido a la curación. Llegaron a la conclusión de que la curación se produce a temperaturas

Figura 1. Las grietas térmicas típicas en Asphalt Pavement.

superiores

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