Tytuł pozycji:
Analysis of viscoelastic behaviour in asphalt pavement through four-point beam bending tests
This study, conducted in accordance with ASTM T321-14 standards, offers crucial insights into the behaviour of asphalt materials subjected to cyclic loading. For proper maintenance and pavement design, it is essential to understand the material response under different loading conditions. This study focuses on the four-point beam bending test to investigate the viscoelastic behaviour of asphalt pavement. The four-point beam bending test is a useful method for determining the material's ability to withstand cyclic loading and deformation, which the material experiences during field traffic conditions. The experimental setup involves subjecting asphalt samples to cyclic loading using a four-point bending apparatus. The imposed load causes the specimen to experience bending strains, representing the actual loading conditions that pavements endure. The data gathered during testing include stress, strain, and deformation properties under various loading conditions. The stress-strain response demonstrates the material's resilience to fatigue, with a gradual decrease in stiffness beyond 10,300 cycles. Fatigue failure criteria include a 50% reduction in initial stiffness for strain-controlled fatigue tests and cracking in stress-controlled tests. The dynamic modulus in a compressive-type, repeated load test follows a three-phase pattern, highlighting the impact of temperature and binder characterization methods on sample performance. The results provide information about the material's resilience to rutting and fatiguecracking, the most significant distresses indicated in asphalt pavements. The findings from this study contribute to an in-depth understanding of the viscoelastic behaviour of asphalt pavement and can aid in the development of improved design guidelines and maintenance strategies characterizing the material response to cyclic loading. Engineers and researchers can make better decisions on the durability and performance of asphalt pavements, resulting in more cost-effective and sustainable road infrastructure.
Niniejsze badanie, przeprowadzone zgodnie z normami ASTM T321-14, oferuje kluczowe spostrzeżenia na temat zachowania materiałów asfaltowych poddawanych cyklicznemu obciążeniu. Dla właściwego utrzymania i projektowania nawierzchni, niezbędne jest zrozumienie reakcji materiału na różne warunki obciążeniowe. Badanie to koncentruje się na teście zginania belki w schemacie czteropunktowym, aby zbadać zachowanie lepko-sprężyste nawierzchni asfaltowej. Czteropunktowy test zginania belki jest użyteczną metodą do określenia zdolności materiału do wytrzymywania cyklicznego obciążenia i deformacji, które materiał doświadcza w warunkach ruchu drogowego. Badanie polega na poddawaniu próbek asfaltowych cyklicznemu obciążeniu za pomocą aparatury w schemacie czteropunktowego zginania. Przyłożone obciążenie powoduje powstawanie odkształceń zginających w próbce, co reprezentuje rzeczywiste warunki obciążeniowe, jakim podlegają nawierzchnie. Zebrane dane podczas testów obejmują naprężenia, odkształcenia i deformacje pod różnymi warunkami obciążeniowymi. Odpowiedź naprężeniowo-odkształceniowa pokazuje odporność materiału na zmęczenie, z stopniowym spadkiem sztywności po przekroczeniu 10,300 cykli. Kryterium uszkodzenia zmęczeniowego obejmuje 50% redukcję początkowej sztywności dla testów zmęczeniowych kontrolowanych odkształceniem i pękanie w testach kontrolowanych naprężeniem. Dynamiczny moduł w teście powtarzalnego obciążenia typu ściskającego wykazuje trójfazowy wzorzec, podkreślając wpływ temperatury i metod charakteryzacji lepiszcza na właściwości próbki. Wyniki dostarczają informacji na temat odporności materiału na koleinowanie i pękanie zmęczeniowe, które są najistotniejszymi uszkodzeniami wskazywanymi w nawierzchniach asfaltowych. Odkrycia z tego badania przyczyniają się do dogłębnego zrozumienia zachowania lepko-sprężystego nawierzchni asfaltowej i mogą pomóc w opracowaniu ulepszonych wytycznych projektowych oraz strategii utrzymania, charakteryzujących reakcję materiału na cykliczne obciążenie. Inżynierowie i badacze mogą podejmować lepsze decyzje dotyczące trwałości i wydajności nawierzchni asfaltowych, co skutkuje bardziej opłacalną i zrównoważoną infrastrukturą drogową.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
