Abstract

RCC-base composite pavement is reported as an economical and strong structural alternative to carry heavy traffic in heavy duty area such as port or container terminal. This pavement system has ability to eliminate the critical tensile strain that induces the bottom-up fatigue cracking of asphalt surface course. Other issues such as top-down cracking in asphalt surface and interfacial bonding failure may also influence and reduce the life and functionality of the pavement. In multi-layer pavement system, horizontal loading created by tire-pavement friction during brake or acceleration of vehicle is found to be an essential effect that induces top-down cracking in asphalt surface and interlayer debonding. In heavy duty area, handling vehicles frequently stop or accelerate on pavement, thus effect of horizontal loading on top-down cracking and AC/RCC interfacial bonding behavior in RCC-base composite pavement system should be numerically investigated. In this study, horizontal strain on the top of asphalt surface and AC/RCC interfacial shear stress are computed in FEM to evaluate top-down cracking and bonding behavior, respectively. This study shows that top-down cracking and bonding failure in composite pavement system may occur since horizontal loading is applied. Also, temperature may have a significant effect on top-down cracking of asphalt surface

چکیده

روسازی مرکب با اساس بتن غلتکی به عنوان یک گزینه ساختاری قوی و اقتصادی جهت عبور ترافیک در مناطق با بارگذاری سنگین از قبیل بندرها و ترمینال­ های بارگیری معرفی می­شود. این نوع از روسازی اثر کرنش کششی بحرانی را حذف می کند که در نتیجه آن باعث جلوگیری از وقوع ترک های خستگی از بالا به پایین در لایه آسفالت روسازی می شود. علاوه بر این، دیگر خرابی ها مثل ترک خوردگی از بالا به پایین و گسیختگی چسبندگی بین لایه ای بر عملکرد روسازی تاثیر مخرب می گذارند و عمر روسازی را کاهش می­دهند. در سیستم روسازی چند لایه ای، بارگذاری افقی که ناشی از اصطکاک بین تایر و روسازی است و در طول مدت زمان ترمزگیری یا شتاب­ گیری وسایل نقلیه به وجود می­آید؛ اثر قابل ­توجهی در شکل­ گیری ترک­ های از بالا به پایین در لایه آسفالت دارد و همچنین باعث جداشدگی در محل اتصال بین دو لایه می­شود. در ناحیه ها با بارگذاری سنگین؛ وسایل نقلیه بارگیر مرتبا بر روی روسازی ترمز یا شتاب می­گیرند، بنابراین اثر بارگذاری افقی بر روی ترک­های از بالا به پایین و رفتار چسبندگی بین دو لایه آسفالتی و بتنی در سیستم روسازی مرکب با اساس بتن غلتکی باید به صورت عددی مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق، برای ارزیابی ترک از بالا به پایین و رفتار چسبندگی بین لایه ­ای، به ترتیب کرنش افقی روی لایه آسفالت و تنش برشی بین لایه آسفالت و بتن در مدل المان محدود محاسبه شده است. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که اعمال بارگذاری افقی ممکن است باعث ایجاد ترک از بالا به پایین و جداشدگی در بین دو لایه شود. همچنین عامل دما نیز ممکن است یک اثر قابل توجهی بر ترک­های از بالا به پایین در لایه آسفالت داشته باشد.

1-مقدمه

مناطق با بارگذاری سنگین از قبیل بنادر و ترمینال ­های بارگیری، محموله های باری را از حمل و نقل دریایی به زمینی و بالعکس منتقل می کنند. در این مکان ها برای حمل بارهای سنگین توسط وسایل نقلیه بارگیر و همچنین برای ایجاد یک جریان ترافیکی منظم و مطمئن در روند انتقال بار، روسازی نقش مهمی را ایفا می­کند. در این موارد در کشورهای اروپایی و آمریکا به طور گسترده روسازی مرکب با لایه آسفالتی و اساس صلب مورد استفاده قرار می­گیرد زیرا این روسازی دارای عمر زیاد، آلودگی صوتی کم، سطح صاف، اصطکاک زیاد، ظرفیت باربری بالا و حداقل عملیات نگهداری است..