Farklı çentik derinliklerine sahip asfalt karışımlarının orta sıcaklıklarda kırılma özelliklerinin incelenmesi: Sonlu elemanlar yaklaşımı

Abstract

Son zamanlarda araştırmacılar, sonlu elemanlar yöntemini kullanarak asfalt karışımlarının çeşitli özelliklerini araştırmaya odaklanmışlardır. Bu yöntem sayesinde laboratuvarda performans testlerini simüle etmek ve çok benzer sonuçlar elde etmek mümkündür. Bu çalışmada, laboratuvarda yarı dairesel asfalt karışım numuneleri alınmış ve daha sonra kırılma parametrelerinin belirlenmesi için Yarım Daire Eğilme (SCB) testine tabi tutulmuştur. Sonlu elemanlar yazılımı yardımıyla 1 cm, 1.5 cm, 2 cm, 2.5 cm ve 3 cm olmak üzere beş farklı çentik derinliğinde 2 boyutlu asfalt karışım numuneleri oluşturulmuştur. Çentik derinliğinin asfalt karışımlarının kırılma özellikleri üzerindeki etkisi, 0.1, 0.5, 1, 5 ve 10 mm/dk.'lık beş farklı yer değiştirme hızında SCB testi simüle edilerek değerlendirilmiştir. Sonuçlar, çentik derinliği arttıkça maksimum yük ve kırılma enerjisi değerlerinin azaldığını göstermiştir. Ayrıca, elastik-plastik kırılma mekaniği yaklaşımı (J-integral) kullanılarak asfalt karışımlarının çatlak mukavemeti hesaplanmıştır. Son olarak, farklı değişkenlerin sonuçlar üzerindeki etki derecesini belirlemek için Tepki Yüzey Metodolojisi (RSM) analizi yapılmıştır. Sonuç olarak, çentik derinliğinin, yer değiştirme oranından daha önemli olduğu belirlenmiştir.