Yarım Dairesel Eğme Testi Kullanılarak Sıcak Karışım Asfalt Karışımların Kırılma Karakteristikleri Üzerindeki Sıcaklığın Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, sıcak karışım asfaltın sıcaklığa bağlı kırılma davranışı, Yarım Daire Eğilme (YDE) deneyi ve doğrusal olmayan kırılma mekaniği prensipleri kullanılarak araştırılmıştır. Yoğurmalı pres ile sıkıştırılan asfalt karışımı numunelerine üç farklı çentik boyu uygulanmış ve numuneler dört farklı sıcaklıkta (23 °C, 0 °C, -11 °C ve -22 °C) test edilmiştir. Deneysel veriler, İki Parametreli Model (İPM), komplians yaklaşımı ve J-integral yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Yük CMOD eğrilerinden elastisite modülü başlangıç komplians değerleri ile belirlenmiş, efektif çatlak boyu ve lineer olmayan kırılma tokluğu ise pik yük anındaki eşdeğer çatlak boyu üzerine kurulmuştur. Bulgular, sıcaklığın asfaltın kırılma davranışını etkileyen en baskın parametre olduğunu, kırılma davranışındaki değişimin %75’ten fazlasının sıcaklık ile açıklandığını göstermiştir. Sıcaklık azaldıkça elastisite modülü ve kırılma tokluğu artmış, malzeme daha rijit ve gevrek davranış sergilemiştir; sıcaklığın artmasıyla kritik çatlak ucu açılımı (CTODc) yükselmiş ve malzeme daha sünek bir davranış göstermiştir. Sonuçlar, doğrusal olmayan kırılma mekaniği ve İPM yaklaşımının asfalt karışımların kırılma performansının güvenilir ve fiziksel olarak anlamlı şekilde değerlendirilmesinde etkili olduğunu ortaya koymuştur. Bu çalışma, özellikle soğuk iklim bölgelerinde termal çatlaklara karşı performansa dayalı asfalt kaplama tasarımı için önemli bilgiler sunmaktadır.