Charakterystyka odkształceniowa destruktu asfaltowego poddanego obciążeniom cyklicznym

Długookresowa charakterystyka odkształceniowa

Na rys. 5 przedstawiono wyniki obliczeń degradacji modułu dla destruktu asfaltowego i gruntu naturalnego. Moduł degradacji jest parametrem, który pozwala na określenie wpływu obciążenia cyklicznego na deformację gruntu. Parametr ten jest zdefiniowany jako (1):

Gdzie E_N i E₁ są odpowiednio siecznymi modułami w cyklu pierwszym i N-tym.

Jak można zauważyć, zarówno grunt naturalny, jak i destrukt asfaltowy mają taki sam przebieg długookresowej charakterystyki odkształceniowej. Jednak sądząc po nachyleniu tej charakterystyki, deformacje zakumulowane w przypadku destruktu asfaltowego będą większe niż w przypadku gruntu naturalnego, szczególnie w przypadkach, gdy naprężenie dewiatorowe jest większe niż 26,3 kPa. Po stu cyklach obciążenia wartość modułu siecznego zmniejszyła się od 80% do 72% wartości przy pierwszym obciążeniu. Należy zauważyć także, jak ważnych jest pierwszych kilka cykli obciążenia, gdzie dochodzi do największego spadku sztywności gruntu.

Wnioski i dyskusja

Destrukt asfaltowy jest potencjalnie bardzo korzystnym źródłem materiału budowlanego, który może zostać wykorzystany w budownictwie drogowym jako element podbudowy. Przydatność tego materiału jako część składowa mieszanek z gruntami naturalnymi została udowodniona i przeszła do praktyki. Zastosowanie destruktu asfaltowego bez dodatków jako materiału wbudowanego w podbudowę drogową rodzi jednak pewne obawy, co do jego przydatności. Na podstawie przedstawionych wyników badań cyklicznego trójosiowego ścinania można wysnuć następujące wnioski:

1. Chwilowa charakterystyka odkształceniowa wyraźnie wskazuje na to, że destrukt asfaltowy jest porównywalnym materiałem do gruntu naturalnego o takim samym uziarnieniu. Wartość cyklicznego modułu sprężystości Mr wskazuje na większą sztywność destruktu asfaltowego niż kruszywa dolomitowego w danych warunkach naprężenia dewiatorowego. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że wzrost naprężenia dewiatorowego niekorzystnie wpływa na sztywność destruktu asfaltowego.
2. Długookresowa charakterystyka odkształceniowa destruktu asfaltowego również wskazuje na porównywalne właściwości z kruszywem dolomitowym. Także tutaj można zauważyć, że nachylenie charakterystyki modułu degradacji dla wyższego naprężenia dewiatorowego może wskazywać na to, że po kilku milionach cykli obciążenia deformacje zaobserwowane dla destruktu asfaltowego mogą być zauważalnie większe niż w przypadku gruntu naturalnego.

Na podstawie powyższej analizy wyników badań można stwierdzić, że destrukt potencjalnie może być stosowany w podbudowach drogowych, jednak z zastrzeżeniem, że naprężenia wynikające z ruchu drogowego nie mogą być wyższe niż 20 do 25 kPa. Należy też zaznaczyć, że przedstawione wyniki badań dotyczą jednego poziomu naprężenia mniejszego i warunków wilgotności optymalnej przy zmodyfikowanej energii zagęszczania Proctora, co w warunkach in situ nie zawsze jest możliwe do osiągnięcia.

Galeria