Determination of the Linear Viscoelastic Limits of Asphalt Concerte at Low and Intermediate Temperatures低温および中間的温度におけるアスファルトコンクリートの線形粘弾性限界の決定
Ysuf Mehta and Donald Christensen
夲論文の目的は、交通荷重下の舗装で典型的に生じる応力、およぴ、ひずみのもとでの、アスファルトコンクリートの粘弾性限界を求める手順を記述、説明することである。夲研究で用いた混合物は、6種類の骨材粒度で、最大呼び径が12.5 mm - 37.5 mmのものである。どの混合物もアスファルトバインダの等級は同じであった。混合物は7.1 %の空隙率に締固めた。初期の解析では非線形性は個々のサンプルは明らかに非線形の挙動をしている場合でも、統計的にははっきりしなかった。これは、よくあることであるが、クリープ追従性（creep compliance）と弛緩モデュラス（relaxation modulus）の変動の大きさによるものである。混合物の応力レベルに対する応答の変化を強調する新しい方法を開発し、統計的解析力が大幅に改善された。-20 ℃および-10 ℃において、混合物の200ﾏｲｸﾛおよび300ﾏｲｸﾛのひずみのときの挙動はいずれも非線形であった。4 ℃および 20 ℃の中間的温度については、すべての混合物について、せん断クリープ追従性の関数としての応力に関して線形と非線形の境界線を描くことができた。20 ℃で行ったクリープ試験については、線形粘弾性挙動の比例条件を検知する通常の手順が、多くの場合、統計的に非線形挙動を検出できないことが分かった。しかしながら、重ね合わせ条件の適用性の評価してみると、非線形挙動は容易に検出できる。4 ℃では、現場で経験される典型的な応力とひずみは、線形粘弾性領域に入った。しかしながら、20 ℃での一般的な値は、夲研究で、すべての混合物でではないが、いくつかが線形の挙動を示した領域に入った。本論文で提示した方法は、どのような場合に舗装材料の比較的単純な線形の粘弾性による特性の把握が適当なのか、もっと難しく、コストのかかる非線形のアプローチをするべきかを決定するのに、広い範囲で利用できる。