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2003年度・AAPT・アスファルト舗装技術目次へ
技術セッション 02

Comparative Analysis of Axial and Shear Viscoleastic Properties of Asphalt Mixes

アスファルト混合物の軸方向およびせん断方向粘弾性特性の比較解析

Shadi Saadeh, Eyad Masad, Kevin Stuart, Ala Abbas, Thomas Papagainnakis, Ghazi Al-Khateeb

Abstract

 アスファルト混合物の動的軸方向およびせん断方向モデュラスは舗装の世界で、混合物のスティフネスと永久変形の尺度として考慮されてきた。しかしながら、これまでの研究では軸方向試験とせん断方向試験の結果には乖離があった。本論文は、このような結果を生み出す要因を説明することを目的とした軸方向試験とせん断方向試験の詳細な比較解析を示すものである。
 本論文における比較解析は同一の骨材と4種類の改質および被改質のバインダを用いた混合物を試験した結果に基づいている。軸方向試験とせん断方向試験は46℃と58℃の二つの温度で、ある範囲の周波数と異なる応力(ひずみ)値で行った。
 全般的にせん断試験ではひずみのレベルを上げるとモデュラスは減少し、位相角は増加する結果となった。しかしながら、これらの粘弾性特性は軸方向試験においては応力レベルを上げてもほとんど変わらなかった。加えて、フックの法則から軸方向およびせん断方向のモデュラスを関係づけるポアソン比を計算すると軸方向試験で計測されるものよりかなり大きかった。
 本研究では動的載荷のもとでのアスファルト混合物の変形とエネルギー消散を説明する、これまでに粒状の骨材を記述するのに用いられてきた、揺すり込み理論の原則を修正した。結果として、これらの原則は軸方向試験とせん断方向試験の結果に影響する要因を浮き出させるために使用した。
 本論文は載荷のモード(応力制御とひずみ制御)の違い、主応力の方向と、相反方向 reversalの違い、および供試体中での応力とひずみの分布の違いなどが、軸方向試験とせん断方向試験との結果の乖離をもたらす要因であることを示している。

 これはそれほど式が並んでいるわけでなく、実験を主体とした実証的研究ですが、用語自体がちょっと難解です。質疑でもあると、意味が少しはっきりするのでしょうが、ありません。