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2004年度・AAPT・アスファルト舗装技術目次へ
技術セッション 21

An Investigation of the Applicability of Schapary’s Work Potential Model for Characterization of Asphalt Fatigue Behavior

アスファルトの疲労挙動の特性を知るためのシャパリ Schaparyの仕事モデルの適用性の調査

R. Lundstrom, U. Isacsson

Abstract

 本論文はスカパリによる潜在仕事モデルがアスファルトコンクリートの特性の説明への適用性について述べるものである。非改質のバインダとSBSで改質したバインダを用いて、一種類の同じ骨材で、粒径分布も同じ、6種類のアスファルトコンクリート混合物を作成した。弾性-粘弾性対応の原理と時間-温度の重ね合わせの原理を用いて、材料の特性関数 C1(S1)を、一軸単調(ひずみ速度一定)試験と繰り返し疲労試験を0、10、および 20℃で行った結果から求めた。
 ある所与の温度にたいして、ひずみ速度が小さ過ぎなければ、整合性があって信頼できる結果が得られることが分かった。また、ある温度で得られる材料関数は一つであるので、時間-温度の重ね合わせの原理が適用可能であることが示された。単調試験で得られた結果と繰り返し試験で得られた結果は似通っていた。しかしながら、統計解析すると、繰り返し試験で得られたC1(S1)曲線は試験温度を同じにしてもわずかに異なることがしばしばあった。
 この結果は恐らくは、疲労試験でかけられた、荷重履歴がもっと複雑だったためであろう。しかし、どちらの試験法でも材料特性関数を得ることは可能であるとしても、単調試験の結果が繰り返し試験と、幾分でも単一のC1(S1)曲線になるといった、似た結果になることを示すことはできない。また、熱伝対を用いて、ヒステリシスによる自己発熱がどの程度、疲労試験の結果に影響するかを調査した。
 概して言えば、10、および20℃では、特に振幅の大きい試験(低周波数での疲労試験)では、かなりの影響が見られた。いくつかの解決すべき問題点はあるが、この潜在仕事理論に基づくモデルは興味深いものであり、現在、適用できるアスファルトの特性の説明に最も広く使える損傷モデルであろう。

 表題でSchaparyをシャパリと書きましたが、どうもスカパリの方が正しそうです。
 議論は用意された質疑から始まって延々と続いていて要約するのも大変です。よく分かりませんが、ひずみ一定での単調試験なるものが、供試体の上から下までの変形速度を一定にしたものか、LVDTによる、つまり供試体のある部分の変形速度を一定にしたものか、それによって使われている式が変わり、この論文のは間違っているとか、消散エネルギーは熱だけになるのでなく、変形とか破壊とかにもなるのであって、それが、結果にも関わってくるとか、いうことのようです。