Page 64 - Tạp chí Giao thông Vận Tải - Số Tết Dương Lịch

Số 12/2024 (748) KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
6
4
Tập
Tập 64
Tiêu chí này dễ thực hiện và cung cấp thông tin trực Phá hủy mỏi của mẫu được coi là xảy ra khi NM đạt giá
tiếp về tình trạng vật liệu. Không cần các thiết bị đo lường trị cực đại theo số lần lặp lại (biểu đồ thể hiện ở Hình 2.3).
phức tạp và đắt tiền, việc quan sát vết nứt có thể được thực Phương pháp này được đề xuất bởi Rowe và Bouldin [5] và
hiện bằng mắt thường hoặc bằng các công cụ đo lường được áp dụng trong Tiêu chuẩn ASTM D7460.
đơn giản. Tuy nhiên, việc đánh giá bằng mắt thường có thể Sử dụng mô-đun độ cứng chuẩn hóa giúp loại bỏ biến
phụ thuộc vào kinh nghiệm và kỹ năng của người quan sát, đổi do các yếu tố bên ngoài và tập trung vào thay đổi thật
dẫn đến sai số trong việc xác định tình trạng phá hủy nứt. sự trong vật liệu. Tiêu chí này có thể áp dụng cho nhiều loại
Vết nứt chỉ xuất hiện khi vật liệu đã trải qua một mức độ hư vật liệu và điều kiện thử nghiệm khác nhau, giúp cung cấp
hỏng đáng kể, do đó có thể không dự đoán được sự suy một công cụ đánh giá linh hoạt và hiệu quả. Tuy nhiên, đo
giảm tính chất cơ học sớm hơn. lường mô-đun độ cứng yêu cầu thiết bị đo lường chính xác
2.2. Tiêu chí giảm độ cứng 50% và phức tạp. Như các tiêu chí khác dựa trên đo lường cơ
Phá hủy mỏi được định nghĩa là điểm mà độ cứng của học, tiêu chí này đòi hỏi chi phí cao do yêu cầu về thiết bị
hỗn hợp BTN giảm xuống còn 50% so với giá trị ban đầu. và nhân lực.
Độ cứng được đo bằng các thử nghiệm tải trọng lặp lại. 2.4. Tiêu chí góc pha
Tiêu chí giảm độ cứng 50% được sử dụng bởi quy trình thử Reese đã đề xuất một phương pháp dựa trên đường
nghiệm AASHTO T321. cong góc pha để xác định độ phá hoại do mỏi của hỗn hợp
BTN [6]. Ông quan sát thấy góc pha của hỗn hợp tăng hoặc
giảm đột ngột khi gần kết thúc quá trình kiểm tra độ mỏi.
Do đó, điểm chuyển tiếp này của đường cong góc pha được
khuyến nghị đóng vai trò là điểm phá hủy mỏi của hỗn hợp.

Hình 2.2: Sơ đồ minh họa tiêu chí giảm độ cứng 50%
Độ cứng có thể được đo lường một cách khách quan và
chính xác bằng các thiết bị đo lường cơ học, giảm thiểu sai
số do yếu tố chủ quan của con người. Tiêu chí này cho phép
phát hiện sự suy giảm tính chất cơ học của vật liệu sớm hơn Hình 2.4: Sơ đồ minh họa tiêu chí góc pha [6]
so với việc quan sát các vết nứt trực quan. Tuy nhiên, đo độ
cứng yêu cầu các thiết bị và kỹ thuật phức tạp, có thể không Góc pha là một chỉ số quan trọng phản ánh tính chất
phù hợp cho việc kiểm tra nhanh hoặc tại hiện trường. Việc đàn hồi và nhớt của vật liệu, giúp đánh giá sự thay đổi trong
đo lường yêu cầu thiết bị chuyên dụng và nhân viên có kỹ cấu trúc nội tại của vật liệu. Tiêu chí này giúp phát hiện sự
năng, dẫn đến chi phí cao hơn. thay đổi trong tính chất cơ học của vật liệu sớm hơn so với
2.3. Tiêu chí mô-đun độ cứng chuẩn hóa nhân với số các tiêu chí khác như quan sát vết nứt. Đo lường góc pha
lần lặp lại (NM) yêu cầu các thiết bị và kỹ thuật phức tạp, có thể không phù
Mô-đun độ cứng chuẩn hóa được tính bằng tỷ lệ của hợp cho việc kiểm tra nhanh hoặc tại hiện trường.
độ cứng hiện tại so với độ cứng ban đầu S/S . 2.5. Tiêu chí năng lượng tiêu hao và tiêu chí tỷ lệ
i 0
năng lượng tiêu hao
Hai tiêu chí cuối cùng đều được phát triển dựa trên tỷ
lệ năng lượng tiêu hao của hỗn hợp [7, 8]. Người ta nhận
thấy rằng tỷ lệ năng lượng tiêu hao của hỗn hợp tăng gần
như tuyến tính với sự gia tăng của chu kỳ tải khi bắt đầu thử
nghiệm. Khi thử nghiệm sắp kết thúc, tốc độ tăng của tỷ
số năng lượng tiêu hao trở nên chiếm ưu thế hơn, dẫn đến
đường cong chu kỳ tải tỷ số năng lượng tiêu hao lệch khỏi
đường thẳng. Điểm sai lệch ban đầu được coi là điểm phá
Hình 2.3: Sơ đồ minh họa tiêu chí mô-đun độ cứng chuẩn hóa hủy mỏi của hỗn hợp.
nhân với số lần lặp lại [5]
Giá trị NM được tính theo [17] thể hiện bởi công thức 1.
S N
NM = i i (1)
S N 0
0
Trong đó: S - Độ cứng của hỗn hợp ở lần lặp lại thứ i;
i
N - Số lần lặp tải trọng tại lần lặp thứ i; S - Mô-đun ban đầu
o
i
(Mpa); N - Số lần lặp tải trọng mà tại đó mô-đun độ cứng
o
ban đầu được ước tính.
63