瀝青混凝土路面(A.C 路面)即所謂的柔性路面,因其具有多方面之優點故在台灣頗 為廣泛使用,近年來雖有剛性路面之建造,但為符合經濟性及舒適性,一般道路仍以 鋪設瀝青混凝土路面為主,因此,對瀝青路面性質之探討與掌握,對工程人員而言確 有其必要性。 針對此,本研究乃以試驗方式模擬路面受輪胎之連續輾壓下,探討路面面層受車重、 車速及外界之環境因素變化時,因應力變化對路面造成之破裂以至於損壞之情形,並 了解及預估其疲勞生命期。實驗室中對製成之3〞×3〞×15〞試體施予四點載重 (Four-point loading)方式,在不同的荷重大小、溫度、頻率及含油量下做動態疲勞 試驗,藉以觀測裂縫之生成、延伸及至破壞情形,以模擬路面面層之底部形成裂縫時 之向上延伸過程。 依破壞力學之理論基礎,對形成裂縫尖端處之應力場,當其能量處於不平衡狀態時, 裂縫將由最弱處延伸,當材料之抗張強度無法抵抗外力時裂縫隨之發生,而其疲勞生 命期一般以Nf=K1(1/E)k2表之,Paris 於1963年提出裂縫的穩定擴張率是和應力密度 因子的變化量呈Power Law 的關係,以式dc/dn=A(△K)n 表之,本研究乃依此關係並 參照Schapery之黏彈性破裂延伸理論,用以預測路面之疲勞生命期,就以二方式做一 分析與比較,進而以材料的特性如:張力強度、波生比、潛變順變值、破裂強度及應 力強度形狀因子等將K1及K2表示出,免於進行耗時之疲勞試驗,而對於預測路面之疲 勞生命期提供一較簡便的方法。
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