دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 50 2 2018 05 22 Evaluating Fatigue Life of Asphalt Mixtures Using Surface Free Energy Parameters بررسی عمر خستگی مخلوط‌های آسفالتی با استفاده از پارامترهای انرژی آزاد سطحی 365 376 869 10.22060/ceej.2016.869 FA فریدون مقدس نژاد دانشکده مهندسی عمران و محیطزیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران 0000-0003-3830-4555 علیرضا آذرهوش دانشکده مهندسی عمران و محیطزیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران 0000-0003-4368-8573 Journal Article 2016 01 25 Fatigue cracking is one of the main and dominant distresses of hot mix asphalt (HMA) at moderate temperatures. This distress happens mainly because of two reasons: 1) Cohesive fracture in the asphalt binder or mastic phase, and 2) Adhesive fracture at the interface of asphalt binder and aggregate. Therefore, one of the main features of the materials used in asphalt mixtures, which affects their fracture type, is the surface free energy (SFE) of asphalt binder and  aggregates. In this study, SFE components of aggregates and asphalt binders were respectively determined by universal sorption device (USD) and sessile drop (SD) tests. Also, to evaluate the effects of adhesive and cohesive parameters on the<br />fatigue life of asphalt mixtures, the samples prepared with different combinations of asphalt binder and aggregate were examined by indirect tensile fatigue test. Results showed that the asphalt mixtures with limestone aggregates and asphalt binder 85-100 had the highest fatigue life compared to the mixtures produced by other aggregates. This feature can be caused by three parameters: 1) Limestone due to the high specifc surface area has the highest adhesion with asphalt binder. 2) By using the asphalt binder 85-100, greater adhesion energy was created between the asphalt binder and aggregate, which increased the energy required for separating the asphalt binder from the aggregate surface and the occurrence of adhesion rapture distress. 3) By using asphalt binder 60-70 caused less signifcant free energy of cohesion in the asphalt binder which resulted in the increased possibility of distress in mastic.  <span class="fontstyle0">ترک های خستگی یکی از انواع خرابی های غالب و اساسی در مخلوط های آسفالتی برای دماهای میانی محسوب می شوند. از آنجایی که این نوع از خرابی عمدتا به دو صورت شکست پیوستگی (در قیر یا فاز ماستیک) و شکست چسبندگی (در سطح تماس قیر با سنگدانه) اتفاق می افتد. بنابراین یکی از خصوصیات اساسی مصالح مصرفی در مخلوط های آسفالتی که برنوع گسیختگی تاثیرگذار است، انرژی آزاد سطحی سیتم قیرسنگدانه می باشد. در این پژوهش، اجزای انرژی آزاد سطحی سنگدانه ها و قیرها بترتیب توسط آزمایش دستگاه جذب جهانی و آزمایش قطره چسبیده تعیین گردید. همچنین جهت ارزیابی تاثیر پارامترهای چسبندگی و پیوستگی بر عمرخستگی مخلوط های آسفالتی، نمونه های ساخته شده با ترکیب های متفاوتی از قیر و سنگدانه تحت انجام آزمایش خستگی به روش کشش غیرمستقیم قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مخلوط های آسفالتی حاوی سنگدانه های سنگ آهک و قیر 85-100دارای بالاترین عمرخستگی در مقایسه با سایر مخلوط ها می باشند. زیرا سنگ آهک بدلیل مساحت سطح ویژه بالا دارای بالاترین میزان چسبندگی با قیر می باشد. علاوه براین نمونه های ساخته شده با قیر 85-100دارای مقدار انرژی آزاد چسبندگی بیشتری در مقایسه با نمونه های مشابه ساخته شده با قیر 60-70می باشند. از طرف دیگر قیر 85-100دارای مقادیر انرژی آزاد پیوستگی بزرگتری در مقایسه با قیر </span><span class="fontstyle0">60-70</span>  است.<br />   https://ceej.aut.ac.ir/article_869_49c9adb18e44be0711a94e827042f630.pdf