Ανάπτυξη αλγορίθμων εκτίμησης του δυναμικού μέτρου δυσκαμψίας ασφαλτομιγμάτων
Authors: Γεωργούλη Κωνσταντίνα 
Published: September 2021

Το μέτρο δυσκαμψίας ενός ασφαλτομίγματος, μέσω του οποίου εκφράζεται η μηχανική συμπεριφορά του, αποτελεί ιδιαίτερα σημαντική παράμετρο σε θέματα που σχετίζονται με το χαρακτηρισμό των μιγμάτων, την κατηγοριοποίησή τους, το σχεδιασμό τους, τη διαστασιολόγηση των οδοστρωμάτων και κατά επέκταση την πρόβλεψη της συμπεριφοράς τους, τις διαδικασίες διασφάλισης της ποιότητας νέων οδοστρωμάτων και εκτίμηση της δομικής κατάστασης εν λειτουργία οδοστρωμάτων. Το δυναμικό μέτρο δυσκαμψίας (Ε*) του ασφαλτομίγματος αποτελεί θεμελιώδες μηχανικό χαρακτηριστικό και ως εκ τούτου περιγράφει τη συμπεριφορά του ασφαλτομίγματος για ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και συχνοτήτων φόρτισης. Για τον προσδιορισμό του Ε* στο εργαστήριο έχουν αναπτυχθεί ποικίλες πειραματικές διατάξεις. Σύμφωνα με τις νεότερες εξελίξεις και έρευνες διαφαίνεται ότι η δοκιμή της μονοαξονικής θλίψης δημιουργεί ισχυρές προϋποθέσεις πρόκρισης των υπολοίπων μεθόδων.Δεδομένης της ανάγκης ύπαρξης ειδικού εργαστηριακού εξοπλισμού για τον προσδιορισμό του Ε* στο εργαστήριο καθώς και της χρονοβόρας διαδικασίας, έχουν αναπτυχθεί διεθνώς αλγόριθμοι με στόχο την υποκατάσταση των πειραματικών διατάξεων. Οι νεότεροι σε περιορισμένη κλίμακα διεθνείς αλγόριθμοι αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο των διαδικασιών για τη διαμόρφωση της νέας μηχανιστικής- εμπειρικής μεθόδου διαστασιολόγησης AASHTO (MEPDG: Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide) και βασίζονται στα αποτελέσματα της εργαστηριακής δοκιμής της μονοαξονικής θλίψης. Πλην όμως, η δυνατότητα εφαρμογής των αλγορίθμων αυτών σε ποικίλους τύπους μιγμάτων δεν ορίζεται σαφώς και ως εκ τούτου αποτελεί αντικείμενο ιδιαίτερου προβληματισμού και κατ’ επέκταση διερεύνησης και εμβάθυνσης της παρούσας έρευνας.Πιο συγκεκριμένα, η διερεύνηση βασίζεται στην αξιολόγηση των διεθνών αλγορίθμων μέσω του ελέγχου της προσαρμογής τους σε πειραματικά μίγματα, η σύνθεση των οποίων είναι σύμφωνη με εθνικές και διεθνείς προδιαγραφές. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης αξιοποιούνται για τη διαμόρφωση ενός μεθοδολογικού πλαισίου όσον αφορά στην ανάπτυξη νέων αλγορίθμων με στόχο την υποκατάσταση του προσδιορισμού του Ε* στο εργαστήριο, από μία γρήγορη αλλά και αξιόπιστη διαδικασία εκτίμησης του Ε*. Στην όλη διερεύνηση πολύτιμο εργαλείο αποτέλεσε η επιστήμη της στατιστικής, η οποία εφαρμόστηκε για την ανάλυση των πολυπληθών στοιχείων της βάσης δεδομένων που αναπτύχθηκε για τις ανάγκες της παρούσας έρευνας.Επιστέγασμα της διερεύνησης αποτελεί η πρόταση για την εισαγωγή του Ε* που προκύπτει από τους νέους αλγόριθμους σαν δείκτη συμπεριφοράς του ασφαλτομίγματος (performance indicator). Ο δείκτης αυτός δύναται να αξιοποιηθεί σε πλήθος εφαρμογών που σχετίζονται αφενός με το σχεδιασμό του μίγματος και αφετέρου με τις διαδικασίες ανάλυσης της συμπεριφοράς σε κόπωση του ασφαλτομίγματος στο πλαίσιο του αναλυτικού υπολογισμού και τη διάρκεια ζωής του οδοστρώματος. Η πρόταση αυτή είναι άμεσα υλοποιήσιμη, υπό προϋποθέσεις, σε έργα Συστημάτων Παραχώρησης (PPP), όπου η διαχείριση της συντήρησης είναι αναπόσπαστο σκέλος και μπορεί να επεκταθεί και να αποτελέσει οδηγό και σε άλλα συστήματα έργων οδοστρωμάτων.