도로의 회복탄성계수 MR. resilient modulus 시험

영신컨설턴트 (02) 529 8803 ystcha@naver.com 2021 5

 

연속적인 차량하중 재하로 인하여 포장체 내부의 요소는 반복응력를 받고 반복재하 MR 시험으로 실제 포장체가 받는 응력상태를 모사하여 일정한 주기의 반정현파 형의 축차응력을 재하합니다.

요소에 작용하는 축차응력의 크기는 차량하중의 크기에 따라 변화하고, 구속응력의 크기는 요소 상부의 포장체 두께와 층 구조에 따라 결정됩니다. 

 

반복 하중을 받는 포장 재료는 변형률 경화(strain- hardening)를 통하여 재료가 안정화 되어 반복재하횟수가 충분히 증가하면 변형률은 회복변형률(recoverable strain) 성분이 지배적이 됩니다. 응력-변형률 곡선의 기울기를 회복탄성계수(MR : Resilient Modulus)로 반복축차응력(σd)에 대한 회복변형률(εr) 의 비이다. 

삼축셀 내부와 외부 변형 측정

 

 

삼축셀 내부와 외부 로드셀 설치

하중제어 시 반드시 내부로드셀 사용하여 ram의 구속압 영향과 마찰력을 없게 한다. 

 

입자최대직경 D=20mm, 시료직경 θ > 5 x D = 100mm, Hs = 2 x θ = 200mm

반복진동 수 1000 cycle duration 1sec load duration 0.1sec, 구속압력 40-150kPa

deviation stress 100- 600 kPa. internal and external LVDT axial 2ea  

 

 

시료직경에 따른 다짐 방법 

AASHTO T 307 limits maximum particle size to 1/5 of mold diameter, thus a 4 in.

 

 

시료다짐 최대건조밀도 95%

AASHTO T 307, which requires five-lift static compaction. Therefore, special molds were designed and used to prepare soil specimens by static compaction of five equal layers. 95% of the maximum dry unit weight and the corresponding moisture content on the dry side.

 

회복탄성계수

Mr = k1 θ k2

Mr : the resilient modulus, θ the bulk stress = σ1 + σ2 + σ3

k1 and k2 are material constants.

 

Electro-mechanical load frame 기계식

Frequency Range (Hz) 5 & 10. Load Range (kN) 5 & 10 (0.5, 1ton)

Specimen Sizes (mm) From 38 to 150

 

 

Hydraulic Resilient Modulus Testing System 유압식

Frequency Range (Hz) 10 Load Range (kN) 28 or 50 (2.8 , 5ton)

Specimen Sizes (mm) From 38 to 150

AASHTO T 307

반복재하식 MR 시험에서 윤하중에 의해 포장체 에 유발되는 응력상태를 모사하여 0.1초간 반정현(harversine) 모양의 하중을 재하하고, 0.9초의 휴지기간(rest period)을 갖는 일정한 주기의 축차응력을 반복적으로 재하한다. 응력-변형률에서회복탄성계수(MR)를 결정합니다.

하드웨어 구성

 

  28 kN/10 Hz load frame

  2x ELDCS for control and data acquisition

  Triaxial cell for up to 100 mm diameter test specimens

  2x +/- 2.5 mm DC-DC LVDT transducers for external deformation measurement

  1 MPa GDS pneumatic controller

  250 kPa cell pressure transducer

  GDSLab with Resilient Modulus test module