A simultaneous system model to estimate temperature of pavement layers: development and validation
Other Title(s)
تطوير وتقييم نموذج متزامن لتقدير درجة حرارة طبقات الرصف
Joint Authors
al-Isawi, Muhammad
Abd al-Wahid, Talat
Muhammad, Sharif A.
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 50, Issue 2 (31 Mar. 2022), pp.59-74, 16 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2022-03-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
16
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تتعرض العديد من الطرق في المناطق الحارة من العالم لدرجات حرارة عالية جدا خاصة في المناطق الصحراوية خلال فصل الصيف حيث قد تصل درجة الحرارة أحيانا إلى أكثر من ستين درجة مئوية.
وتتسبب التغيرات في درجات الحرارة في حدوث الكثير من العيوب في الرصف سواءا المرن أو الجاسئ مثل التخدد الشرخ المستعرض الرأسي أي الشروخ الحرارية)، والكلل الناتج عن الإجهاد الحراري، الهبوط/ الالتواء، بالإضافة إلى توليد ضغوط الاعوجاج.
ويعد الحساب الدقيق لدرجة حرارة سطح الرصف المرن مهما جدا في تحليل وتصميم طبقات الرصف.
يقدم هذا البحث نموذجا رياضيا جديدا لتقدير درجة حرارة طبقات الرصف المرنة تحت درجات حرارة عالية جدا كمجموعة من المعادلات المتزامنة.
تضمن النموذج المقترح (Clear-Sky Model) كنموذج فرعي لحساب الطاقة الشمسية وانتشار الإشعاع الشمسي على سطح الأسفلت.
تم حساب درجة الحرارة المحيطة من خلال حل النموذج الرياضي طوال ساعات اليوم.
تم التحقق من صحة النموذج المقترح من خلال القياسات لدرجات الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الرياح التي تم جمعها لمدة عام واحد باستخدام أجهزة قياس مثبتة بقطاعات الرصف بمدينة سوهاج الجديدة، مصر.
تم قياس درجات حرارة سطح الأسفلت للاعتدالات الصيفية والشتوية والاعتدالات الربيعية والخريفية.
وجد أن النموذج يقدم تقديرات مقبولة مقارنة بالبيانات المقاسة من الموقع.
يعتبر النموذج المقترح مناسبا لتقدير درجة حرارة طبقات الرصف في المناطق المختلفة لتمكن النموذج الرياضي المقترح من الحل حسب الموقع الجغرافي للمكان خاصة المناطق الحارة منها.
Abstract EN
Many roads in hot regions of the world are exposed to very high temperatures especially in desert areas during the summer season, where the temperature could reach more than sixty Celsius degrees.
temperature variations cause a lot of distress in flexible and rigid pavement such as rutting, vertical transverse (i.e., thermal) cracking, thermal fatigue damage, blow up/buckling, in addition to generating warping stresses.
accurate detection of the surface temperature of flexible pavement is very important for pavement design analysis.
this research presents a new model to estimate the temperature of flexible pavement layers under extremely high temperatures as a set of simultaneous equations.
the proposed model included clear-sky as sub-model to estimate the solar energy of beam and diffuse radiation of the pavement surface.
ambient temperature was calculated by solving the model depending on the time of the day.
the proposed model was validated via experimental data collected from one-year measurements at instrumented pavement section in new Sohag, Egypt.
the asphalt surface temperatures were measured for summer, winter solstices and vernal and autumnal equinoxes.
it was found that the model provides reasonable estimates compared to the experimental data.
the proposed model is deemed appropriate for estimating pavement layers temperature in hot regions.
American Psychological Association (APA)
Abd al-Wahid, Talat& al-Isawi, Muhammad& Muhammad, Sharif A.. 2022. A simultaneous system model to estimate temperature of pavement layers: development and validation. Journal of Engineering Sciences،Vol. 50, no. 2, pp.59-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393140
Modern Language Association (MLA)
Abd al-Wahid, Talat…[et al.]. A simultaneous system model to estimate temperature of pavement layers: development and validation. Journal of Engineering Sciences Vol. 50, no. 2 (Mar. 2022), pp.59-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393140
American Medical Association (AMA)
Abd al-Wahid, Talat& al-Isawi, Muhammad& Muhammad, Sharif A.. A simultaneous system model to estimate temperature of pavement layers: development and validation. Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 50, no. 2, pp.59-74.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393140
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p.71-73
Record ID
BIM-1393140