ارزيابي تأثير استفاده از جوان‌ساز و پودر لاستيك بر خواص مكانيكي مخلوط¬هاي آسفالتي حاوي درصد بالاي تراشه آسفالت

كارشناسي ارشد

امروزه استفاده از مقادير مختلفي از مصالح تراشه ي آسفالت در ساخت مخلوط هاي آسفالتي به دليل مزاياي محيط زيستي و اقتصادي، كه اين ماده ي بازيافتي به‌عنوان جانشيني ارزشمند براي مصالح پايه فراهم مي كند، متداول شده است كه اين مقادير نيز داراي محدوديت هايي مرتبط با عملكرد هستند. ضعف در برابر ترك هاي ناشي از خستگي، مهم‌ترين معضل عملكردي استفاده از اين مصالح است كه به‌كارگيري انواع جوان‌سازها تبديل به راه حلي متداولي براي پوشش اين نقصان شده است. استفاده از جوان‌ساز ها به دليل تحميل هزينه هاي اضافي و كاهش مقاومت در برابر خرابي‌هاي ديگر مخلوط آسفالتي ازجمله مقاومت شيار شدگي بهبود يافته توسط استفاده از مصالح تراشه ي آسفالتي و همچنين حساسيت رطوبتي، مي تواند مزاياي استفاده از درصد هاي بالاي تراشه ي آسفالتي را كاهش دهد. بنابراين، انتخاب نوع و ميزان جوان‌ساز حائز اهميت است. در اين تحقيق به‌منظور كاهش هزينه هاي استفاده از درصد هاي بالاي تراشه ي آسفالت و دستيابي به عملكردي بهينه، از روغن موتور بازيافتي به‌عنوان ماده اي با ساختار مولكولي و خواص فيزيكي- شيميايي مشابه با قير پايه استفاده‌شده است. با فرض مقاومت شيار شدگي كاهش‌يافته توسط اين جوان‌ساز بازيافتي، از پودر لاستيك به‌عنوان اصلاح كننده ي قير پايه جهت بهبود اين خصوصيت عملكردي ارزشمندي كه مصالح تراشه ي آسفالت براي مخلوط آسفالتي فراهم مي كند، استفاده‌شده است. درنهايت، در اين تحقيق فرض شده است كه استفاده از مصالح سرباره ي فولادي نيز به‌عنوان جايگزيني بازيافتي براي مصالح سنگي پايه، مي تواند نقش تكميلي براي تثبيت خصوصيات مقاومت در برابر خستگي، شيار شدگي و حساسيت رطوبتي داشته باشد. به دليل اهميت ميزان استفاده از اصلاح كننده هاي به‌كاررفته در ساخت مخلوط هاي آسفالتي و به‌منظور دستيابي به بهترين عملكرد اين مخلوط ها، مقادير مناسب استفاده از روغن‌موتور بازيافتي و پودر لاستيك در اين تحقيق با استفاده از تحليل هم‌زمان نتايج آزمايش هاي عملكردي تحت مباني طرح اختلاط متعادل به دست مي‌آيد. نتايج حاصل از تحليل 16 مخلوط آسفالتي مختلف بر اساس سه رفتار عملكردي متفاوت، نشان داد كه تعيين درصد هاي مناسب استفاده از روغن موتور بازيافتي و پودرلاستيك وابسته به تغيير نوع آزمايش و محدوده هاي مورد پذيرش است و اين مقادير براي دو تركيب مختلف از آزمايش هاي عملكردي و دو محدوده ي مورد پذيرش مختلف براي آزمايش خزش ديناميكي، بدست آمده است. همچنين، در كنار يافتن درصد هاي مناسب استفاده از اين دو افزودني به‌صورت مجزا و در استفاده ي هم‌زمان از هر دو در تركيبي از مصالح تراشه ي آسفالتي، سرباره ي فولادي و مصالح سنگي آهكي، تأثير استفاده از هر يك از مصالح مورداستفاده در اين پژوهش بر خصوصيات مكانيكي مخلوط هاي آسفالتي موردبررسي و ارزيابي قرارگرفته است. سرباره ي فولادي، روغن موتور بازيافتي و پودرلاستيك(در برخي از درصد هاي استفاده)، بهبوددهنده ي مقاومت در برابر ترك خوردگي ناشي از خستگي با توجه به نتايج آزمايش شاخص انعطاف پذيري ايلينوي(IFIT) و ترك كششي غيرمستقيم(IDEAL-CT) و تراشه ي آسفالتي كاهش دهنده ي اين مقاومت است. با توجه به نتايج آزمايش خزش ديناميكي و كشش غيرمستقيم، استفاده از روغن موتور بازيافتي كاهش دهنده ي مقدار شاخص رواني و نسبت كشش غيرمستقيم و استفاده از سرباره‌ي فولادي، پودرلاستيك و تراشه ي آسفالتي افزايش دهنده ي اين دو پارامتر است. در نهايت، نشان داده شد كه مي توان با استفاده از آزمايش هاي عملكردي مختلف و محدوده هاي مورد پذيرش اين آزمايش ها به نتايجي مطلوب براي ميزان استفاده از مصالح بازيافتي متفاوت در ساخت مخلوط هاي گرم آسفالتي با هدف دستيابي به عملكردي ايده آل همراه با حفظ مزاياي اقتصادي-زيست محيطي دست يافت.

211724

دانشگاه علم و صنعت ايران

احمد گلي خوراسگاني

مهندسي عمران-راه و ترابري

محمود عامري