ارزیابی نقش فیلر سیمان و آهک بر خصوصیات مکانیکی مخلوط‌های بازیافتی کف قیر و ارایه مدل ریاضی

Abstract

خرده‌های آسفالت بازیافتی پس از تراشیده شدن، نوعی از مواد زائد محسوب می‌شوند که از نظر زیست محیطی اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف خود دارند. از طرفی هزینه سنگین احداث راههای جدید و خسارت‌های ناشی از خرابی راه‌های موجود، مشکلات زیادی را بوجود می‌آورد. هدف این پژوهش بررسی اثر توام درصد قیر با تغییر فیلر بر خصوصیات مکانیکی مخلوط‌های کف قیری آسفالت بازیافتی می‌باشد. روش تحقیق آزمایشگاهی است. نمونه‌های ساخته شده با افزودن فیلر‌های سیمان، آهک با درصد قیر متفاوت و در شرایط عمل‌آوری خشک، اشباع و ذوب-یخبندان بررسی شدند. نمونه‌ها با فیلر سیمان (5/1 درصد)، آهک (5/1 درصد) و ترکیب سیمان، آهک (75/0+75/0 درصد) و یک نمونه شاهد ساخته شدند. سپس آزمایش‌های مقاومت فشاری تک محوری، مدول برجهندگی، استحکام مارشال و مقاومت کشش غیرمستقیم برای تعیین خصوصیات مکانیکی انجام گردید. در ادامه با استفاده از نتایج تست مدول برجهندگی مدل‌سازی اجزا محدود با استفاده از نرم‌افزارهای اباکوس و KenLayer انجام و اثر تغییر مدول برجهندگی بر تعداد تکرار بار منجر به خرابی خستگی بررسی شد که در نهایت یک مدل ریاضی جهت پیش بینی نسبت TSR ارایه گردید. نتایج این تحقیق می‌دهد در آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و استحکام مارشال، در کلیه طرح‌ها با افزایش قیر از 1 به 2 درصد نتایج افزایش سپس با افزایش قیر از 2 به 3 درصد کاهش می‎یابد. همچنین نتایج آزمون مقاومت کشش غیرمستقیم نشان می‌دهد که با افزایش قیر از 1 به 3 درصد در همه طرح‌ها مقاومت کشش غیرمستقیم در حالت عمل‌آوری خشک، اشباع به‌طور پیوسته افزایش می‌یابد. فیلر سیمان با آهک در تمامی حالت‌های عمل‌آوری بیشترین تاثیر را در افزایش مقاومت کشش غیرمستقیم دارد و تاثیر افزایش مقاومت در نمونه‌های حاوی فیلر در شرایط عمل‌آوری اشباع بیش از حالت خشک است. نتایج مدل‌سازی سه بعدی نشان داد که با افزایش مدول برجهندگی لایه اساس، تعداد تکرار منجر به خرابی خستگی را به شدت افزایش می‌یابد.