ارائه مدل شیارشدگی مخلوط‏ های آسفالتی با استفاده از نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم و پارامترهای مارشال

Abstract

شیارشدگی یکی از مهم ترین انواع خرابی ­های روسازی انعطاف‌پذیر است که سالیانه بخش عمده­ ای از هزینه ­های تعمیر و نگهداری راه‌ها، صرف ترمیم آن می‌گردد. افزایش میزان تغییر شکل‌های ماندگار که خود منجر به افزایش عمق شیار می ­گردد، می ­تواند مشکلات جبران‌ناپذیری را در روسازی ایجاد کند. از سوی دیگر، در روش مارشال، که به عنوان اصلی­ترین روش طرح اختلاط آسفالت در کشور شناخته می ­شود، فقدان یک آزمایش ساده برای تعیین مقاومت نمونه ­ها در مقابل تغییر شکل دائم کاملاً محسوس است. اگرچه امروزه دستگاه­های متعددی برای سنجش شیارشدگی استفاده می ­شوند، اما هیچ­یک قابلیت استفاده وسیع در سطح کارگاهی را ندارند. از طرفی، روش­ های موجود ارزیابی پتانسیل شیارشدگی مخلوط­ های آسفالتی اغلب پرهزینه و زمان­بَر می ­باشند. مجموع موارد ذکرشده، لزوم ارائه روشی ساده که ضمن دارا بودن دقت لازم، بتواند در مدت زمان کوتاه و با هزینه­ ی اندک، وضعیت نمونه­ها را از نظر شیارشدگی در آزمایشگاه مشخص نماید، آشکار می ­سازد. در این مقاله، با ساخت نمونه ­های آسفالتی مارشال با استفاده از سنگدانه ­های آهکی، دو نوع قیر، فیلر پودر سنگ و سه درصد قیر مختلف، یک مدل ریاضی جهت تخمین عمق شیار ناشی از ویل­تراک ارائه شده است. مدل­ ارائه ‌شده، مقاومت شیارشدگی مخلوط­ های آسفالتی را با استفاده از ترکیب نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم و پارامترهای مارشال مشخص می ­کند. اعتبار مدل حاصل با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی با درصد اطمینان مناسبی تأیید شده است. این مدل می ­تواند همزمان با ارائه طرح اختلاط آسفالت در آزمایشگاه، بدون صرف زمان و هزینه اضافی، مقاومت شیارشدگی آسفالت را پیش­ بینی نماید. بدین ترتیب از تولید آسفالت با پتانسیل بالای شیارشدگی در مرحله آزمایشگاهی و پیش از تولید کارخانه ­ای، جلوگیری می ­گردد.