ارزیابی اثر وجود آلاینده‌های مختلف بر عملکرد چسبندگی بین لایه‌های آسفالتی

Abstract

از جمله عوامل مهم در افزایش طول عمر روسازی‌های آسفالتی، توجه به اجرای صحیح لایه‌های آسفالتی می‌باشد. لایه­های بیندر و توپکا جزو اولین لایه‌های مرتبط با وزن وسایل نقلیه می‌باشند که به‌وسیله اندود سطحی به یکدیگر متصل می‌شوند. عبور وسایل نقلیه منجر به ایجاد نیروی برشی در ناحیه اتصال بین دو لایه می‌شود که در صورت نبود مقاومت کافی، خرابی‌هایی در سطح روسازی به وقوع می‌پیوندد، که شامل جمع­شدگی روسازی، وقوع ترک‌های طولی و عرضی و همچنین ایجاد چاله می‌باشند. این تحقیق، به صورت فرایند آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی انجام ‌گرفته است. در فرایند آزمایشگاهی، ابتدا نمونه‌ها در دو لایه بیندر و توپکا ساخته شده و سپس از آلاینده‌های خرده لاستیک، خاک، خرده چوب و الیاف در اندود سطحی بین دو لایه بیندر و توپکا، به منظور بررسی اثر هر یک از آلاینده­ها بر مقاومت چسبندگی بین­لایه­ای، استفاده شده است. نمونه‌ها درون فک نگه‌دارنده برای ثابت نگه‌داشتن لایه بیندر قرار داده شدند. سپس تحت تأثیر نیروی قائم، ناشی از دستگاه بارگذاری برشی در ناحیه توپکا، قرار گرفتند. در فرایند مطالعه عددی، اقدام به مدل‌سازی روسازی در حالت واقعیت شده است. در این فرایند، با مدل‌سازی سطح جاده و عبور وسیله نقلیه شبیه‌سازی شده، شرایط مختلف وجود آلاینده‌ها در بین دو لایه بیندر و توپکا بررسی شده است. در فرایند مدل­سازی، با تغییر در پارامترهای ضخامت لایه توپکا، سرعت عبور وسیله نقلیه و ضریب چسبندگی بین دو لایه بیندر و توپکا، نیروی چسبندگی بین­لایه­ای در حالات ایجاد شده بررسی شده است. نتایج تحقیق نشان داد که در بین تمامی حالت‌های بررسی شده، نمونه ساخته شده با حد پایین دانه‌بندی، که از پودر لاستیک به‌عنوان آلاینده در بین دو لایه بیندر و توپکا استفاده شده بود، با افزایش مقاومت به میزان 1/1 برابر مقاومت در حالت قیر بدون آلودگی، علاوه بر اینکه باعث کاهش مقاومت چسبندگی بین­لایه­ای نشده است، بیشترین مقاومت چسبندگی را نیز به­دست آورده است.