بررسی شاخص سختی مارشال، سختی خمشی و عمر خستگی در مخلوط‌های آسفالتی با استخوانبندی سنگدانه‌ای(SMA) دارای تثبیت‌کننده‌های مختلف

Abstract

در اوایل دهة 1970، صنعت راه اروپا نیاز به روسازی‌هایی مقاوم در مقابل شیارافتادگی سطح راه، ساییدگی و خرابیهای گوناگونی که به وسیله بارهای ترافیکی سنگین و لاستیک‌های میخ‌دار ایجاد می‌‌شد را احساس کرد‌. برای برطرف کردن این نیاز مجریان روسازی راه‌ها مخلوطهای آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA) را ابداع کردند. بالا بودن فضای خالی بین مصالح درشت‌دانه و مصرف نسبتاً زیاد قیر و اندود ضخیم ‌قیری مصالح سنگی درشت دانه در مخلوط‌های SMA عاملی جهت ریزش و بیرون زدن قیر از این مخلوط در هنگام ذخیره‌سازی، حمل و پخش آن می‌‍‌باشد. الیاف به عنوان نوعی از تثبیت کننده‌ها در مخلوط‌های SMA برای جلوگیری از ریزش قیر و مسلح‌سازی بکار می‌روند‌. انواع معمول الیاف مورد استفاده در این مخلوطها الیاف سلولزی و معدنی هستند‌. هدف از این تحقیق بررسی امکان استفاده از الیاف مصنوعی و سلولزی مختلف پسماندی کارخانه‌های فرش، موکت و لاستیک موجود در کشور، همچنین الیاف تولید بومی و نیز بررسی کاربرد اثر نوع الیاف سلولزی و مصنوعی بر خواص خستگی و ریزش قیر مخلو‌طهای SMA می‌باشد. به این منظور الیاف مصنوعی اکریلیک، پلی‌پروپیلن و پلی‌استر همچنین، الیاف سلولزی ویسکوز و کنف به عنوان تثبیت کننده مخلوطهای SMA برای تحقیق از داخل کشور جمع‌آوری شدند. در این تحقیق میزان ریزش قیر، شاخص سختی مارشال، سختی خمشی و عمر خستگی مخلوطهای SMA حاوی این الیاف ارزیابی و رابطه آنها با یکدیگر مقایسه گردید‌. نتایج آزمایش نشان داد که مخلوط‌های SMA حاوی الیاف مصنوعی پلی‌پروپیلن، اکریلیک و پلی-استر ریزش قیر بیشتری نسبت به مخلوط‌های حاوی الیاف مصنوعی کنف و ویسکوز از خود نشان دادند و نیز مخلوطهای دارای شاخص سختی مارشال بیشتر، سختی خمشی بیشتری دارند، سختی خمشی مخلوط‌های حاوی اکرلیک و پلی‌پروپیلن در سطح کرنشهای اعمالی مختلف از باقی مخلوطها بیشتراست و نیز با افزایش سطح کرنش اعمالی سختی خمشی مخلوط کاهش می‌یابد، همچنین مخلوطهای حاوی الیاف اکرلیک و کنف عمر خستگی بیشتری نسبت به سایر مخلوطها از خود نشان می‌دهند.