بررسی پایداری قیرهای پلیمری حاوی نانو ذرات و تخمین استحکام مارشال مخلوط‌های آسفالتی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

Abstract

باوجود مزیت‌های فراوان قیرهای پلیمری مانند مقاومت بیشتر در برابر شیارشدگی و خستگی، این قیر در هنگام ذخیره‌سازی در دمای بالا دچار جدا شدن فاز قیر و پلیمر می‌شود و با توجه به رفتار پیچیده مخلوط‌های آسفالتی، پیش‌بینی عملکرد مخلوط‌های آسفالتی در این حالت سخت می‌باشد. لذا هدف از این تحقیق ایجاد پایداری در قیرهای پلیمری اصلاح‌شده با نانو ذرات و ایجاد مدلی جهت پیش‌بینی استحکام مارشال مخلوط‌های آسفالتی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی می‌باشد. هجده نوع نمونه قیری با ترکیب قیر خالص 70-60 با پلیمر استایرن-بوتادین-استایرن، نانو ذرات اکسید آلومینیوم و اکسید منیزیم آماده گردید و آزمایش پایداری بر روی آن‌ها انجام شد. سپس نمونه‌های مارشال ساخته و استحکام مارشال نمونه‌های مخلوط آسفالتی در دمای 60 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شد. در مدل شبکه عصبی مصنوعی، میزان قیر، میزان پلیمر، میزان نانو ذرات اکسید آلومینیوم، میزان نانو ذرات اکسید منیزیم، وزن و ارتفاع نمونه به‌عنوان پارامترهای لایه ورودی و استحکام مارشال به‌عنوان پارامتر لایه خروجی مشخص گردید و مناسب‌ترین الگوریتم و تعداد نرون‌ها در لایه پنهان تعیین شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و مدل شبکه عصبی نتیجه گرفته شد که می‌توان از شبکه عصبی مصنوعی به‌عنوان روشی دقیق برای پیش‌بینی استحکام مارشال قیرهای پلیمری حاوی نانو ذرات استفاده کرد.