بررسی خصوصیات رفتاری بتن غلتکی حاوی مصالح خرده آسفالتی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران

2 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران

چکیده

با توجه به اینکه در صنعت ساخت بزرگراه ها، هرساله چندین میلیون تن خرده آسفالت تولید میشود و معمولاً میزان بسیار زیادی از این مواد غیرقابل استفاده، حجم زیادی از زمین را اشغال میکند، استفاده مناسب از این مواد گریزناپذیر است. هر چند استفاده از خرده آسفالت در مخلوطهای آسفالتی امری معمول شده، اماهنوز استفاده از آنها در روسازی بتن غلتکی آنطور که باید، مورد توجه قرار نگرفته است. در این پژوهش، خرده آسفالت به عنوان جایگزین بخش درشتدانه باخرده آسفالت، جایگزینی بخش ریزدانه با خرده آسفالت و همچنین جایگزین هر دو بخش درشت دانه و ریزدانه با خرده آسفالت، مورداستفاده قرارگرفت. نتایج نمودار بار تغییر مکان که از آزمایش خمش سه نقطه ای به دست آمد، نشان داد که قابلیت جذب انرژی با افزودن خرده آسفالت افزایش یافته و آستانه گسیختگی بتن را افزایش میدهد. قابلیت جذب انرژی آن مخلوطی که بخش درشتدانه آن با خرده آسفالت جایگزین گردیده است، تقریبا به مخلوطی که هر دو بخش آن با خرده آسفالت جایگزین شده و بیشترین قابلیت جذب انرژی رادارد نزدیک است. با توجه به اینکه مقاومت فشاری، مقاومت کششی غیرمستقیم و مدول گسیختگی این مخلوط حداقل های استانداردها را نسبتا برآورده میکند، درنتیجه خرده آسفالت میتواند جایگزین مناسبی برای سنگدانه در مخلوط بتن غلتکی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Behavioral Characteristics of Roller Compacted Concrete Containing Recycled Asphalt Pavements

نویسندگان [English]

  • Amir Modarres 1
  • Seyede Zeinab Hosseini 2
چکیده [English]

Highway construction industry produces millions of tons of recycled asphalt annually, large amounts of which usually remain unusable and occupy the stockpile areas. Therefore, the suitable use of these materials is inevitable. Although, using of recycled asphalt pavements (RAP) in asphalt mixtures is common, there are few consideration about using of these materials in Portland cement concrete especially roller compacted concrete. In this study, RAP materials were used as coarse aggregates, fine aggregates, and both fine and coarse aggregates in the Roller compact concrete mixes. The energy absorbency of specimens were analyzed with the force-deformation curves that obtained from the three-point flexural test. Results revealed the beneficial effects of the RAP material on the energy absorbency or material flexibility. Based on the laboratory results, replacing the coarse part with RAP will achieve an intermediate mixture which exhibited higher flexibility than the reference specimen and higher strength than two other mixes which containing fine RAP and both parts of RAP.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roller compacted concrete
  • recycled asphalt pavements
  • bonding test with Third-Point Loading
  • modulus of rupture
  • Energy absorption capability
- ایران. وزارت راه و ترابری (1388)راهنمای طراحی و اجرای بتن غلتکی در روسازی راههای کشور" ؛ معاونت نظارت راهبردی وزارت راه و ترابری. نشریه شماره 354
- دبیرخانه مجمع جهانی راه ( پیارک) در ایران. دفتر مطالعات فنآوری و ایمنی. (1384)کاربرد بتن غلتکی در راهسازی"، تهران، پیارک
- عامری، م،. شکرچی زاده، .م. و شهابی شهمیری، .ح. (1388) "بررسی تأثیر استفاده از سرباره کنورتور ذوب آهن اصفهان به عنوان جایگزین سنگدانه بر بتن غلتکی روسازی راه"، هشتمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، ایران، شیراز، دانشگاه شیراز، اردیبهشت 1388
- کریمی گوغری، م. و حسنی، الف (1390)امکان سنجی آزمایشگاهی استفاده از خرده آسفالت بازیافتی به عنوان جایگزین سنگدانه در بتن غلتکی روسازی راه"، فصلنامه مهندسی حمل و نقل / سال سوم / شماره اول .
- AASHTO (2009) “Guide for design of pavement structure” , American Association of State Highway and Transportation Official, DC. Used by permission. American Concrete Institute
- ACI (2000) “State of art report on roller compacted concrete pavements,” American Concrete Institute, ACI 325.10-95.
- Al Abdul Wahhabh, Hi and Asi, I. M. (1999) “Optimization of roller compacted concrete for local application“, Transportation Research Record, No. 1458, pp. 1-7.
- Al-Oraimi, S. Hassan, H. and Hago, A. (2007) “Recycling of reclaimed asphalt pavement in portland cement concrete“ , Journal of Engineering Research, Vol. 6, No.1, pp. 37-45
- Berry, M., Stephens, J. and Cross, D. (2009) “Feasibility of reclaimed asphalt pavement as aggregate in Portland cement concrete pavements” , A proposal prepared for the Montana Department of Transportation
- Chi, Maochieh and Huang, Ran (2014) “Effect of circulating fluidized bed combustion ash on the properties of roller compacted concrete”, Cement & Concrete Composites No.45, pp.148–156
- Courard, L., Michel, F. and Delhez, P. (2010) “Use of concrete road recycled aggregates for roller com- pacted concrete“, Construction and Building Materials No.24, pp.390–395.
- Delatte, N. (2009) “Design and construction of streets and roads with Roller Compacted Concrete”, Civil & Environmental Engineering Department, Cleveland State University
- Guneyesi, Erhan, Gesog˘lu, Mehmet and Ozturan, Turan (2004) “Properties of rubberized concretes containing silica fume“, Cement and Concrete Research, Vol 34, No. 12, pp. 2309– 2317.
- Hossiney, N. (2012) “Evaluation of concrete containing RAP for use in concrete pavement“, Master’s Thesis, University of Florida, Gainesville
- Huang, B., Li, G., Pang, S.-S. and Eggers, J. (2004) “Investigation into waste tire rubber-filled concrete“,
Journal of Materials in Civil Engineering (ASCE). Vol. 16, No. 3, pp 187–194.
- Huang, B., Shu, X. and Burdette. E. G. (2006) “Mechanical properties of concrete containing recycled asphalt pavements“, Magazine of Concrete Research, Vol. 58, N0. 5, pp. 313–320
- Huang, B., Shu, X. and Li, G. (2005) “Laboratory investigation of Portland cement concrete containing
recycled asphalt pavements“, Cement and Concrete Research, Vol. 35, No. 10, pp.2008–2013.
- Japan Concrete Institute (1983) “Standards for test methods of fiber reinforced concrete”, JCI-Sf4.
- Koohmishi, Mehdi (2013) “Evaluation of application of roller compacted concrete versus asphalt concrete as pavement surface layer for high traffic Volume routes”, J. Basic. Appl. Sci. Res. Vol. 3, No. 5, pp. 330-335.
- Li, G., Stubblefield, M. A., Garrick, G., Eggers, J., Abadie, C. and Huang, B. (2004) “Development of waste tire modified concrete“, Cement and Concrete Research. Vol. 34, No. 12, pp. 2283-2289.
- Naik, T. R., Chun, Y. M., Kraus, R. N. , Singh, S. S., Pennock, L. C. and Ramme, B.W. (2001) “Strength and durability of roller compacted HVFA concrete pavements”, Pract Periodical Struct Des Construct,Vol. 6, No. 4, pp.155–65.
- Okafor, Fidelis O. (2010) “Performance of recycled asphalt pavement as coarse aggregate in concrete“, Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies, Issue 17, pp. 47-58.
- Portland Cement Association (1987) “Structural design of roller-compacted concrete for industrial pavements“, USA: PCA.
- PrusinskiJan, Jan R. and Leed-Ap, P. E. (2013) “Roller compacted concrete: A value added pavement solution”, Lower RIO Grande valley American Institute of Architects (LRGV AIA).
- Rock Products Committee (2012) “Roller compacted concrete”, Scoping Document, Concrete Task Group.
- Villena, J., Trichês, G., and Prudêncio, Jr L. R. (2011) “Replacing the aggregate by rice husk ash in roller compacted concrete for composite pavements”, GeoHunan International Conference, Hunan, China.