ارزیابی خواص مقاومتی و حساسیت رطوبتی مخلوط کف قیری اصلاح شده با میکرو آهک و سیمان

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره دکتری، گروه عمران، دانشگاه پیام نور، تهران ایران

2 استادیار ، گروه عمران، دانشگاه پیام نور، تهران ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه عمران دانشگاه پیام نور، تهران ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه عمران ، دانشگاه پیام نور، تهران ایران

چکیده

امروزه استفاده از روش بازیافت سرد آسفالت به صورت درجا، به عنوان یک روش اقتصادی برای بهسازی روسازی‌ که دچار فرسودگی شده است، رشد چشمگیری داشته است. در بین روش‌های بازیافت سرد استفاده ازفنآوری کف قیر به دلیل سهولت و سرعت در اجرا مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون در مخلوط‌های کف قیری به منظور کاهش حساسیت مخلوط در برابر رطوبت و افزایش خواص مقاومتی از فیلر‌های فعال نظیر سیمان و آهک استفاده شده است. اگرچه اطلاعات محدودی در زمینه تاثیر انواع فیلر بر خواص مکانیکی مخلوط‌های کف قیر در دسترس است. در این تحقیق از آهک هیداراته، میکرو آهک و سیمان و ترکیب آنها با یکدیگر به عنوان فیلر فعال در مخلوط کف قیری استفاده گردید و تأثیر آنها بر خواص مکانیکی و حساسیت رطوبتی مخلوط کف قیری مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا نمونه های ساخته شده با قیر 1، 2و3 درصد و شرایط عمل آوری متفاوت (خشک و اشباع) تحت آزمایش‌های استحکام مارشال، مقاومت کشش غیرمستقیم و مدول برجهندگی قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد در همه طرح‌ها با افزایش مقدار قیر از 1 درصد به 3 درصد استحکام مارشال و مدول برجهندگیدر ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد، اما مقاومت کشش غیرمستقیم بطور پیوسته افزایش می‌یابد. در بین فیلرهای استفاده شده، ترکیب میکرو آهک با سیمان به نسبت مساوی در مقایسه با دیگر فیلر‌ها بیشترین تاثیر را در افزایش خصوصیات مکانیکی نمونه‌ها داشته است. به عنوان مثال این فیلر موجب افزایش استحکام مارشال و مدول برجهندگی نمونه‌ها در حالت خشک با  قیر 2 درصد  به میزان 47 و 62 درصد نسبت به نمونه بدون فیلر گردید. همچنین فیلر ترکیب سیمان و میکرو آهک اثر چشم‌گیری  در کاهش خرابی‌های رطوبتی و افزایش نسبت TSR دارد، بطوریکه با افزودن این فیلر نسبت TSR نمونه با قیر 2 درصد نسبت به نمونه بدون فیلر 26 درصد افزایش می‌یابد. در نهایت با استفاده از نتایج تحقیق، یک مدل رگرسیونی بین پارامترهای مقاومت کشش غیرمستقیم، استحکام مارشال و نسبت مدول برجهندگی در حالت خشک ارایه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- احمدی، امیر (1389) "بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای اختلاط، ساخت و عمل آوری آسفالت بازیافت شده کف قیری بروی مقاومت فشاری تک محوری، مدول برجهندگی و نتایج آزمایش مارشال"، پایان نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: اورنگ فرزانه، پردیس دانشکده فنی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران

- دیواندری، ح.، مدرس، الف.، حسینی علی آبادی، م.، رستمی انکاس، م. (1394) "ارائه مدل شیارشدگی مخلوط های آسفالتی

 با استفاده از نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم و استحکام مارشال"، مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل، دوره اول، شماره دوم، ص. 54-41

- کاووسی، الف.، کاریزیکی، ا.، صولتی فر، ن. و قاضی زاده، م. (1393) "ارزیابی فنی، اقتصادی و زیست محیطی بازیافت روسازی های آسفالتی به روش سرد با کف قیر"، پانزدهمین کنفرانس دانشجویان عمران سراسر کشور، ارومیه

- کاووسی، امیر و هاشمیان، لیلا (1389) "ارزیابی مشخصات مخلوط‌های آسفالتی گرم کف قیری تولید شده با استفاده از دو نوع قیر(WMA-FOAM)، فصلنامه مهندسی حمل و نقل، سال اول، شماره سوم، ص. 12-1

- عامری، م.، منصورخاکی، ع. و عسگرزاده، م. (1389) "ارزیابی عملکرد آسفالتی نیمه گرم حاوی مواد افزودنی ساسوبیت و آمینی و مقایسه با مخلوط آسفالت گرم"، اولین کنفرانس منطقه ای مهندسی عمران، قائم ‌شهر

- کی‌منش، م.، زیاری، ح.، نصرالله تبار، ع. و شهریاری، ن. (1396) "تحلیل پتانسیل پارامترهای میکروساختاری و مقاومت کشش غیرمستقیم در ارزیابی عملکرد شیارشدگی مخلوط‌های آسفالتی گرم"، مهندسی زیرساختهای حمل و نقل، دوره سوم، شماره اول، ص. 82-69

-مدرس، امیر و کاووسی، امیر (1390) "مدلی برای تخمین مدول برجهندگی مخلوط آسفالتی بازیافت شده با قیر امولسیون و سیمان"، فصلنامه علمی – پژوهشی مهندسی حمل و نقل، سال دوم، شماره دوم، ص. 688-679

-معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری (1390) "آیین نامه روسازی راه های آسفالتی ایران"، نشریه شماره 234، وزارت راه و شهرسازی، پژوهشکده حمل و نقل، موسسه قیر آسفالت، تجدید نظر اول

-معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری (1385) "مشخصات فنی اجرائی بازیافت سرد آسفالت"، نشریه شماره 339، وزارت راه و شهرسازی، معاونت آموزش، تحقیقات وفنآوریاطلاعات

-نیکوکار، مسعود و عربزاده، بهمن (1385) "آمار و احتمالات کاربردی"، تهران: نشر آزاده

-هاشمیان، لیلا و کاووسی، امیر (1386) "روشی برای طرح اختلاط و بررسی رفتار مخلوطهای کف قیری"، مجله فنی و مهندسی مدرس، شماره 33، ص. 1-12

-یوسف دوست، س.، فرزانه، الف.، اسماعیلی، ع. و احمدی، الف. (1390) "بررسی آزمایشگاهی مدول برجهندگی، مقاومت کشش غیرمستقیم و فشاری تک محوری مخلوط های آسفالت های بازیافت شده با استفاده از کف قیر" نشریه مهندسی عمران و نقشه برداری -دانشکده فنی تهران، دوره 45، شماره 7، ص. 803-825

-Asphalt Academy (2009) "Technical guideline: Bitumen stabilised materials ", TG2. CSIR Transport, South Africa

-Behiry, A. E. A. E. M. (2013) "Laboratory evaluation of resistance to moisture damage in asphalt mixtures", Ain Shams Engineering J., Vole.  4, pp. 351-363

-Dallas, N. L. and Jon, A. E. (2001) "The benefits of hydrated lime in hot mix asphalt", National Lime Association, USA

-Halles, F. and Thenoux, F. (2009) "Degree of influence of active fillers on the properties of recycled mixes with foamed asphalt", Transportation Research Record, Vol. 2095, pp. 127-135

-Iwański, M. and Chomicz-Kowalska, A. (2013) "Laboratory study on mechanical parameters of foamed bitumen mixtures in the cold recycling technology", 11th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques, Vilnius, Lithuania, Procedia Engineering , 57, pp. 433 – 442

-Iwański, M. and Chomicz-Kowalska, A. (2011) "The effects of using foamed bitumen and bitumen emulsion in the cold recycling technology", 8th International Conference of Environmental Engineering, Vilnius, Lithuania, pp. 1089-1096

-Iwański, M., Buczynski, P. and Mazurek, G. (2016) "The use of gabbro dust in the cold recycling of asphalt paving mixes with foamed bitumen ", Bulletin of The Polish Academy Of Sciences, Technical Sciences, Vol. 64, No. 4, pp.763-773

-Kuna, K., Airey, G. and Thom, N. (2016) "Mix design considerations of foamed bitumen mixture with reclaimed asphalt pavement material", International Journal of Pavement Engineering, Vol. 18, pp. 902-915

-Lesueur, D., Petit, J. and Ritter, H. J. (2012) "Increasing the durability of asphalt mixtures by hydrated lime addition: What evidence?",  Europe  Roads, Vol. 20, pp. 48-55.

-Martinez-Arguelles, G., Giutozzi, F., Crispino, M. and Flintsch, G. (2015) "Laboratory investigation on mechanical performance of cold foamed bitumen mixes: Bitumen source, foaming additive, fiber-reinforcement and cement effect", Construction and Building Materials, Vol. 93, pp.241-248

-Transportation Research Board (2015) "Properties of Foamed Asphalt for Warm Mix Asphalt Applications", National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Report 807

 

-Shafabakhsh, Gh. and Rezaeian, M. (2010) "Analysis of the effects of applying different quantities and types of additives on strength parameters of cold in-situ recycled mixtures made of bitumen foam" ,Transportation Research Journal, Vol. 7, No. 1, pp. 53-65

-Transportation Research Board (2016) "Validation of guideline for evaluation the moisture susceptibility of wma technologies", National Cooperative Highway Research Program (NCHRP), Report 817

-Wirtgen Group (2012) "Wirtgen cold recycling technology", Wirtgen GmbH, Windhagen, Germany

-Xu, J. Z., Hao, P.W., Ma, Y.F. and Liu, Na. (2012) "Study on the optimization design of mixing moisture content in foamed asphalt mix", Materials and Structures, Vol. 45, No. 7, pp. 1071 – 1085

-Yin, F., Arambula-Mercado, E. and Newcomb, D. (2016) "Mix design procedure for foamed asphalt mixtures", Road Materials and Pavement Design, Vol. 17, pp. 946-957

-Zhigang, L., Peiwen, H., Hongying, L., Jinzhi, X. and Zhijun, C. (2016) "Investigation of Early-Stage strength for cold recycled asphalt mixture using foamed asphalt", Construction and Building Materials, Vol. 127, pp.  410-417