بررسی خصوصیات مکانیکی ترکیبات مختلف از آسفالت و بتن بازیافتی تثبیت شده با سیمان ومسلح شده با الیاف فولادی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

یکی از مشکلات ناشی از تخریب ساختمانها و روسازی راهها، آلودگی زیست محیطی ایجاد شده از انباشتن نخاله‏های به دست آمده از آنها است. از نظر اقتصادی و زیست محیطی، بازیافت و استفاده مجدد از نخاله‏های حاصل از تخریب دارای اهمیت است. در صورتی که این مواد خصوصیات لازم را داشته باشند، می‏توان آنها را در ساختار روسازی استفاده کرد. با توجه به این که بتن و آسفالت حجم قابل توجهی از نخاله‏های تخریب ساختمانها و راهها را تشکیل می‏دهند، در این تحقیق، به منظور بررسی قابلیت استفاده از این مواد در ساختار روسازی راه، مشخصات تراکمی‏و خصوصیات مکانیکی شامل مقاومت فشاری و خمشی ترکیبات مختلفی از خرده بتن و آسفالت بازیافتی که با سیمان تثبیت شده و با الیاف فولادی مسلح شده‏اند مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‏دهند که در تمامی‏ترکیبات، با افزایش درصد سیمان، درصد رطوبت بهینه و حداکثر وزن مخصوص خشک افزایش می‏یابد. همچنین، در تمامی‏ترکیبات مورد مطالعه، مقاومت فشاری و خمشی با افزایش سیمان تا 9% افزایش و پس ازآن کاهش می‏یابد. نشان داده می‏شود که مقاومت فشاری و خمشی با افزودن الیاف تا حد معینی افزایش و پس از آن کاهش می‏یابد. آنالیز اقتصادی انجام شده نشان دهنده اقتصادی بودن استفاده از این ضایعات در روسازی به صورت تثبیت شده با سیمان است.

کلیدواژه‌ها


- کریمی‏گوغری، م.، حسنی الف.، احمدی، الف. و عرب عامری، ح. (1390) " امکان‏سنجی آزمایشگاهی استفاده از خرده آسفالت بازیافتی به عنوان جایگزین سنگدانه‏ در مخلوط بتن غلتکی روسازی"،  مجله مهندسی حمل و نقل، شماره، 3 پیاپی،  9،  ص. 79-69.

- بلوری بزاز، ج. و زنجانی، م. م.، (1389) "بررسی مقاومت مصالح حاصل از بازیافت نخاله‏های ساختمانی" پژوهشنامه حمل ونقل، سال هفتم، شماره 4.

- جودکی، هادی (1388) "مدیریت و بازیافت نخاله‌های ساختمانی"، سومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، تهران، ایران.

- معاونت برنامه‏ریزی و نظارت رهبردی رئیس جمهور (1390) "آیین نامه طرح روسازی آسفالتی راههای ایران، نشریه 234"، تهران: معاونت برنامه‏ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور.

- مقیمی، م؛ نعمتی، ک و برنجیان، ج (1384) "بررسی خواص مکانیکی بتن بازیافتی با استفاده از خرده بتن" دومین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

- Agrela, F., Ramirez, A., Barbrado, A. and Galvin, A. P. (2012) “Real application of cement treated mixed recycled aggregates on road based in Malaga” Transportation Research Board Annual Meeting.

- Arellano, D. and Thompson, M. R. (1998) “Stabilized base properties (strength, modulus, fatigue) for mechanistic-based airport pavement design” Technical Report of Research, University of Illinois at Urbana Champaign, Illinois, US.

- Collins R. J. (1994) “Reuse of demolition materials in relation to specifications in the UK. Demolition and reuse of concrete and masonry: guidelines for demolition and reuse of concrete and masonry”, Proceedings of the Third International RILEM Symposium on Demolition and Reuse of Concrete Masonry, Odense, Denmark, pp. 49-56.

- Frondistion, K. and Yannas, S. (1980) “Economics of concrete recycling in the United States” Advanced Research Institute Problems in the Recycling Concrete, France.

- Hansen, T. C. (1992) “Recycling of demolished concrete and masonry”, RILEM (The International Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures, reports.

- Hoyos, L., Puppala, A. and Ordonez, C. (2011) “Characterization of cement-fiber treated reclaimed asphalt pavement aggregates”, Journal of Materials in Civil Engineering, 23 (7), pp. 997-989.

- Macarthy, R.A. (1989) “General Report: Waste Alternative Materials”, Unbound Aggregates in Road Construction, Jones R.H. & Dawson A.R. edited Butterworths Pub. , Proceeding of The 3rd International Simposium on Unbound Aggregates in Roads(UNBAR 3) Nottingham, United Kingdom, 11-13, June, 1989

- Malhotra, V. M. and Neville, A. (1995) “Symposium on Concrete Technology in the Use of Demolition Waste in Concrete”, BYWAIN Wright, PJ26, pp. 179-197.

- Marradi, A. and Lancieri, F. (2008) “Performance of cement stabilized recycled crushed concrete”, First International Conference on Transport Infrastructure, Beijing, China, pp. 1-10.

- Melbouci, B. (2009) “Compaction and shearing behaviour study of recycled aggregates”, Elsevier, Construction and Building Materials, 23: pp. 2723-2730.

- Molenaar, A. A. A., Xuan, D. X., Houben, L. J. M. and Shui, Z. (2011) “Prediction of the mechanical characteristics of cement treated demolition waste for road bases and sub-bases”, Proceedings of 10th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, KwaZulu-Natal, South Africa.

- Molenaar, A.A.A. and Van Niekerk, A. A. (2002) “Effects of gradation, composition and degree of compaction on the mechanical characteristics of recycled unbound materials.” Transportation Research Record, No. 1787, pp. 73-82.

- Oikonomou, N. D. (2005) “Recycled concrete aggregates”, Cement and Concrete Composites, Vol. 27, pp. 315-318.

- Poon, C. S. and Chan, D. (2005) “Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base” Construction and Building Materials, Vol. 20, pp. 578-585.

- Pretorius, P. C. and Monismith, C. L. (1971) “The prediction of shrinkage stresses in pavements containing soil cement bases”, Paper presented at the Annual Meeting of the Highway Research Board, Washington D. C.

- Sherwood, P. T. (1968) “The properties of cement-stabilized materials”, RRL Report LR 205, Road Research Laboratory, England.

- Sobhan, K. and Kerizek, R. J. (1996) “Fiber-reinforced recycled crushed concrete as a stabilized base course for highway pavement”, First International Conference on Composites in Infrastructure, Tucson, Arizona, pp. 996-1011.

- Sobhan, K. and Ahmad, T. (2004) “Use of discrete fibers for tensile reinforcement of an alternative pavement foundation with recycled aggregates”, Journal of Cement, Concrete and Aggregates, vol. 25, pp. 7-15.

- Vasiliev, V. and Mozorov, V. “Advanced mechanics of composite materials” Elsevier, UK, 2007, pp. 57-100.

-Williams, R. I. T. (1986) “Cement-treated pavements: materials, design and construction” London, Elsevier Applied Science Publishers LTD.

- Xuan, D. X., Hoube, L. J. M., Molenaar, A. A. A. and Shui, Z. (2012) “Investigation of combined effect of mixture variables on mechanical properties of cement treated demolition waste”, Engineering Journal, Vol. 16 (4), pp. 107-116.