مطالعه آزمایشگاهی و مدل‌سازی آماری عملکرد روسازی بتن غلتکی حاوی زباله‌های پت، الیاف بازیافتی و پودر متاکائولن

در این مقاله، امکان استفاده از خرده ذرات پت حاصل از بازیافت بطری‌های حاوی مواد آشامیدنی به‌عنوان جایگزین بخش ریزدانه روسازی بتن غلتکی راه‌ها (RCCP)، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با هدف ارتقاء عملکرد این محصول، استفاده از متاکائولن به‌عنوان جایگزین سیمان و الیاف فولادی بدست‌آمده از بازیافت لاستیک وسایل‌نقلیه مدنظر قرار داشته است. به‌منظور پوشش کلیه حالت‌های ترکیب متغیرها، از روش سطح پاسخ با توانایی پیش‌بینی روند تغییرات مقادیر پاسخ، در محدوده تغییرات پارامترهای مستقل، بهره گرفته شده است. این روش با تعیین 20 طرح آزمایش، صرفه‌جویی زمان و هزینه با امکان تحلیل کامل نتایج را در اختیار گذاشته است. در این فرایند، عملکرد نمونه‌های RCCP در قالب تعیین مقادیر جذب آب، میزان تخلخل، سرعت امواج التراسونیک و میزان مقاومت فشاری در سنین 7 و 28 روز بررسی گردیده است. مدل‌سازی پاسخ‌ها بر اساس تحلیل واریانس صورت گرفته و بهترین مدل برای هر پاسخ برآورد شده است. همچنین بهترین درصد استفاده از مصالح (طرح بهینه)، با انجام بهینه‌سازی چند هدفه بر روی مدل‌های تهیه شده، صورت پذیرفته است. براساس نتایج، استفاده از پت باعث افزایش میزان جذب آب و تخلخل مخلوط و در مقابل کاهش مقاومت فشاری و سرعت امواج التراسونیک در نمونه‌های موردآزمایش گردیده است. همچنین کاربرد متاکائولن به‌طور کلی بهبود مقاومت فشاری و سرعت امواج التراسونیک و کاهش تخلخل و جذب آب مخلوط را به‌دنبال داشته است و الیاف فولادی بازیافتی عموما وابسته به دیگر اجزاء مخلوط رفتار نشان داده‌اند. محصول نهایی پیشنهاد شده برمبنای بهینه‌سازی مدل‌های آماری، مخلوط RCCP با سهم 29 درصدی جایگزینی حجم مصالح ریزدانه با پت، 20 درصد وزن سیمان با پودر متاکائولن و افزودن الیاف بازیافتی به‌میزان 2 درصد از وزن کل مخلوط (معادل 72/0 حجم مخلوط) می‌باشد. محصولی که ضمن تامین مقاومت سازه‌ای، حفظ منابع طبیعی، بازیافت پاک زباله‌ها، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و صرفه‌جویی اقتصادی را به ارمغان خواهد آورد.