بررسی تأثیر نوع الیاف و سنگدانه در مشخصات مکانیکی آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای (sma) و مقایسه آن با بتن آسفالتی گرم (hma)

در اوایل دهه 60 میلادی، صنعت راه اروپا نیاز به روسازیهای مقاوم در مقابل شیارافتادگی سطح راه، ساییدگی و خرابیهای گوناگونی که بهوسیله بارهای ترافیکی سنگین و لاستیکهای یخشکن ایجاد میشد را احساس کرد. برای برطرف کردن این نیاز پیمانکاران و محققین روسازی راهها در کشور آلمان، مخلوط آسفالتی با استخوانبندی سنگدانه ای ( sma) را ابداع کردند؛ بعد از مدت کوتاهی از عمر آن در آلمان، بهتدریج این مخلوط آسفالتی در کشورهای دیگر اروپایی استفاده شد، تا آنجا که پس از گذشت 20 سال بهسبب عملکرد بهتر آن در برابر تغییرشکلهای دائمی و نشستهای موضعی در مسیر حرکت چرخها و نیز فرسایش ناشی از لاستیکهای یح شکن، استفاده از آن مرسوم گردید. smaمخلوطی با دانهبندی میانتهی (ناپیوسته)، شامل مقدار زیادی مصالح درشتدانه برای بیشینه کردن تماس سنگدانه به سنگدانه و ایجاد شبکه کارا برای توزیع بار است. ذرات مصالح درشتدانه بهوسیله یک ملات غنی از فیلر، الیاف و پلیمر با لایه نسبتاً ضخیم قیر، به یکدیگر متصل شدهاند. مصالح سنگی درشتدانه، ساختار اصلی این مخلوطها را تشکیل میدهند. الیاف به عنوان نوعی تثبیتکننده جذبکننده قیر است که برای جلوگیری از ریزش قیر در مخلوطهای sma استفاده میشود. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر الیاف طبیعی سلولزی و کنف بر مشخصات مکانیکی آسفالت sma ساخته شده با دو نوع سنگدانه مرمریت و آهکی است. همچنین نتایج مربوط به مخلوط sma با نتایج بتن آسفالتی معمولی ( ac) بهعنوان مخلوط شاهد، مقایسه شده است. همچنین در درصد قیر بهینه، ریزش ماستیک مخلوطهای sma و ضریب برجهندگی مخلوطهای ac و sma تعیین و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج آزمایشها نشان داد که درصد قیر بهینه مخلوطهای ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، اندکی بیشتر از مرمریت است؛ همچنین درصد قیر بهینه مخلوطهای ساخته شده با الیاف سلولز، اندکی بیشتر از کنف است. استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوطهای sma ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، بیشتر از مرمریت است؛ همچنین استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوطهای sma ساخته شده با الیاف کنف، بیشتر از سلولز است. ضریب برجهندگی مخلوطهای ساخته شده با مصالح سنگی مرمریت، بیشتر از آهکی است؛ همچنین ضریب برجهندگی مخلوطهای ساخته شده با الیاف سلولزی، بیشتر از کنف است. میزان ریزش ماستیک در مخلوطهای ساخته شده با مصالح آهکی، کمتر از مخلوطهای حاوی مرمریت است؛ همچنین میزان ریزش ماستیک در مخلوطهای ساخته شده با الیاف کنف کمتر از مخلوطهای حاوی الیاف سلولز است. با اضافه کردن الیاف سلولزی و کنف به اندازه 3/0% به مخلوطهای sma، مقدار ریزش از حد مجاز 3/0 درصد وزن کل مخلوط کمتر است. نسبت vca برای همه مخلوطهای sma ساخته شده، کمتر از 1 بهدست آمده و میتوان نتیجه گرفت که در تمامی مخلوطهای ساخته شده، تماس سنگدانه به سنگدانه برقرار است.