مقایسه عملکرد آسفالت تازه و آسفالت فرسوده

اجزا قیر در اثر گذشت زمان، اکسیداسیون، حرارت و اشعه ماورا بنفش خورشید به زنجیره های مولکولی بزرگتر تبدیل می شوند(پلیمریزاسیون) و لذا نسبت آسفالتین در قیر بیشتر می شود، که به این فرآیند پیرشدگی یا فرسودگی قیر(asphalt aging) می گویند. با توجه به این که عمر بهره برداری آسفالت، تحت اثر توام عوامل جوی و بارگذاری ترافیکی می باشد، بنابراین باید خواص مکانیکی آسفالت با دقت بیشتری مورد بررسی قرار گیرد، تا بتوان به کمک نتایج حاصله برای هر حجم ترافیک و در هر شرایط جوی، آسفالتی با مشخصات دلخواه و مناسب شرایط منطقه با عمر بهره-برداری بالا وجود داشته باشد.در این تحقیق، ابتدا با شناخت پدیده فرسودگی، عواملی که در سرعت و شدت این فرآیند موثر هستند معرفی شده و سپس تحلیل دقیقی از اثر فرسودگی بر رفتار و عملکرد قیر ارائه شده است. در انتها نیز اثر فرسودگی بر عملکرد آسفالت در بلند مدت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته تا بتوان با تهیه اطلاعات دقیق تر از خواص قیر و آسفالت و عوامل تاثیرگذار بر آن ها، راهکارهای اساسی و عملی در جهت بهبود کیفیت آسفالت در سطح روسازی های کشور پیشنهاد داد. در این خصوص سعی بر این است تفاوت عملکرد و رفتار روسازی در سطح رویه و در قسمت های زیرین لایه آسفالت را با متغیرهای مختلف، از جمله مقاومت خمشی، انرژی شکست، تنش کششی و ... مورد مقایسه و آنالیز قرار گیرد. در نهایت آزمون مناسبی برای صفحات نازک آسفالتی، با ارائه مدلی معتبر از نتایج آن، معرفی می گردد. در این خصوص با بررسی امکانات آزمایشگاهی موجود، آزمایش بارگذاری خمشی روی نمونه مکعبی(یک سانتیمتری) آسفالت 10ساله، از محورهای اطراف شهرستان شاهرود، پایه اصلی این تحقیق قرار گرفت. با تحقیقات قبلی، این موضوع نتیجه شده است که آسفالتی با عمر حدود 10 سال، آسفالتی است که دچار پیرشدگی دراز مدت شده و کاملا فرسوده می باشد. با توجه به آنالیز و مقایسه نتایج آزمون بارگذاری خمشی و اثبات تفاوت پارامترهایی مانند انرژی شکست، مقاومت خمشی و تنش کششی در لایه رویه و زیرین آسفالت، در نهایت تفاوت عملکرد لایه سطحی و انتهایی آسفالت در برابر پدیده فرسودگی دراز مدت اثبات شده است. همچنین مقایسه نتایج نشان می دهد که رفتار لایه زیرین آسفالت ده ساله، تقریبا مشابه رفتار آسفالت تازه ای می باشد که دچار فرسودگی کوتاه مدت بوده است. که این مهم، اثر کمتر فرسودگی در عمق لایه آسفالتی را اثبات می نماید. در پایان، سه مدل معتبر برای نتایج آزمون بارگذاری خمشی بر صفحات نازک آسفالتی ارائه گردید، که توسط آن ها می توان مشخصاتی مانند انرژی شکست، مقاومت خمشی و تنش کششی آسفالت تازه را پس از فرسودگی دراز مدت (ده سال) تخمین زد. همچنین آزمون بارگذاری خمشی، آزمونی مناسب با نتایج منطقی برای تخمین رفتار صفحات نازک آسفالتی در برابر پدیده فرسودگی دراز مدت معرفی می گردد.