امروزه استفاده از فن آوری بازیافت سرد با قیرامولسیون به دلیل مزایای فنی و اقتصادی متعدد گسترش قابل توجهی یافته است. در مقابل عدم گیرش مخلوط و تغییرشکل های بیش از حد لایه بازیافت شده در ابتدای دوره عمل آوری از عوامل محدودکننده در استفاده از این روش می باشند. یکی از راه های غلبه بر این معضل استفاده از افزودنی های پوزولانی از جمله سیمان است. افزودن سیمان باعث افزایش قابل توجه سختی، کاهش تغییرشکل های ماندگار، افزایش دوام در برابر رطوبت و کاهش حساسیت حرارتی می شود. اما افزایش سختی خود باعث کاهش انعطاف پذیری مخلوط شده و این مساله می تواند تاثیر مفید سیمان بر عمر خستگی مخلوط را تحت تاثیر قرار دهد. در این تحقیق خصوصیات رفتاری مخلوط های آسفالتی بازیافت شده با قیرامولسیون و دو نوع سیمان (سیمان نوع i و سیمان پوزولانی) با تاکید بر خصوصیات خستگی مخلوط ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از روش مارشال اصلاح شده مقادیر بهینه قیرامولسیون و درصد آب مخلوط ها تعیین شد. سپس آزمایش های مکانیکی در سه گروه شامل تعیین مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی و عمر خستگی به روش کشش غیرمستقیم صورت گرفت. با استفاده از نتایج به دست آمده دو مدل مجزا برای تخمین مدول برجهندگی و عمر خستگی این مخلوط ها ارائه شد. براساس نتایج به دست آمده مقایسه عمر خستگی نمونه های مورد تحقیق باید با توجه به سطح کرنش اولیه انجام شود. بدین منظور با بررسی و تحلیل نتایج به دست آمده در شرایط مختلف کرنش هایی به عنوان کرنش های مرزی انتخاب شدند. براساس نتایج به دست آمده در کرنش های بالا (بزرگتر از کرنش های مرزی) یک رابطه معکوس بین مدول برجهندگی و عمر خستگی وجود دارد. در این سطح از کرنش ها افزایش مدول برجهندگی با کاهش عمر خستگی همراه است. در مقابل در کرنش های پایین با افزایش مدول برجهندگی عمر خستگی نمونه ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین نتایج به دست آمده نشان داد که عمر خستگی نمونه های حاوی سیمان پوزولانی در کرنش های پایین تر از حد مرزی بیشتر از نمونه های سیمان نوع i می باشد. در مقابل در کرنش های بالا نمونه های سیمان نوع i عمر خستگی بالاتری داشتند.

امروزه به دلایل زیست محیطی بازیافت مواد زاید و استفاده مجدد آنها مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. خرده های آسفالت بازیافتی (rap ) نوعی از مواد زائد می باشند که از نظر زیست محیطی ممکن است اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف خود داشته باشند. با توجه به خواصی که از این مصالح گزارش شده است تا کنون راه کارهای گوناگونی جهت استفاده مجدد این مصالح ارائه شده است. یکی از کاربرد هایی که به تازگی مورد توجه قرار گرفته است استفاده از این مصالح (rap) در مخلوط های سیمانی من جمله بتن می باشد. تحقیقات انجام پذیرفته نشان دهنده بهبود خواص مرتبط به طاقت و جذب انرژی در این مخلوط ها است. از طرفی مصالح خرده آسفالت بازیافتی به طور متداول در جاده ها و راه ها یافت شده و از این روجهت استفاده مجدد، مطلوب است که بتوان این مصالح را در مخلوط های متداول مورد استفاده در ساخت روسازی راه ها استفاده نمود. از این روی بتن غلتکی که مخلوطی بتنی است و دارای شرایطی منحصر به فرد از جهت سادگی اجرا و کم هزینه بودن به عنوان مخلوط پایه انتخاب گردید. در این پروژه جایگزینی سنگدانه های خرده آسفالت بازیافتی به عنوان بخشی از سنگدانه مخلوط بتن غلتکی در سه حالت 1- جایگزینی در ریزدانه و درشت دانه 2- جایگزینی فقط در ریزدانه 3-جایزگزینی فقط در درشت دانه و با درصد های40،20،10،0و80 صورت پذیرفته و با توجه به توصیه آیین نامه aci 325.10r-99 که حداقل مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط بتن غلتکی را 6/27 مگاپاسکال بیان کرده است، معادلات رگرسیون خطی جهت پیش بینی حداکثر درصد مجاز استفاده از خرده آسفالت بازیافتی تشکیل شده و بدین ترتیب مقادیر حداکثر خرده آسفالت بازیافتی در مخلوط های این پژوهش نیز حاصل شد. کنترل پیش بینی های انجام پذیرفته توسط دو نوع خرده آسفالت بازیافتی متفاوت در جهت اطمینان از صحت پیش بینی معادلات و بررسی تاثیر استفاده از خرده های آسفالت متفاوت بر نتایج پیش بینی ها از دیگر اقدامات صورت پذیرفته بود. در مراحل بعد نیز به تاثیر سنین مختلف عمل آوری 28و3،7 روز در روند کسب مقاومت و بررسی حساسیت حرارتی این نوع مخلوط ها در سه دمای 60+و25+،20- درجه سانتی گراد پرداخته شد. آخرین بخش نیز به بررسی تاثیر خرده آسفالت بازیافتی بر شاخص طاقت و تغییر شکل غیر الاستیک به عنوان معیاری از توانایی جذب انرژی در مراحل بعد از بروز ترک و چغرمگی شکست این نوع مخلوط ها اختصاص یافت. نتایج مبین کاهش مقاومت مخلوط بتن غلتکی در سنین مختلف، افزایش حساسیت حرارتی مخلوط در دماهای بالا و نیز بهبود 23% شاخص طاقت و 9 برابر شدن تغییر شکل غیر الاستیک در اثر استفاده از خرده آسفالت بازیافتی در مخلوط حاوی خرده آسفالت بازیافتی در دو فاز ریزدانه و درشت دانه است. کلید واژه:بتن غلتکی روسازی، خرده آسفالت بازیافتی، شاخص طاقت، حساسیت حرارتی، رگرسیون خطی،rap ,rccp .

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.

در انجام این پژوهش اهداف اصلی عبارتند از پیشنهاد یک روش جدید برای آزمودن عملکرد آسفالت بر روی نمونه های با ضخامت کم و همچنین نشان دادن اختلاف در عملکرد بین دو تراز روسازی یعنی سطح و عمق آن در اثر فرسودگی، با این روش. برای این منظور ابتدا مطالعاتی در مورد قیر و اجزای اصلی آن انجام گرفته و در مرحله بعد به بررسی فرسودگی قیر و تغییرات ساختاری ناشی از آن در مشخصات و رفتار قیر پرداخته شد، که خلاصه ای از آن در ابتدای این پایان نامه ذکر شده است. پیشنهاد یک روش جدید، نیازمند شناخت کار های انجام شده قبل است، لذا برای این منظور آزمایشات شبیه سازی قیر و ارزیابی عملکرد آسفالت مورد مطالعه قرار گرفت. از جمله موارد قابل توجه می توان به مطالعات محدود گذشته در زمینه ارتباط بین فرسودگی قیر و نقش آن در رفتار مکانیکی آسفالت در عمق روسازی اشاره کرد. اکثر قریب به اتفاق آزمون های عملکردی بر روی نمونه های با ضخامت زیاد انجام می شوند که در آن ها بررسی دقیق تر رفتار فرسودگی در لایه های با ضخامت کم مشکل می باشد. با توجه به موارد ذکر شده، در این پژوهش یک روش مکانیکی جدید طراحی و مورد ارزیابی قرار گرفت. با این روش پیشنهادی می توان رفتار آسفالت را در لایه های با ضخامت حدود یک سانتیمتر و کمتر (تا 5/0 سانتیمتر) با دقت نسبتاّ خوب مورد ارزیابی قرار داد. در این پژوهش از تعدادی نمونه آسفالتی با عمر بیشتر از هشت سال استفاده شد که هر کدام از مغزه ها به صورت صفحات دایره ای برش خورد. یک صفحه مربوط به سطح و یک صفحه مربوط به عمق در دستگاه استحکام سنج یونیورسال تحت آزمون فشاری قرار گرفته و نتایج بصورت نمودارها و جداول اکسل شامل بار و جابجایی متناظر با آن، بدست آمد. با بررسی و تحلیل آماری این نتایج در نرم افزار spss، تقاوت معنی-داری بین کار انجام شده برای گسیختگی (در نقطه پیک)، در سطح و عمق روسازی مشاهده شد. در نهایت با پیشنهاد یک رابطه به صورت غیر خطی درجه 3 بین نتایج بدست آمده این پژوهش در مرحله نخست خود به پایان رسید. لازم است تا در مراحل بعدی و با انجام آزمایشات بیشتر که در قسمت پیشنهادات اشاره شده این روش توسعه یافته و اشکالات موجود در آن اصلاح شود و به یک استاندارد مشخص در انجام آزمایشات آسفالت منتج شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

مقاومت لغزشی سطح راه ها به عوامل متعددی بستگی دارد که یکی از مهمترین آنها شرایط سطح جاده و بافت موجود یا ایجاد شده بر روی آن است، که اگر به همراه شرایط وسایل نقلیه و لاستیک آنها و نحوه ترمز گرفتن آنها از شرایط خوبی برخوردار باشد، مقاومت لغزشی مطلوبی بین سطح جاده و لاستیک وسایل نقلیه ایجاد خواهد شد. در این تحقیق نمونه های بتنی در آزمایشگاه تولید شدند و نمونه های آسفالتی، به دلیل اینکه شرایط واقعی تری نسبت به عملکرد رویه های آسفالتی که تحت ترافیک بوده اند را داشته باشیم از سطح جاده قدیم کرج – قزوین نمونه برداری شدند. روش ایجاد بافت به صورت شیار سرد با استفاده از دستگاه ابداعی بوده است و انجام آزمایش به وسیله دستگاه آونگ انگلیسی بوده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که نمونه های بتنی قبل از ایجاد بافت که دارای سطحی بدون بافت درشت بودند مقاومت لغزشی آنها با نمونه های آسفالتی کارکرده ای که بافت درشت در حد 0/8 میلیمتر داشتند یکسان بوده است. در نمونه های بتنی و آسفالتی در حالت اسپری آب بر روی سطح، افزایش عمق شیار بیشتر از 6 میلیمتر تأثیری در افزایش مقاومت لغزشی ندارد. با کاهش فاصله شیارها تا 25 میلیمتر، مقاومت لغزشی سطح بیشتر می شود ولی این کاهش هنگامی که به 12/5 میلیمتر می رشد افزایش مقاومت لغزشی اتفاق نمی افتد. خرابی های ایجاد شده در هنگام ایجاد شیار برای نمونه های بتنی بسیار زیاد بوده به طوری که در فاصله شیارهای 12/5 میلیمتر سطحی کاملاً خراب حاصل می شود ولی این خرابی ها بای نمونه های آسفالتی بسیار اندک تر می باشد.