با توجه به گسترش روزافزون صنایع و شهرک های صنعتی در شهرها و به تبع آن افزایش ضایعات صنعتی تولیدی توسط این صنایع، باید به دنبال راهی در جهت استفاده از این ضایعات یا نابودی آنها بود. شهرک صنعتی شهر بیرجند نیز با دارا بودن صنایع و کارخانجات زیادی همچون، صنایع تولید کاشی، لوله های pvc ، ظروف پلاستیکی، تولید لاستیک و ...، و همچنین رشد و توسعه ای که هر روز در آن انجام میپذیرد، دارای ضایعات و مواد زائد صنعتی زیادی میباشد. در این تحقیق هدف بررسی صنایع موجود در شهرک صنعتی و مواد زائد تولیدی در آنها میباشد. بر این اساس و بعد از بررسی این ضایعات در صورت امکان میتوان از آنها به عنوان یک ماده افزودنی به خاک استفاده نمود. در نتیجه با دفن این مواد زائد در خاک از آنها جهت بهبود خواص خاک استفاده گردیده و هم راهی جهت رهایی از این مواد در دسترس قرار خواهد گرفت. در این تحقیق پارامترهای مقاومتی خاک مسلح که از اضافه نمودن نوعی مواد پلاستیکی از جنس پلی استایرن و پلی پروپیلن به خاک ماسه ای ناحیه ای از شهرستان بیرجند به دست می آید، مورد مطالعه قرار گرفته است. این مواد جزو ضایعات کارخانجات پلاستیک سازی و ظروف یک بار مصرف میباشند و دارای ماندگاری بالا در خاک هستند. همچنین در این بررسی از سه شکل متفاوت از پلی پروپیلن جهت افزودن به خاک استفاده شده است. نوعa در شکلی مانند عدسی، نوع b یا حالت لوله ای و نوع c بصورت پودر شده انواع پلی پروپیلن مصرفی در این بررسی میباشند. هدف اصلی این تحقیق ارزیابی پارامتر های مقاومتی خاک از جمله زاویه اصطکاک و چسبندگی میباشد، تا به تبع آن بتوان بهترین ضایعات و درصد وزنی بهینه را جهت استفاده در خاک معین نمود. در بررسی های انجام شده از آزمایشات تراکم و برش مستقیم استفاده گردیده است. اینگونه مشاهده گردیده است که استفاده از این مواد باعث کاهش وزن مخصوص خشک حداکثر خاک و افزایش مقدار درصد رطوبت بهینه خواهد شد. استفاده از پلی استایرن در یک روند صعودی با افزایش درصد، باعث افزایش مقاومت و از طرف دیگر افزایش زاویه اصطکاک خواهد گردید. از طرفی این ماده در درصد های بالاتر بر روی چسبندگی نیز موثر خواهد بود. در هنگام کاربرد پلی پروپیلن نوع a و c افزایش مقاومت در خاک مشاهده نگردید. تقریبا در تمامی موارد زاویه اصطکاک خاک نسبت به حالت مسلح نشده بهبود یافته است ولی روند تغییر زاویه اصطکاک در مورد پلی پروپبلن نوع b و c یک روند کاهشی بوده که در مورد پروپیلن نوع a این حالت مشاهده نمیگردد. همچنین استقاده از انواع پلی پروپیلن به میزان یک درصد بهترین تاثیر را بر روی چسبندگی داشته است.

امروزه در محافل علمی، استفاده از روش اجزای محدود برای ارزیابی پاسخ های روسازی در شرایط گوناگون، با توجه به ظرفیت بالای رایانه های موجود، توجه بسیاری به خود جلب نموده است. این روش، قادر است ویژگی های هندسی، خواص رفتاری مواد، وضعیت بارگذاری و خصوصیات مرزی لایه آسفالتی را با دقتی بسیار بالا و نزدیک به شرایط واقعی، در نظر بگیرد. شبیه سازی مخلوط آسفالتی، در یک مقیاس ریزجزء، به طرزی که بتوان هر یک از اجزای مخلوط را به تفکیک لحاظ نمود، سبب می گردد تا دید دقیق تری در زمینه رفتار روسازی انعطاف پذیر به دست آید. به این ترتیب، و با محاسبه مقادیر تنش، کرنش و جابه جایی در هر نقطه از مخلوط آسفالتی، پیش بینی خرابی های جزیی و کلی محتمل، در روسازی، امکان پذیرتر خواهد بود. هم چنین، فهم بهتر از عملکرد اجزای مخلوط آسفالتی و محاسبه دقیق تر پاسخ های روسازی، می تواند منجر به ارائه طرح اختلاط هایی با عملکرد بهتر و عمر بیشتر گردد. از این رو، شبیه سازی مکانیکی مخلوط های آسفالتی، امروزه شایان توجه است. علی رغم اهمیت این موضوع، تا کنون مطالعات معدودی در زمینه شبیه سازی مکانیکی مخلوط های آسفالتی در مقیاس ریزجزء صورت گرفته است. شبیه سازی ساختار و رفتار پیچیده مخلوط های آسفالتی، در ابتدای راه قرار دارد و پاسخ های به دست آمده از مطالعات گذشته، هنوز مستقل از آزمایش ها و روش های تجربی، مورد اعتماد نیستند. از این رو، ضرورت انجام پژوهش بیشتر در این زمینه و بررسی صحت آن، با استفاده از معیار مطالعات گذشته و داده های تجربی احساس می شود. در مطالعه حاضر، با بهره گیری از روش اجزای محدود، ساختار و رفتار چند نوع مخلوط آسفالتی، شبیه سازی گردیده است؛ به ویژه، یک روش ابداعی، معرفی شده است که پیچیدگی های هندسی و انواع دانه بندی های مخلوط های آسفالتی را می تواند لحاظ نماید. این روش شبیه سازی هندسی، با استفاده از مفاهیم دینامیک مولکولی و ریاضی و به کمک برنامه نویسی پایتون در نرم افزار آباکوس انجام می گیرد. اثر انواع دانه بندی، در پاسخ های روسازی انعطاف پذیر، مورد مطالعه قرار گرفت. به این ترتیب، انواع مخلوط های آسفالتی، نظیر بتن آسفالتی معمولی، آسفالت متخلخل، آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای و آسفالت متخلخل درشت دانه، شبیه سازی شده و پاسخ های آنها در شرایط مختلف بارگذاری و مرزی و با در نظر گرفتن انواع رفتار ویسکوالاستیک جزء ماستیک در دماهای مختلف، استخراج گردید. اثر سرعت بارگذاری، چرخ آزاد و محرک و هم چنین وضعیت بستر خاکی، در جابه جایی عمودی و افقی سطح لایه آسفالتی، برای انواع نمونه ها بررسی شده است. هم چنین، نواحی بحرانی در برخی مخلوط های آسفالتی برای جزء ماستیک مشخص شده است و وضعیت تنش در آنها مورد محاسبه و ارزیابی قرار گرفته است. به علاوه، سعی گردیده است با توجه به پاسخ های مکانیکی مخلوط آسفالتی، عملکرد آن در برابر خستگی و برخی خرابی ها، مورد ارزیابی قرار گیرد. مقادیر مربوط به پاسخ های مکانیکی برای انواع مخلوط های آسفالتی، و در شرایط مختلف، در قالب نمودارها و جداول گوناگون ارائه شده است.

سرباره ها، محصول جانبی تولید کارخانجات آهن و فولاد هستند که اغلب به صورت دپوهای بزرگ در اطراف این کارخانه ها انباشته می شوند. در طول سال ها تحقیقات گسترده ای در سطح جهان جهت مصرف این ماده انجام و زمینه های متعددی برای این منظور پیشنهاد شده است. یکی از این زمینه ها که می تواند در حجم زیادی سرباره ها را مورد استفاده قرار دهد، استفاده به عنوان مصالح سنگی در تولید آسفالت است. مطالعات نشان می دهند کاربرد آسفالت های حاوی سرباره علی رغم مزایای مختلف دارای معایبی می باشند که یکی از مهمترین آنها، مصرف قیر بیشتر آنها در مقایسه با آسفالت های معمولی است. این موضوع باعث افزایش قیمت تمام شده آسفالت سرباره ای و کاهش تمایل کارفرمایان به استفاده از آن شده است. در این پایان نامه، سعی بر آن بوده که با تسلیح این نوع آسفالت با نوعی الیاف پلیمری به نام پلی پروپیلن، درصد قیر بهینه آن کاهش داده شود. در همین راستا، مقادیر مختلف الیاف با طول های متفاوت(6، 12 و 19 میلیمتر) به صورت درصدی از وزن قیر(2، 4 و 6 درصد) به مخلوط آسفالتی حاوی سرباره اضافه شده اند. نتایج آزمایشات انجام گرفته نشان می دهد که در میان نمونه های ساخته شده، مخلوط های آسفالتی حاوی 2 درصد الیاف 19 میلیمتری بهترین عملکرد را داشته و ضمن کاهش درصد قیر بهینه، موجب افزایش استقامت و روانی گردیده اند. همچنین این نتایج نشان می دهند که الیاف 6 میلیمتری توانایی تسلیح را نداشته و استفاده زیاد از الیاف 19 میلیمتری موجب ایجاد پدیده گلوله ای شدن می شود.

قیرزدگی یکی از شایع ترین خرابی های رویه های آسفالتی در مناطق گرمسیر کشور می باشد. بروز این خرابی، پتانسیل لغزش وسایل نقلیه را در شرایط آب و هوایی مرطوب فراهم می آورد و باعث کاهش ایمنی راه ها می گردد. تعریف رایج در مورد قیرزدگی به صورت ظهور لایه نازکی از قیر بر روی سطح روسازی است که در نتیجه آن سطحی براق و شیشه فام ایجاد می گردد که معمولاً چسبنده می باشد. در رابطه با قیرزدگی مخلوط های آسفالتی به جز مشاهدات کیفی و تجربی، تلاش بیشتری برای درک مکانیزم قیرزدگی صورت نگرفته است. برای اولین بار در این تحقیق به بررسی تحلیلی- تجربی مکانیزم قیرزدگی در مخلوط های آسفالتی پرداخته شده است. این بررسی بر اساس نحوه توزیع حفرات هوا در مخلوط های آسفالتی استوار گردیده که نحوه توزیع حفرات با استفاده از سی‏تی‏اسکن و آنالیز تصاویر حاصله قبل و بعد از بارگذاری بدست آمده است. آزمایشات انجام شده در دو بخش اصلی می‏باشد. بخش اول، آزمایشات اولیه بر مبنای آزمایش اکسترکشن قیر که مطابق با استاندارد astm-d2172 صورت گرفت و شامل: ساخت نمونه، آزمایش بار ضربه ای، بار استاتیکی و آزمایش اکسترکشن قیر می‏باشد. بخش دوم، آزمایشات بر مبنای آنالیز تصویری که پس از ساخت نمونه ها و سی‏تی‏اسکن اولیه از آنها، آزمایش بارگذاری دینامیکی توسط دستگاه utm 5 kn، تحت شرایط دمایی 5، 25، 40 و 60 درجه سلسیوس انجام گرفت. آزمایش بارگذاری استاتیکی توسط دستگاه فشار تک محوری با فشار kpa 828 بر نمونه ها تحت شرایط دمایی 25، 40 و 60 درجه سلسیوس اعمال گردید. سی‏تی‏اسکن از نمونه‏ها پس از بارگذاری نیز انجام گرفت. تصاویر سی‏تی‏اسکن با استفاده از تکنیک آنالیز تصویری مورد پردازش و تحلیل قرار گرفت و نمودار نحوه توزیع حفرات قبل و بعد از بارگذاری در راستای عمق برای هر نمونه ترسیم گردید. در این مطالعه نشان داده شد که سی‏تی‏اسکن به همراه تکنیک آنالیز تصویری یک ابزار دقیق و غیر مخرب جهت تحلیل توزیع حفرات هوا در مخلوط آسفالتی می‏باشد. با توجه به نتایج تنش کرنش حاصل از بارگذاری دینامیکی و نحوه تغییرات توزیع حفرات هوا در نمونه‏ ها می‏توان بیان کرد که مخلوط آسفالتی تحت بارگذاری با تواتر کمتر دارای کرنش بیشتر و درصد هوای کمتری می‏باشد. به بیان دیگر، می‏توان به این نتیجه رسید که روسازی‏های تحت ترافیک آهسته کامیون‏های سنگین بیشتر در معرض خرابی قیرزدگی به دلیل کاهش حفرات هوا در مخلوط آسفالتی هستند. همچنین با بررسی نحوه تغییر توزیع حفرات تحت اثر بارگذاری در شرایط دمایی 5 ، 25 ،40 و 60 درجه سلسیوس می‏توان گفت که در دماهای پایین رفتار قیر در مخلوط آسفالتی به صورت الاستیک می‏باشد و با افزایش دما این رفتار به سمت پلاستیک میل می‏کند.

ایمنی سازه های بزرگ ساخته دست بشر، حفاظت محیط زیست و توسعه اقدامات مرتبط با کاهش بلاهای طبیعی نیاز به درک درستی از عملکرد رفتاری آن سازه ها دارد. با توجه به اینکه محیط های خاکی و سنگی از سه فاز جامد، مایع و گاز به صورت غیرهمگن تشکیل شده اند، در تعیین خصوصیات واقعی و نحوه عملکرد آنها در شرایط مختلف، دشواری ها و ابهامات زیادی وجود دارد. بنابراین در خصوص رفتار سازه های ژئوتکنیکی در مراحل مختلف ساخت و بهره برداری، وجود ابزارهای مختلفی جهت تعیین مقادیر تغییر شکل ها و تنش ها در نقاط مختلف سازه، کاملاً لازم به نظر می رسد. ابزاربندی عبارت است از نصب یک وسیله در سازه برای اندازه گیری یک پارامتر خاص. با استفاده از داده های ابزاربندی، سدهای خاکی رفتارنگاری شده و ایمنی آن ها ارزیابی می شود. رفتارنگاری عبارت است از بررسی عملکرد یک سازه در طی زمان های مختلف با استفاده از نتایج ابزاربندی دقیق. اگرچه داده ابزارها می تواند راهنمای منحصر به فردی برای رفتار بدنه سد باشد، در عین حال در صورتی که تحلیل های منطقی نرم-افزار نتواند نتایج ابزاربندی را ارائه دهد، باید دلیلی بر نقص سیستم ابزاربندی دانست. در این پایان نامه سدهای خاکی ستارخان و سبلان به روش اجزا محدود توسط نرم افزار plaxis2d مدل سازی شد و عملکرد ابزار دقیق با تحلیل های نرم افزاری مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل رفتار این سدها از آنالیز برگشتی استفاده شد. تحلیل ها به صورت دوبعدی و در شرایط کرنش مسطح برای مرتفع ترین مقطع سدها صورت گرفت. ساخت سدها به صورت لایه ای و مطابق با زمانبندی دوران ساخت مدل شد. در دوران آبگیری نیز رفتار سدها مطابق با تغییرات تراز آب مخزن تحلیل شد.تحلیل نشست های سد ستارخان نشان داد که داده های ابزاربندی و تحلیل های نرم افزاری همخوانی خوبی با هم دارند و نشست سنج های بدنه سد عملکرد درستی داشته اند. علاوه بر این روند نشست های آن در دوران بهره برداری حاکی از به پایداری رسیدن سد ستارخان بود. بررسی نشست های سد سبلان در دوران ساخت و بهره برداری نشان داد که انحراف سنج های سد سبلان عملکرد مناسبی داشته اند و تحلیل های نرم افزاری پیش بینی کرد که سد سبلان در مدت بهره برداری به سمت پایداری پیش می رود. تحلیل فشارهای آب حفره ای سد سبلان نشان داد که در زمان ساخت سد تحکیم کامل نشده و در دوران آبگیری نیز ادامه دارد. در دوران آبگیری تراز پیزومتریک نقاط بالادست سد به سمت میانه آن بیشتر تحت تا?ثیر تغییرات تراز آب مخزن قرار گرفتند. نقاط نزدیک زهکش در پایین دست با گذشت زمان تراز پیزومتریک کاهشی از خود نشان دادند که نشان دهنده عملکرد مناسب زهکش سد بود. روند تنش های کل این سد در دوران ساخت به صورت صعودی بود و در دوران آبگیری تنش های کل بدنه سد تحت تا?ثیر تغییرات تراز آب مخزن قرار گرفتند. این تاثیر از بالادست به سمت پایین دست کم می شد. پدیده قوس شدگی سد سبلان در زمان ساخت منطقی بود. مقدار فشار آب حفره ای و تنش کل در محل بعضی از پیزومترها و سلول های تنش سنج منطقی به نظر نمی رسید. مقایسه داده این ابزار با نتایج نرم افزاری نشان داد که در این ابزار احتمال خرابی وجود دارد و نیاز است که مورد بررسی قرار گیرند.

امروزه لاستیک های ضایعاتی یک مشکل جدی محسوب می شوند. به بیان دیگر هر تایری که دور انداخته می شود، یک تهدید برای سلامتی جامعه و محیط زیست به حساب می آید. از آن جایی که این مواد برای از بین رفتن در طبیعت به زمانی در حدود 6000 سال احتیاج دارند، بازیافت آن ها بسیار مورد توجه جوامع قرار گرفته است. از طرف دیگر از آن جایی که روسازی تأثیر اساسی بر روی اقتصاد یک جامعه دارد، باید دارای طول عمر طولانی باشد. علت خرابی راه را می توان در سه عامل ترافیک و یا بار اضافی، مصالح به کار رفته ضعیف و شرایط نامناسب آب وهوایی جست وجو نمود. بنابراین نیاز به عملکرد بهتر روسازی، مهندسین راهسازی را به سمت اصلاح خواص قیر و آسفالت سوق داده است. قیرهای اصلاح شده عمدتاً عواملی نظیر شیارشدگی، خستگی، ترک انقباضی، مقاومت اصطکاکی و چسبندگی مصالح را بهبود می بخشد. محققان نشان داده اند که خرده لاستیک می تواند به عنوان یک اصلاح کننده به قیر افزوده شود. این ماده علاوه بر اینکه عملکرد و طول عمر آسفالت را بهبود می بخشد، نیاز به استفاده از مواد خام جدید را در قیر بر طرف می سازد و از نظر محیط زیستی راهکاری مناسب می باشد. اساسی ترین مزیت کاربرد لاستیک در قیر، ایجاد رفتار الاستیک در آن می باشد که این عامل باعث کمک به افزایش طول عمر خستگی در روسازی و نیز کاهش ترک های انعکاسی می گردد. این افزایش در الاستیسیته هم چنین باعث افزایش انعطاف پذیری روسازی و در نتیجه کاهش ترک های انقباضی می گردد. هم چنین برای کاربرد لاستیک در قیر گزارش گردیده که این ماده باعث افزایش مقاومت در برابر پیری، مقاومت کششی، نرمی، چغرمگی، برجهندگی، سختی و به طور کلی دوام مخلوط های آسفالتی می گردد. این پایان نامه با استفاده از آزمایشات نیروی خروج، طیف سنجی تبدیل فوریه، رئومتر برش دینامیکی و رده عملکردی به بررسی کاربرد ذرات لاستیک در قیر بر پارامترهای ساختاری و رفتار قیر پرداخته است. آزمایش ابداعی نیروی خروج به بررسی تنش برشی بین سنگدانه و قیر (خالص و یا اصلاح شده)، می پردازد. در طرح این آزمایش بررسی شرایط عمل آوری نظیر ابعاد ذرات، میزان ذرات لاستیک، دما اختلاط، مدت زمان اختلاط و نوع سنگدانه ها مد نظر قرار داده شده است. سپس از پارامترهای بهینه بدست آمده از این آزمایش، در ساخت نمونه برای بقیه آزمایشات، استفاده شده است. آزمایش طیف سنجی تبدیل فوریه برای بررسی پیوند بین قیر و ذرات لاستیک صورت گرفته است. در ادامه برای برآورد عملکرد مخلوط آسفالت لاستیکی با استفاده از قیر، آزمایش رئومتر برش دینامیکی انجام گردید. سپس دمای بالای عملکردی آسفالت در ادامه آزمایشات برآورد گردید.

عملکرد مناسب تسهیلات حمل ونقلی مبتنی بر وجود زیرساختار مناسب، ناوگان قابل اعتماد و اجرای قوانین و مقرّرات است. در بحث خرابی روسازی ها، در بسیاری از کشورها به دلیل نبود زیرساختهای تحقیقاتی و محدودیت منابع، تحقیقات وسیع میدانی صورت نگرفته و از ابتدا نیز تدوین آیین نامه های طرح روسازی به کمک آیین نامه های کشورهای توسعه یافته و اعمال نظر کارشناسی افراد با تجربه و آشنا به امر صورت می گرفته است. در چنین شرایطی است که به نظر می رسد هماهنگی خوبی بین مجموعه ناوگان، شرایط روسازی و قوانین وجود نداشته باشد که نتیجه نهایی این ناهمانگی ها ضررهای اقتصادی، کاهش ایمنی و آشفتگی ترافیکی خواهد بود. میتوان گفت منافع حاصله از حمل بار به طور عام، عاید کل جامعه می شود، در عوض بخش عمده ای از هزینه ها بر دوش دولت و ناوگان خصوصی است. سهم صدمات وارده به روسازی ها قسمت عمده ای از این هزینه ها را شامل می شود. با برآورد صدمات وارده به روسازیها، راهکار موثّر در خصوص کاهش این هزینه ها مورد بررسی قرار می گیرد. در این پژوهش تخمین خرابی های وارده به جسم راه با استفاده از نرم افزار تحلیل روسازی kenlayer و نرم افزار متلب انجام گرفت. تعیین "ضریب کامیون بر تن" برای انواع باربرها، تعیین فهرستی از باربرها بر اساس شدّت خرابی ها، تعیین انواع وسایل باری بر اساس بهره وری و در نهایت تعیین مقادیر بهینه درصد های عبوری انواع کلاسهای باری از نتایج بخش های دیگر این پژوهش است. در تحلیل خرابی ناشی از عبور وسایل سنگین مختلف دو رویکرد در نظر گرفته شده است. رویکرد مبتنی بر بار مجاز و نیز رویکرد مبتنی بر طیف بارهای عبوری. همچنین با توجه به تغییر ضوابط بار مجاز در کشور اثر این تغییر نیز لحاظ گردیده است. نتیجه این پژوهش نشان دهنده آن است که در تحلیل خرابی ها ناشی از عبور وسایل سنگین مختلف، یک ترکیب بهینه از ناوگان حمل بار جاده ای خرابی ها را به مقدار قابل توجّهی کاهش داده و در جابجایی تناژ مشخّصی از کالاها، تعداد کمتری از ناوگان نیاز است. بعلاوه نشان داده شد طراحی روسازی ها بر مبنای بارهای مجاز، محافظه کارانه و در جهت اطمینان است.

مصرف بالای انرژی و افزایش نگرانی های زیست محیطی در روش سنتی تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی داغ منجر به ابداع تکنولوژی جدید تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی گرم گردید. منطق این تکنولوژی، کاهش ویسکوزیته قیر و در نتیجه کاهش دمای تولید و اجرای مخلوط آسفالتی است. از جمله مهمترین مزایای این کاهش دما، کاهش مصرف انرژی و تولید آلاینده ها در زمان تولید و اجرا می باشد. در کنار مزایای زیاد ،به دلیل کاهش دمای تولید و در نتیجه عدم خشک شدن کامل مصالح، مقاومت مخلوط در برابر رطوبت کاهش می یابد. از دیگر سوی مطاعات وسیعی در سراسر دنیا به منظور به کارگیری سرباره در زمینه های مختلف صورت گرفته است. سرباره محصول جانبی کارخانجات تولید آهن و فولا دمی باشد. یکی از این زمینه ها استفاده از سرباره به عنوان جایگزین مصالح سنگی در مخلوط های آسفالتی می باشد. مطالعات نشان از تاثیر مثبت این ماده در خواص مکانیکی آسفالت و بهبود حساسیت رطوبتی آن دارد. در کنار این تاثیر مثبت، به دلیل ظرفیت گرمائی بالاتر سرباره نسبت به مصالح سنگی، انرژی مصرفی در پروسه تولید مخلوط آسفالتی سرباره ای بیش از مخلوط های آسفالتی ساخته شده با مصالح سنگی می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی به کارگیری تکنولوژی wma در مخلوط های آسفالتی سرباره ای به منظور ساخت مخلوطی ابتکاری است که ضمن حفظ تاثیرات مثبت تکنولوژی wma و سرباره، معایب این دو نوع مخلوط آسفالتی را نداشته باشد. جهت به کارگیری تکنولوژِیwma از ماده افزودنی ساسوبیت در درصدهای 5/1 و5/2 (نسبت به وزن قیر) استفاده شده است. مصالح و مواد مورد استفاده دیگر یک نوع قیر خالص 70-60، و دو نوع مصالح سنگی و سرباره ای می باشد. آزمایشات ترتیب داده شده جهت بررسی عملکرد مخلوط های آسفالتی شامل آزمایشات مارشال، حساسیت رطوبتی، کشش غیر مستقیم، مدول برجهندگی، شیارشدگی و خزش دینامیکی می باشد. همچنین برای بررسی تاثیر ساسوبیت روی خواص قیر، آزمایش رئومتر برش دینامیکی انجام شد. تایج آزمایشات نشان می دهد که افزودن ساسوبیت یسکوزیته قیر را کاهش داده و منجر به کاهش دمای تولید مخلوط آسفالتی معمولی و سرباره ای به میزان 20 درجه سانتی گراد شده است. همچنین نتایج، عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای نسبت به مخلوط آسفالتی گرم (wma) را نشان می دهد. از دیگر نتایج، بهبود مقاومت مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در مقابل رطوبت و عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در این زمینه نسبت به مخلوط آسفالتی گرم می باشد.

تخریب رطوبتی در مخلوط¬های آسفالتی، یکی از اساسی¬ترین نگرانی¬ها در مورد دوام روسازی¬های انعطاف-پذیر به شمار می¬رود. در چند دهه¬ی اخیر، روش¬های متعددی برای ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط¬های آسفالتی گسترش یافته¬اند؛ برخی از این روش¬ها ساده¬تر و کم¬هزینه¬تر بوده (آزمون¬های کیفی)، و برخی دیگر پیچیده¬تر و با قابلیت اطمینان بیشتر. در تحقیق حاضر، ارزیابی عریان¬شدگی مخلوط آسفالتی غیرمتراکم، در آزمون آب جوشان (astm d3625)، با بکارگیری تکنیک آنالیز تصویر، از یک قضاوت چشمی و کیفی به یک قضاوت کمی تبدیل شده است. از آنجا که آزمایش لاتمن اصلاح¬شده (aashto t283)، متداول¬ترین روش ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط¬های آسفالتی محسوب می¬گردد، نمونه¬های آسفالتی با استفاده از پنج نوع مصالح با جنس مختلف ساخته شده، و در معرض هر دو آزمایش آب جوشان و لاتمن اصلاح¬شده قرار گرفته است تا نتایج حاصل از آزمایش لاتمن با درصد عریان¬شدگی بدست آمده از تکنیک آنالیز تصویر مقایسه گردد. در آزمایش aashto t283، علاوه بر تست کشش غیرمستقیم، تست مدول دینامیک *e و تست استقامت مارشال، بر روی نمونه¬ها انجام شده است. بدین ترتیب، از سه پارامتر ضریب مقاومت کششی (tsr)، ضریب مدول دینامیک (esr) و ضریب استقامت مارشال (msr)، برای همبسته¬سازی دو روش استفاده شده است. آزمایش مدول دینامیک، در حالت بارگذاری کشش غیرمستقیم و با استفاده از یک تحلیل ویسکوالاستیک خطی، ارائه شده توسط کیم و همکاران، انجام گرفته است. نتایج نشان می¬دهد درصد عریان¬شدگی بدست آمده از تکنیک آنالیز تصویر در آزمون آب جوشان، با ضرائب tsr و esr، به خوبی ارتباط داشته و همبستگی مناسبی میان آن¬ها وجود دارد. در طرف مقابل، همبستگی مناسبی میان نتایج آنالیز تصویر، با ضریب msr یافت نشد.

عامل تغییرشکل پذیری خاک علاوه بر تغییر خصوصیات حرکت آزاد زمین در سطح، ممکن است به علت اندرکنش با سازه تغییرات قابل ملاحظه ای در واکنش سازه ایجاد نماید. رفتار غیرخطی خاک تحت بارهای چرخه ای با شدت تخریبی زیاد، بسیار محتمل است. با این حال در بیشتر مدل سازی ها و تحقیقات انجام شده روی سیستم خاک و سازه، رفتار خاک الاستیک و یا الاستو-پلاستیک در نظرگرفته شده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه روی پاسخ سازه با مدل هیسترزیس غیرخطی خاک است. مطالعات شامل (1) مدل سازی عددی، در شرایط استاتیکی و دینامیکی با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود flac3d و نوشتن کد یک مدل هیسترزیس برای خاک، به زبان برنامه نویسی c++ و اضافه کردن آن به نرم افزار. (2) تحلیل پارامتری سیستم خاک و سازه در شرایط لرزه ای، و ارزیابی میزان تاثیرِ در نظرگرفتن رفتار غیرخطی خاک در واکنش سیستم خاک و سازه می شود. پیش بینی رفتار سیستم پیچیده خاک و سازه تحت بارهای لرزه ای و نیز تخمین نسبتاً درستی از نیروها و تغییرشکل های سیستم، احتیاج به یک مدل سازی پیشرفته دارد. برای دست یابی به این هدف، در مشابه سازی شرایط واقعی سیستم خاک و سازه به این نکات توجه شده است : استفاده از مدل رفتاری هیسترزیس غیرخطی برای خاک، به کارگیری المان های interface در محل های مورد نیاز برای مدل سازی سطوح تماس، استفاده از مرزهای مناسب برای حل مشکل بازتاب امواج دینامیکی. تحلیل های دینامیکی شامل اعمال بارهای مختلف زلزله با مشخصات مصالح خاکی مربوط به هر زلزله، که در دو حالت رفتار خطی و غیرخطی خاک انجام می شود، می گردد. نتایج تحلیل پاسخ زمین در دو حالت خطی و غیرخطی به این صورت بدست آمدند که موجی که به سطح آزاد می رسد شامل فرکانس هایی غیر از فرکانس های موج ورودی به سنگ بستر است که این ناشی از رفتار غیرخطی خاک است. همچنین فرکانس غالب موج سطح آزاد در حالت غیرخطی کمتر از فرکانس غالب در حالت خطی بدست می آید. نتایج تحلیل های مختلف نشانگر این واقعیت است که جابجایی سازه، تا حد زیادی وابسته به مدل رفتاری خاک در تحلیل ها است. به طوریکه در یک مورد به علت تغییر محتوی فرکانسی و نیز تولید فرکانس های اضافه در حالت غیرخطی، فرکانس غالب موج رسیده به کف سازه، نزدیک به فرکانس های طبیعی سازه و باعث بیشترشدن جابجایی های سازه در این حالت نسبت به حالت خطی گردید. در بقیه موارد به علت کمتر شدن دامنه امواج رسیده به کف سازه در حالت غیرخطی، جابجایی های سازه کمتر از حالت خطی بدست آمدند. همچنین برش پایه در حالت خطی، به خاطر به کار افتادن المان های interface و لغزیدن پی روی خاک، کمتر از حالت غیرخطی بدست آمد.

امروزه استفاده از بتن های سبک ( با استفاده از دانه های پلی استایرن منبسط شده) به طور محسوسی خسارات جانی و مالی ناشی از تخریب سازه های بتنی را کاهش داده است. محققین در سال های اخیر تحققیقات زیادی در زمینه ی سبک سازی، بهبود مقاومت فشاری و کاهش جذب آب بتن انجام داده اند. در این پژوهش از دانه های پلی استایرن منبسط شده در دو نوع با قطر 3-1 و 6-3 میلی متر جهت سبک سازی و کاهش جذب آب بتن، پودر لاستیک بازیافتی جهت کاهش جذب آب بتن به دلیل ماهیت آب گریزی و دوده سیلیس جهت بهبود مقاومت فشاری و کاهش میزان جذب آب بتن به دلیل ایجاد پیوندهای سخت کووالانسی حاصل از واکنش با آب و سیمان، به طور هم زمان استفاده گردیده است. همچنین از 19 طرح اختلاط به منظور آماده سازی نمونه و بررسی اثر هر یک از مواد افزودنی استفاده شده است. نتایج آزمون مکانیکی بر روی نمونه های 28 روزه نشان می دهد با افزودن 5 و 15 درصدی دانه های پلی استایرن منبسط شده با قطر دانه های 3- 1 میلی متر، مقاومت فشاری به ترتیب 10 و 29 درصد کاهش و با افزودن 5 و 15 درصدی دانه های پلی استایرن منبسط شده با قطر 6- 3 میلی متر نیز مقاومت فشاری 17 و 36 درصد کاهش می یابد. همچنین با افزودن 10 و 20 درصدی پودر لاستیک بازیافتی به بتن مقاومت فشاری به ترتیب 6 و 15 درصد کاهش یافت. نتایج نشان می دهد افزودن 10 درصدی دوده سیلیس به بتن سبب افزایش 10 درصدی مقاومت فشاری بتن می گردد. همچنین مقاومت در برابر میزان جذب آب نمونه های ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. با افزودن 5 و 15 درصدی دانه های پلی استایرن منبسط شده با قطر 3-1 میلی متر میزان جذب آب بتن به ترتیب 8 و 26 درصد و با افزودن 5 و 15 درصدی دانه های پلی استایرن منبسط شده با قطر 6-3 میلی متر میزان جذب آب 10 و 32 درصد کاهش یافت. با اضافه کردن 10 و 20 درصدی پودر لاستیک بازیافتی به بتن، میزان جذب آب به ترتیب 5 و 8 درصد کاهش یافت. با افزودن 10 درصدی دوده سیلیس به بتن میزان جذب آب بتن 15 درصد کاهش می یابد. نتایج همچنین آثار هم افزایی بین دوده سیلیس، پودر لاستیک بازیافتی و دانه های پلی استایرن منبسط شده بر جذب آب بتن را نشان می دهد، بطوریکه در اثر هم افزایی این مواد با هم میزان جذب آب از 5 تا 15 درصد کاهش یافته است.

حل کامل پایداری درمکانیک خاک غالبا نیازمند در نظر گرفتن رفتار انتقال از حالت ارتجاعی به خمیری است. از آنجایی که راه حل های موجود بسیار پیچیده است و از طرفی در بسیاری از مسائل مکانیک خاک ، تعیین بار حدی مد نظر می باشد ، لذا روشهایی که بتوان با آنها بارهای حدی را بدون نیاز به حل کامل مساله به دست آورد همواره مورد توجه مهندسان و محققان بوده است. تاکنون هیچیک از روشهای حدی برای تحلیل پایداری شیبها به گستردگی روش تعادل حدی به کار گفته نشده است. فایده اصلی این راه حل در این است که می توان خاکهای چند لایه ای ، فشار آب منفذی و بارهای خارجی را به راحتی در آن اثر دارد. هر چند به خوبی مشخص شده است که نتایج حاصل از روش تعادل حدی ریشه ای نمی باشد، زیرا هیچ کدام ازشرایط مجاز استاتیکی و سینماتیکی را ارضا نمی کنند. چون هیچ روش دقیقی برای مقایسه نتایج حاص از روش تعادل حدی در دسترس نمی باشد، لذا می توان از روش تحلیل حدی که بر پایه مفاهیم قضایای حدی، اصل پایداری در اکر و قانون جریان وابسته قرار دارد، به عنوان ابزاری مستدل برای مقایسه نتایج حاصل از روش تعادل حدی استفاده کرد. با استفاده از قضایای حد پایینی و حد بالایی در روش تحیل حدی می توان مرز بالا و پایین بارهای حدی را تعیین نمود. در این مطالعه نتایج تحلیل پایداری حاصل از چند روش تعادل حدی با نتایج حاصل از چند روش تحیل عددی در شیروانیهای ساده برای خاکهای چسبنده - اصطکاکی و خاکهای صرفا چسبنده با افزایش مقاومت در عمق مقایسه گردیده و نتایج حاصل به صورت نمودارهایی ارائه شده است. در این مقایسه نشان داده می شود که برای شیبهای همگن روشهای تعادل حدی جوابهای نسبتا قابل قبولی به دست می دهند، ولی در شیروانیهای نا همگن با زاویه شیب پایین حلهای مبتنی بر روشهای تعادل حدی تخمین پایینی از ضریب اطمینان به دست می دهند. ایجاد شرایط واقعی خاک در حین آزمایش روی نمونه تخریب نشده و ایجاد شرایطی مشابه با آن چه که تصور می شود وجود دارد همه مشمول خطاهایی در اندازه گیری و تفسیر نتایج می شوند. لذا جهت مشخص نمودن میزان اطمینان به خطاهای فوق در اندازه گیری و ارزیابی پارامترهای موثر بر پایداری ، تاثیر این پارامترها بر ضریب اطمینان در حالتهای مختلف نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است.