بررسی اثر سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی بر خصوصیات مکانیکی و آلایندگی روسازی بتن غلتکی

در سال­های اخیر، به­دلیل هزینه­های زیاد ساخت روسازی و ملاحظات زیست­محیطی، از مصالح ضایعاتی و بازیافتی مختلفی در مخلوط‏های بتنی و بتن غلتکی استفاده شده است. این پژوهش، به بررسی خصوصیات مکانیکی و زیست­محیطی بتن غلتکی حاوی سرباره فولاد به عنوان محصول جانبی و پسماند صنعت فولاد و مصالح خرده آسفالتی به عنوان پسماند صنعت ساخت راه­ جهت جایگزینی بخشی یا تمام مصالح سنگی در روسازی راه­ها می­پردازد. بدین منظور، آزمایش­های مقاومت فشاری، کشش غیرمستقیم و خمش سه‏نقطه­ای روی نمونه­های 7 و 28 روزه انجام شد. آزمایش خمش سه‏نقطه­ای جهت به­دست آوردن مقاومت خمشی، چقرمگی و قابلیت جذب انرژی استفاده شد. همچنین،آزمایش سایش کانتابرو و آزمایش تراوش مواد آلاینده روی نمونه­های 28 روزه انجام شد. نتایج نشان داد که جایگزینی مصالح سنگی طبیعی با سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی باعث کاهش مقاومت­های فشاری، کششی و خمشی روسازی بتن غلتکی می­شود. در این میان، تأثیر مصالح خرده آسفالتی در کاهش خصوصیات مکانیکی بارزتر است. با افزایش مقدار سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی، علی­رغم کاهش در میزان بار حداکثر، میزان چقرمگی و قابلیت جذب انرژی نمونه­ها افزایش می­یابد. از طرفی، با افزایش سرباره فولاد، مقاومت سایشی مخلوط بتن غلتکی افزایش می­یابد. همچنین، بر اساس نتایج این تحقیق، با جایگزینی تا 50% مصالح سنگی طبیعی با سرباره فولاد یا ترکیب سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی، حداقل معیارهای قابل قبول مطابق استانداردهای مربوطه حاصل شد. نمونه حاوی 25% سرباره فولاد و 25% مصالح خرده آسفالتی جایگزین مصالح سنگی طبیعی، مقاومت­های فشاری، کششی و خمشی را نسبت به نمونه شاهد، به ترتیب تا 24%، 34% و 21% کاهش و چقرمگی را تا 13% افزایش داد. بدین­ترتیب، مصالح ضایعاتی استفاده شده در این پژوهش، به دلیل نتایج رضایت­بخش، اثرات زیست­محیطی مثبت و صرفه اقتصادی، قابلیت استفاده در بتن غلتکی را دارا هستند.