طراحی و تولید مخلوط های بتن آسفالتی گرم سرباره ای

مصرف بالای انرژی و افزایش نگرانی های زیست محیطی در روش سنتی تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی داغ (hma) در کنار قواعد زیست محیطی سخت منجر به ابداع تکنولوژی جدید تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی گرم (wma) 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 سالیان اخیر تحقیقات گسترده ای جهت توسعه و به کارگیری این تکنولوژی در سراسر دنیا صورت گرفته است. این تحقیقات در کنار مزایای زیاد به کارگیری این نوع مخلوط نشان می دهد در برخی از روش های به کار گرفته شده 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 عملکرد مخلوط های آسفالتی 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 مطالعات بررسی به کارگیری تکنولوژی wma در مخلوط های آسفالتی سرباره ای به منظور کاهش مصرف انرژی و در نتیجه تولید مخلوط جدیدی به نام مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای می باشد. جهت به کارگیری تکنولوژِیwma از ماده افزودنی رزین پایه آمینی در درصدهای 5، 10 و 15 (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 تهیه شده، آزمایشات مارشال و حساسیت رطوبتی می باشد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که افزودن رزین پایه آمینی با ایجاد کف قیر ویسکوزیته قیر را کاهش داده و منجر به کاهش دمای تولید مخلوط آسفالتی معمولی و سرباره ای حاوی 10% رزین به ترتیب به میزان 15 و 25 درجه سانتی گراد شده است. همچنین نتایج، عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای (sswma) نسبت به مخلوط آسفالتی گرم (wma) را نشان می دهد. از دیگر نتایج، مقاومت مناسب هر دو مخلوط آسفالتی گرم (wma) و مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای (sswma)در مقابل رطوبت و عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در این زمینه نسبت به مخلوط آسفالتی گرم می باشد.