ارزیابی آزمایشگاهی رفتار ویسکو- الاستیک مخلوط های آسفالتی اصلاح شده با مواد افزودنی ضایعاتی

روسازی راهها و فرودگاهها از مهمترین سازه های مهندسی عمران به شمار می آیند که دامنه فراگیری آنها بیش از هر سازه دیگر در زندگی بشر احساس می شود. مقاومت کم روسازی ها در برابر بارهای دینامیکی و عمر کوتاه سرویس دهی آنها از عمده ترین مشکلاتی است که مهندسین راه با آن مواجه هستند. در سالیان اخیر استفاده از مواد افزودنی در ساخت مخلوط های آسفالتی به منظور افزایش قابلیت آنها در برابر بارهای دینامیکی گسترش چشمگیری یافته است. تحقیقات انجام شده قبلی نشان می دهد که افزودن مواد ضایعاتی مناسب به مخلوطهای آسفالتی گرم به میزان قابل ملاحظه ای خصوصیات دینامیکی این مخلوط ها را بهبود می بخشد. از طرفی به سبب وجود قیر در مخلوط های آسفالتی، انتظار می رود که این مخلوط ها دارای خواص ویسکو الاستیک باشند. بنابراین هدف اولیه از این پژوهش، ارزیابی رفتار ویسکو- الاستیک مخلوط های آسفالتی اصلاح شده با مواد افزودنی ضایعاتی و مقایسه آنها با رفتار ویسکو- الاستیک مخلوط های آسفالتی متداول بوده است. بدین جهت با انجام آزمون های مختلف استاتیکی و دینامیکی بر روی مخلوط های آسفالتی اصلاح شده و نیز با استفاده از نتایج تعدادی از پروژه های اصلاح آسفالت، رفتار این مخلوط ها مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس این ارزیابی ها، مشخص گردید که مدل ویسکو الاستیک نمی تواند به طور کامل رفتار مخلوط های آسفالتی را در تمامی دماها و تنش های مورد آزمایش پوشش دهد و به عبارت دیگر مدل کلاسیک برگر، تنها قادر است تا رفتار ویسکو الاستیک مواد را قبل از فاز سوم خزش بیان نماید. بنابراین یک حلقه ویسکو پلاستیک به صورت سری، به مدل کلاسیک برگر اضافه شده است تا رفتار ویسکو- الاستو پلاستیک آسفالت شیشه ای را تخمین بزند. در این پژوهش، اثر تنش و دمای اعمالی بر رفتار عملکردی آسفالت شیشه ای در هر سه فاز خزش، تحت بارگذاری دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر این اساس، آزمایش بار محوری تکرار شونده (rla) در دماهای مختلف آزمایش 40، 50 و 60 درجه سانتی گراد و سطوح تنش 1/0، 15/0، 2/0، 25/0 و 3/0 مگاپاسکال بر روی نمونه های آسفالتی انجام شده و بر اساس نتایج آزمایشگاهی بدست آمده، مدل های آزمایشگاهی برای رفتار خزشی نمونه های آسفالتی شیشه ای و متداول ارائه شده است. به علاوه پاره ای از روش های ریاضی توسط نرم افزار matlab برای تعیین پارامترهای مدل اصلاح شده برگر استفاده شده و سپس تخمین های حاصل از مدل طرح شده، با نتایج حاصل از آزمونهای آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. همچنین پارامترهای مدل در معادلات ساختاری خزش نیز به صورت تابعی از دما و تنش بیان گردیده است. نتایج نشان می دهد که نمودارهای آزمایشگاهی خزش، انطباق خوبی با نمودارهای تئوریک خزش دارند و این امر اعتبار مدل اصلاح شده برگر را در مشخص نمودن رفتار خزشی مخلوط های آسفالتی در محدوده تنش ها و دماهای اعمالی به نحو مطلوب تأیید می نماید. همچنین در این پژوهش، حساسیت حرارتی مخلوط های آسفالت شیشه ای، با استفاده از نتایج آزمایش تعیین مدول سفتی به روش کشش غیر مستقیم (itsm) ارزیابی شده و یک مدل برای تعیین رفتار مدول سفتی مخلوط های آسفالت شیشه ای بر اساس نتایج آزمونهای آزمایشگاهی و تحلیل های عددی ارائه شده است.