امکان سنجی استفاده از فیلرهای معدنی ضایعاتی در مخلوط آسفالتی گرم

امروزه استفاده از مواد ضایعاتی در اکثر زمینه ها از جمله روسازی مورد استفاده قرار می گیرد. افزایش هزینه های ساخت و نگهداری راه، مشکلات تهیه مواد اولیه مرغوب، کمبود منابع مالی و ملاحظات زیست محیطی باعث شده است که مصالح بازیافتی و ضایعاتی بطور جدی و گسترده مورد توجه و استفاده قرار گیرند. فیلرها بعنوان یکی از اجزای سازنده مخلوط آسفالتی، نقش مهمی در تعیین خواص و رفتار مخلوط آسفالتی بازی می کنند، مخصوصا اثراتی که بر چسبندگی و پیوستگی سنگدانه ها می گذارند می تواند مقاومت و دوام مخلوط و سنگدانه ها را بهبود ببخشند. همچنین آن ها باعث ارتقاء سفتی، عمر خستگی و... مخلوط می شوند. هدف از این پژوهش امکان سنجی و ارزیابی استفاده از پسماند زغال سنگ بعنوان فیلر در مخلوط آسفالتی گرم می باشد. برای این منظور پسماند زغال سنگ بصورت ترکیبی با فیلر پودر سنگ آهک و همچنین آهک هیدراته در 5 سطح مختلف مورد استفاده قرار گرفت. برای مقایسه بهتر، از خاکستر پسماند زغال سنگ نیز استفاده گردید. همچنین پسماند زغال سنگ و خاکستر آن با فیلرهای رایج دیگر مورد مقایسه و ارزیابی قرار داده شد. فیلرهای مورد مطالعه در این پژوهش شامل پودر سنگ، خاکستر زغال سنگ، سیمان، آهک هیدراته و زئولیت می باشند. در این پژوهش ابتدا بعد از انجام آزمایش ها بر روی مصالح سنگی، قیر و فیلر مصرفی، با استفاده از روش مارشال مقدار قیر بهینه مخلوط ها تعیین گردید. سپس برای تعیین ویژگی های مکانیکی مخلوط آزمایش های استقامت مارشال، مقاومت کشش غیر مستقیم، حساسیت رطوبتی، مدول برجهندگی و عمر خستگی به روش کشش غیر مستقیم صورت گرفت. برای ارزیابی زیست محیطی مخلوط حاوی پسماند زغال سنگ آزمایش تراوش آلودگی انجام پذیرفت. نتایج آزمایش ها نشان می دهد استفاده از پسماند زغال سنگ بصورت ترکیبی با پودر سنگ آهک و آهک هیدراته باعث بهبود استقامت مارشال و مقاومت کششی مخلوط ها شده و با افزایش درصد پسماند زغال سنگ استقامت مارشال و مقاومت کششی نیز افزایش می یابد. مقاومت در برابر رطوبت مخلوط های حاوی پسماند زغال سنگ حداقل معیار تعیین شده در آیین نامه را برآورد نموده است. همچنین پسماند زغال سنگ در مقایسه با فیلر مرجع پودر سنگ آهک و فیلر زئولیت استقامت مارشال، مقاومت کششی، حساسیت رطوبتی بهتری داشته و در آزمایش مدول برجهندگی و خستگی علاوه بر این فیلرها از آهک هیدراته نیز نتایج بهتری از خود نشان داده که بیانگر مقاومت بالاتر مخلوط حاوی پسماند زغال سنگ نسبت به این فیلرها در برابر تکرار بارگذاری و تغییر شکل ها می باشد. نتایج آزمایش تراوش آلودگی نشان داد که روسازی ساخته شده با پسماند زغال سنگ هیچ خطری برای آب های سطحی و زیر زمینی نداشته و در مقایسه با مخلوط های تهیه شده با دیگر فیلرهای مورد مطالعه تفاوت زیادی از نظر درصد فلزات سنگین موجود در آب نداشته است. با توجه به مشکلات فراوانی ناشی از دپو پسماند زغال سنگ و نتایج بدست آمده از آزمایش های انجام شده، استفاده از پسماند زغال سنگ علاوه بر اینکه باعث صرفه جویی اقتصادی و کاهش مشکلات زیست محیطی شده، به‏عنوان جایگزین کامل یا بخشی از فیلر در مخلوط آسفالتی گرم می توان پیشنهاد گردد.