فناوری نانو در سالیان اخیر موجب تحولات شگرفی در دانش بشری گردیده و تکنولوژی مصالح ساختمانی و بتن نیز از این پیشرفت بی بهره نبوده است.از آنجاکه بسیاری از خواص بتن به عنوان یک ماده متخلخل از ساختارش در ابعاد نانو نشأت می گیرد، امیدهایی برای استفاده از نانو فناوری در بهبود خواص بتن وجود دارد و تحقیقات بسیاری در این زمینه در حال انجام می باشد.با توجه به خواص موادی چون نانو ذرات سیلیکامی توان به نتایج مطلوبی در زمینه تکنولوژی بتن دست یافت. از این رو استفاده از نانوسیلیس به عنوان یکی از محصولات فناوری نانو که می تواند نقش یک پوزولان مصنوعی بسیار فعال را در بتن ایفا کند، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مطالعه آزمایشگاهی به بررسی کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت سایشی بتن با استفاده از تکنیک و نوآوری پاشش نانوسیلیس و یا عمل آوری در نانوسیلیس رقیق شده با آب از طریق آزمایش هایی چون مقاومت نفوذپذیری و سایشی بتن می پردازیم. نتایج آزمایشگاهی حاکی از کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت سایشی بتن با استفاده از این تکنیک و نوآوری می باشد که دوام سطحی بتن و دوره تعمیر و نگهداری راه را با صرف کمترین هزینه افزایش داده که اجرای آن نیز بسهولت انجام پذیر است و از لحاظ اقتصادی کاملاً به صرفه می باشد.

یکی از مسائل مهم مورد توجه در این رویه ها تنش های حرارت ناشی از گرادیان های حرارتی و تنش های ترکیبی ناشی از بار ترافیکی و باگرادیان های حرارتی است. جهت بررسی این تنش ها به کمک نرم افزار ansys مدل سه بعدی رویه های بتنی ساخته و تحت ترکیبات مختلف بارگذاری شامل: بارهای ترافیکی و باگرادیان های حرارتی مثبت و منفی قرار گرفت و تأثیر پارامترهای مختلف نظیر طول و ضخامت دال بتنی، ضخامت و سختی لایه زیر اساس و سختی لایه خاک بستر بررسی گردید نتایج نشان می دهد که در رویه های بتنی غیر مسلح (jpcp)، در حالت اعمال بارگذاری شامل گرادیان حرارتی به تنهایی اعم از مثبت و منفی، تنش های ایجاد شده در دال بتنی با طول و ضخامت دال، سختی بتن دال، سختی خاک بستر، ضخامت و سختی لایه زیر اساس رابطه مستقیم دارند. در صورت اعمال بارگذاری بار ترافیکی با گرادیان حرارتی مثبت، تنش های ایجاد شده در دال بتنی با طول و ضخامت دال، سختی خاک بستر، ضخامت و سختی لایه زیر اساس رابطه معکوس و با سختی بتن دال رابطه مستقیم دارند. در حالتی که بارگذاری بار ترافیکی + گرادیان حرارتی منفی باشد، تنش های ایجاد شده در دال بتنی با طول و ضخامت دال، سختی بتن دال، سختی خاک بستر، ضخامت و سختی لایه زیر اساس رابطه مستقیم دارند. همچنین، مقدار ضخامت بهینه دال بتنی نیز، در حالت خاک بستر سخت 16 سانتیمتر، خاک بستر با سختی متوسط 19 سانتیمتر و خاک بستر نرم 20 سانتیمتر به دست آمد. همچنین در رویه های بتنی مسلح (jrcp)، روند تغییرات تنش با طول دال و در رویه های بتنی مسلح پیوسته (crcp)، روند تغییرات تنش با ضخامت دال مورد بررسی قرار گرفت که ملاحظه گردید روند کلی تغییرات تنش نظیر حالت مشابه در رویه های بتنی غیر مسلح می باشد.

یکی از عوامل مهم تصادفات جاده ای، لغزندگی سطح راه می باشد. بافت سطح روسازی و قابلیت آن در برابر تأثیر ساییدگی ناشی از ترافیک عامل اصلی در مقاومت در برابر لغزندگی می باشد. استفاده از مصالح سنگدانه ای سرباره فولاد که از خواص مکانیکی و فیزیکی بسیار مطلوبی، از جمله مقاومت فشاری و سایشی بالا، زاویه اصطکاک داخلی، شکل گوشه دار و سطحی زبری برخوردار است، می تواند علاوه بر تامین اصطکاک لازم در سطح روسازی توان باربری آن را نیز افزایش دهد. در این پژوهش از سرباره کوره قوس الکتریک به منظور بررسی تاثیر آن بر رفتار مکانیکی و مقاومت لغزندگی مخلوط های آسفالتی استفاده شده است. بدین منظور نمونه هایی با جایگزینی درصدهای مختلف سرباره فولاد با مصالح درشت دانه آهکی (0 تا 100%) تهیه و با مقایسه پارامترهای مارشال درصد قیر بهینه مخلوط ها بدست آمد. خواص اصطکاکی مخلوط ها با استفاده از آونگ انگلیسی و روش پخش ماسه تعیین و با یکدیگر مقایسه شدند. برای بررسی تاثیر ترافیک و شرایط جوی بر مقاومت لغزندگی، آزمایش آونگ انگلیسی بر قطعه ای از مسیر زرین شهر-سفیددشت واقع در استان اصفهان که در آن دو مخلوط آسفالتی یکی با سنگدانه های آهکی و دیگری با سنگدانه های سرباره ای در کنار یکدیگر در لایه رویه اجراء شده اند، انجام شد. همچنین به منظور بررسی تاثیر استفاده از سرباره فولاد در مخلوط آسفالتی بر حساسیت رطوبتی نمونه ها، مقاومت در برابر عریان شدگی مخلوط های آسفالتی مختلف، بر اساس استاندارد آشتو t-283 اندازه گیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با جایگزین شدن مصالح سرباره ای با مصالح آهکی، گرچه درصد قیر مخلوط تا اندازه ای افزایش می یابد، اما استقامت مارشال، مقاومت لغزندگی و مقاومت در برابر عریان شدگی آن نیز به میزان قابل توجهی بهبود می یابد که این امر میتواند نقش موثری در کاهش خرابی ها و تصادفات جاده ای داشته باشد. در پایان با توجه به نتایج آزمایشات انجام شده درصد بهینه استفاده از مصالح سرباره ای در مخلوط آسفالتی حاوی مصالح آهکی، پیشنهاد شد.

امروزه استفاده از روسازیهای بلوکی بتنی در جهان توسعه چشمگیری یافته و مورد توجه طراحان و مهندسین قرار گرفته است. این روسازی علاوه بر بار پذیری مطلوب تحت بارهای ترافیکی سبک و سنگین، مزایای روسازیهای انعطاف پذیر و صلب را تؤامان دارا می باشد. از مهمترین محاسن روسازی بلوکی بتنی نفوذپذیر، ایجاد شرایط مناسب برای نفوذ آبهای سطحی و هدایت آن به لایه های پایین تر و ذخیره سازی آب به منظور جلوگیری از تشکیل روانآب سطحی و وقوع سیلاب در سطح روسازی می باشد. این روسازی بدلیل سازگاری با طبیعت و تصفیه آلودگی ها با عبور روانآب از لایه ماسه بستر و ماسه درز، مورد توجه طرفداران محیط زیست قرار دارد. در این تحقیق سعی بر آن است که معیار طراحی برای نفوذ و ذخیره سازی آب سطحی در روسازی مورد بررسی قرار گیرد و پارامترهای تاثیرگذار و نحوه تاثیر آنها مطالعه شود. به همین منظور نسبت به طراحی و ساخت دو وسیله آزمایشگاهی برای تعیین میزان نفوذ و ذخیره سازی آبهای سطحی در روسازی بلوکی بتنی اقدام گردید که صحت عملکرد این دستگاهها با روشهای عددی و یا بوسیله مقایسه با سایر مطالعات میدانی صحه گذاری گردید. با نتایج حاصله از این تحقیق می توان مشخصات روسازی و نوع مصالح را به گونه ای انتخاب کرد تا از ایجاد رواناب سطحی جلوگیری گردد ضمن آنکه بارپذیری لازم را نیز داشته باشد.

طی ارزیابی جامع فنی و اقتصادی راهنمای آشتو 2002 در پروژه nchrp 1-40، که نتایج آن در سال 2006 میلادی منتشر شد، یکی از اساسی ترین موانع و مشکلات طراحی روسازی به روش مکانیستیک، هزینه زیاد و زمانمند بودن آزمایشهای پیشرفته تعیین خصوصیات مواد و مصالح روسازی شامل ,creep compliance indirect tensile strength و resilient modulus مخلوط های آسفالتی است که در پروژه ltppنیز که گسترده ترین و پر هزینه ترین پروژه ارزیابی رفتار روسازی ها در دراز مدت است، آزمایش های اساسی ارزیابی عملکرد روسازی محسوب می شوند. مدلهای موجود در آشتو 2002 برای آزمایشهای کریپ کمپلینس و مقاومت کششی غیر مستقیم بر اساس رگرسیون و با استفاده از داده های ltpp بدست آمده اند. از طرفی شبکه های عصبی مصنوعی با توجه به توانایی نگاشت در فضای n بعدی و انجام پردازش موازی مشابه مغز انسان، قادرند با آموزش یافتن، قوانین موجود در فیزیک مساله را فراگیری کرده و از آنها برای تعمیم و پیش بینی داده های جدید استفاده کنند و بدین ترتیب بعنوان توابعی توانمند برای مدلسازی در فضای n بعدی مورد استفاده قرار گیرند. در این تحقیق برای اولین بار، مدلسازی سه آزمایش فوق با لحاظ نقش منحنی دانه بندی بعنوان اسکلت سازه ای بتن آسفالتی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با موفقیت انجام شده است. برای مدل شبکه عصبی ارائه شده برای پیش بینی کریپ کمپلینس، ضریب رگرسیون شبیه سازی داده های جدید 98/0r2= حاصل شده است که از ضریب رگرسیون مدل آشتو 2002، 79/0r2= ، %19 بیشتر می باشد. ضریب رگرسیون شبیه سازی مقاومت کششی غیر مستقیم 190 داده های جدید 67/0r2= است که از ضریب رگرسیون مدل آشتو 2002 برای 31 داده 62/0r2=، %5 بیشتر می باشد، مدل شبکه عصبی مصنوعی ارائه شده برای پیش بینی مدول برجهندگی اولین مدل در این زمینه بوده و قابلیت شبیه سازی داده های جدید با ضرب رگرسیون با 99/0r2= و عملکرد خوب را دارا می باشد. هر یک از سه آزمایش فوق با انجام آنالیزهای متعدد(pca) principal component analysis، با شبکه های عصبی مصنوعی مدلسازی شده اند. نزدیک بودن عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی با آنالیز pca به شبکه های ارائه شده، نشان از انتخاب مناسب پارامتر های ورودی دارد. در مورد آزمایش مدل برجهندگی، عملکرد مدل شبکه عصبی آن در حالت معمول بهتر از عملکرد بهبود یافته آن با آنالیز pca، دارد که نشاندهنده عملکرد مناسب آن می باشد.در این تحقیق با توجه به پتانسیل فراگیری و تعمیم شبکه های عصبی مصنوعی، با استفاده از مدلهای شبکه عصبی مصنوعی ارائه شده، 393 آنالیز حساسیت برای مدلسازی تاثیر تغییرات ورودیهای مدلها در خروجیها انجام شده و 393 منحنی مربوطه ارائه شده است. این منحنیها نشان می دهند که درصد های عبوری مصالح سنگی نقش قابل ملاحظه ای در عملکرد بتن آسفالتی در هر سه مدل دارند. علاوه بر این بعنوان ابزار کمکی، با فراهم کردن قابلیت تخمین حدودی درصد مصالح، با توجه به اینکه متغیرهای مدلها شامل درصد های عبوری مصالح سنگی، درصد و خصوصیات قیر، ساده و مستقیم می باشند، امکان طرح مخلوط آسفالتی با عملکرد دلخواه برای روش مکانیستیک فراهم آمده است. و بدین ترتیب با قابلیت پیش بینی روند تغییرات خروجی ها نسبت به تغییرات متغیرها و حذف فرآیند سعی و خطا، گامی اساسی در جهت کاهش هزینه ها و زمان برداشته شده است. داده های مورد نیاز برای آموزش و ارزیابی هر سه مدل، از داده های2400 مقطع روسازی تحت مانیتورینگ پروژه ltpp که از نظر کمی و کیفی بهترین بانک اطلاعاتی جهانی در زمینه ارزیابی رفتار روسازی های انعطاف پذیر و صلب در دراز مدت است، با تولید پایگاه داده های نظیر هر آزمایش، با تهیه برنامه های متعدد به زبان sql در محیط access 2000 استخراج شده اند.

ژئوسنتتیک ها منسوجات ساخته شده از الیاف تولید شده از مشتقات نفتی هستند که در مقابل مواد موجود درون خاک مقاومند. این مواد انواع و کاربردهای گوناگونی دارند و می توانند به عنوان جداکننده، فیلتر، زهکش و مسلح کننده استفاده شوند. در نظرگیری شرایط مختلف مقاومتی و زهکشی بستر و تعیین نوع کارایی مورد نیاز ژئوسنتتیک ها در روسازی از اقدامات اولیه در زمینه ی طراحی روسازی های حاوی این مواد می باشد. در بسترهای سست ژئوسنتتیک ها بمنظور تثبیت مکانیکی استفاده می شوند. با افزایش مقاومت بستر، ژئوسنتتیک ها برای تقویت اساس بکار گرفته می شوند. تقویت روسازی می تواند با تقویت لایه ی اساس و یا تقویت لایه ی روکش صورت پذیرد. دراین تحقیق بعد از ارائه ی روش ها و دیدگاه های مختلف در مورد تقویت روسازی های حاوی مواد ژئوسنتتیک، فرایندی برای طراحی روسازی های رویه دار تقویت شده با این مواد ارائه شده است. با استفاده از این نمودار و شرایط پروژه می توان هدف استفاده از مواد ژئوسنتتیک، نوع ماده ی ژئوسنتتیک مورد نیاز و روش طراحی مناسب و متناسب با شرایط پروژه را تعیین و طراحی نمود. از نتایج بدست آمده مشخص شد که یکی از پارامترهای تاثیرگذار در افزایش کارآمدی مواد ژئوسنتتیک استفاده شده در روکش ها، چسبندگی (مقاومت و سختی برشی) میان مواد ژئوسنتتیک و لایه ی روکش و لایه ی رویه ی قدیم است، به گونه ای که هرچه چسبندگی بیشتر باشد، عمر روکش طرح شده بیشتر خواهد شد. لذا بمنظور بررسی این پارامتر دستگاهی طراحی و ساخته شد و چسبندگی نمونه های مارشال حاوی مواد ژئوسنتتیک مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان دادند که مقاومت و سختی برشی نمونه های حاوی مواد ژئوتکستایل در مقایسه با ژئوکامپوزیت ها در حضور قیر خالص 70/60 حدود 46 و 8/42 درصد و در حضور قیر خالص 100/85 حدود 34 و 7/43 درصد افزایش یافت. کلمات کلیدی:ژئوسنتتیک، تقویت لایه ی اساس و لایه ی روکش، روش طراحی، دستگاه برشی

روسازی بتنی به روسازی با عمر بالا معروف است یکی از چالش های اصلی پیش روی این نوع از روسازی ها مسأله سر و صدای زیاد و مشکل زهکشی آن در مقایسه با روسازی انعطاف پذیر است. استفاده از روسازی متخلخل مزایای فراوانی از قبیل کاهش پدیده اسپری آب در سطح روسازی، جلوگیری از پدیده آب سطحی، کاهش آلودگی صوتی و افزایش زهکشی را دارد. با این وجود تفاوت زیادی در مقاومت بتن متخلخل در مقایسه با بتن معمولی دیده می شود که علت اصلی این تفاوت وجود حفره های داخل ساختمان بتن متخلخل است. به همین دلیل استفاده از بتن متخلخل در روسازی با محدودیت مواجه است. به دلیل این که یک روسازی در طول عمر سرویس دهی خود باید متحمل تعداد زیادی بار تکراری ناشی از عبور چرخ وسایل نقلیه باشد از این رو عملکرد خستگی در طراحی و تحلیل اهمیت زیادی پیدا می کند. در سال های اخیر محققین توجه زیادی به استفاده از افزودنی های نانو جهت بهبود ویژگی های مکانیکی و سایر خصوصیات بتن داشته اند. در این پژوهش عملکرد مکانیکی و نفوذپذیری بتن متخلخل حاوی ذرات نانو (سیلیس و تیتانیا) مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین بتن متخلخل فاقد افزودنی به عنوان نمونه کنترلی و حاوی میکروسیلیس جهت مقایسه در آزمایش های ارزیابی خواص مکانیکی (مقاومت خمشی، فشاری و خستگی) استفاده شده است. نتایج حاصله حکایت از آن دارد که تأثیر نانوسیلیس بر مقاومت خستگی، خمشی، و فشاری بیش تر از میکروسیلیس بوده است. درصد بهینه افزودنی نانوسیلیس برای طرح اختلاط بهینه 5 درصد به دست آمده است. در مقدار بهینه افزودنی نانو سیلیس، بهبود حاصله نسبت به نمونه معمولی برای خواص مقاومت خمشی و فشاری به ترتیب 56 و 48درصد گزارش شده است. هر دو افزودنی های نانو و میکروسیلیس تأثیر کاهنده بر نفوذپذیری بتن متخلخل دارد. اما در شرایط یکسان میکروسیلیس تأثیر کاهنده بیش تری دارد. استفاده از نانو تیتانیا تأثیری کاهنده بر مقاومت خمشی و فشاری بتن متخلخل نشان داده است. جهت ارزیابی عملکرد خستگی از دستگاهی که نمونه ها را تحت بارگذاری چهار نقطه ای تکراری قرار می دهد، استفاده شده است. بهترین عملکرد خستگی متعلق به بتن متخلخل حاوی 5درصد افزودنی نانوسیلیس بوده به نحوی که میزان بهبود حاصله نسبت به نمونه کنترلی 42درصد گزارش شده است. علیرغم این که نمونه های حاوی 5درصد نانوسیلیس، بالاترین بهبود در عملکرد خستگی را به خود اختصاص داده است، بیش ترین حساسیت نسبت به تغییرات سطح تنش نیز متعلق به این نمونه ها است. مقدار حساسیت نمونه های حاوی 5درصد نانوسیلیس، حدود 52درصد بیش تر از نمونه های کنترلی بدست آمده است. افزایش قابل توجه مقاومت نمونه های حاوی نانوسیلیس نسبت به نمونه های کنترلی و میکروسیلس را می توان به دلایل کاهش انداز ه بلورهای هیدروکسیدکلسیم در خمیر سیمان، نقش پرکنندگی و ایجاد خمیر سیمان متراکم تر و میل به واکنش بیش تر مواد نانوسیلیس با هیدروکسید کلسیم و تبدیل آن به سیلیکات کلسیم هیدراته را دانست.

برای طرّاحی یک روسازی بتنی شناخت بستری که روسازی روی آن قرار می گیرد، از عوامل موثر در آن است. مدلهای موجود برای بستر شامل مدل بستر مایع، بستر صلب و بستر لایه ای می باشند. یک روش طرّاحی که بتواند بطور اختیاری هر کدام از این سه نوع بستر را در نظر بگیرد، از کارایی بهتری برخوردار خواهد بود، چون امکان مقایس? هر سه نوع بستر را ایجاد می کند. وسترگارد مدل بستر مایع (وینکلر) را در معادلات پیشنهادی خود استفاده کرده است. دو نرم افزارkenslabs و everfe در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند. در نرم افزار kenslabs امکان استفاده از هر سه مدل بستر برای تحلیل دال وجود دارد ولی everfe مدل بستر وینکلر را استفاده می کند. یک مدل سازه ای که برای تحلیل دال بکار می رود، روش المان محدود است که وسترگارد و نرم افزارهای مذکور همگی از روش المان محدود در تحلیل استفاده می کنند. برای مقایس? نتایج این سه روش دالی به طول 57/4 و عرض 65/3 با ضخامتهای مختلف و با دو نوع بار 40 کیلونیوتن و 80 کیلونیوتن مورد تحلیل قرارگرفت. این دال در سه حالت بار در گوشه، بار در لبه و بار در داخل دال مورد ارزیابی قرارگرفته است و جداول و نمودارهایی برای بررسی نتایج هر روش به تفکیک ارائه شده است. ابتدا مقایس? نتایج بین سه حالت بارگذاری انجام شد که مشخص گردید در حالت بار در گوشه برای دال با بستر مایع بیشترین تنشها وجود دارد و با افزایش ضخامت دال اختلاف بین تنشها در سه حالت بار کاهش می یابد. مقایس? بعدی بین هر حالت بارگذاری و برای سه روش انجام گردید، که نشان داد روش نرم افزار everfe نتایج مناسب تری نسبت به دو روش دیگر برای هر حالت بار ارائه می دهد.

مخلوط های آسفالت گرم (wma) که در سال های اخیر توسعه یافته اند، در دمایی کمتر از مخلوط های آسفالتی داغ (hma) ولیکن با کیفیتی مشابه تولید و بعنوان لایه های روسازی اجرا می شوند. تولید این نوع مخلوط ها بر اساس کاهش کندروانی قیر به منظور امکان اختلاط آن با مصالح دانه ای در دمایی کمتر از مخلوط های داغ میسر می شود. از میان انواع روش های کاهش کندروانی قیر، تبدیل قیر به صورت کف قیر روشی است که افزایش کارایی قیر را بدون نیاز به هیچگونه افزودنی میسر می سازد. در این تحقیق، با هدف ارزیابی مشخصات آسفالت گرم کف قیری، دو روش متفاوت تولید مخلوط آسفالت گرم کف قیری مورد بررسی قرار گرفت. این روش ها عبارتند از: الف- تبدیل کل قیر مخلوط آسفالتی به کف قیر و ب- ترکیب دو نوع قیر شل و سفت که قیر اول بصورت گرم به مصالح درشت دانه افزوده شده و قیر دوم بصورت کف قیر به کل مخلوط اضافه می شود. نمونه های آسفالت گرم کف قیری در دماهای متفاوت تولید و به دو روش ضربه ای (چکش مارشال) و دورانی متراکم شدند. ویژگی های ظاهری و مقاومتی نمونه ها با استفاده از آزمایش مارشال تعیین و با محدوده مشخصات آسفالت داغ مشابه مورد مقایسه قرار گرفتند. به منظور بررسی حساسیت رطوبتی نمونه ها، از آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم بر روی نمونه های خشک و نمونه های اشباع استفاده شد. به منظور افزایش مقاومت در برابر رطوبت نمونه ها، تاثیر دو نوع افزودنی ضدعریان شدگی (شامل پودر آهک شکفته و یک نوع افزودنی مایع) مورد بررسی قرار گرفت. برای کنترل مقاومت نمونه های آسفالت گرم در برابر تغییر شکل، آزمایش شیار افتادگی چرخ بر روی نمونه های مخلوط آسفالت گرم کف قیری و نمونه های آسفالت داغ مشابه انجام پذیرفت. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که روش تراکم آزمایشگاهی بر ویژگی های نمونه های آسفالت گرم موثر بوده و نمونه های متراکم شده با چکش مارشال از حساسیت بیشتری نسبت به تغییرات درجه حرارت تراکم نسبت به نمونه-های متراکم شده با دستگاه تراکم دورانی برخوردار بودند. همچنین کاهش دماهای اختلاط و تراکم باعث کاهش مقاومت های فشاری و کششی، افزایش حساسیت رطوبتی و کاهش مقاومت در برابر تغییر شکل نمونه های آسفالت گرم شدند. به کارگیری افزودنی های ضدعریان شدگی تا حد زیادی منجر به افزایش مقاومت مخلوط های آسفالت گرم در برابر رطوبت شدند و در این راستا استفاده از پودر آهک شکفته در افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل مخلوط های آسفالت گرم نیز سهم بسزایی داشت. نتایج بدست آمده از ویژگی های مخلوط های آسفالت گرم کف قیری تولید شده با یک نوع قیر نشان داد که این روش تا اندازه ای بر روش ترکیب دو نوع قیر برتری دارد؛ ضمن اینکه با انتخاب دمای مناسب اختلاط و تراکم و تعیین میزان و نوع افزودنی مناسب، امکان دستیابی به آسفالت گرم کف قیری با هر دو روش تولید با مشخصاتی درحد آسفالت داغ مشابه وجود داشت. با استفاده از نتایج آزمایشات و تحلیل واریانس متغیرهای بررسی شده، توصیه هایی برای طرح اختلاط مخلوط آسفالت گرم کف قیری در هر روش تولید بر اساس دستیابی به مشخصات آسفالت داغ مشابه ارائه شد.

چکیده از آن جایی که یک روسازی بتنی در طول عمر خود بارهای متعدد دینامیکی و ناملایمات جوی را تجربه می نماید لذا ضروری است که در هنگام ساخت به عملکرد بالای آن بسیار توجه شود. یک روسازی با دوام باید ویژگی هایی از قبیل مقاومت در برابر سایش، ضربه، نفوذپذیری و مقاومت در برابر سیکل ذوب و یخبندان را داشته باشد . از دیگر موارد و ویژگی های اساسی یک روسازی بتنی مقاومت سایشی در طول عمر بهره برداری است. در سال های اخیر استفاده از ذرات نانو به عنوان افزودنی جهت بهبود ویژگی های مکانیکی بتن مورد توجه محققین قرار گرفته است. بررسی ادبیات فنی نشان می دهد، که نتایج حاصل از آزمایش های سایش، خمش ومقاومت فشاری بر روی بتن حاوی دو گروه افزودنی نانو اکسید سیلیس و نانو اکسید تیتانیوم، حکایت از تأثیرات منحصر به فرد این مواد در بهبود خواص فوق دارد. در این پژوهش با توجه به اهمیت موضوع مقاومت سایشی در روسازی و پتانسیل بالای استفاده از ذرات نانو به عنوان ماده افزودنی در بتن، جهت بهبود مشخصه مقاومت سایشی بررسی استفاده از این ذرات در بتن به عنوان عاملی که بتواند دوام یک رویه بتنی را افزایش دهد، مورد بررسی قرار گرفت.در این پژوهش ابتدا نمونه های کنترلی و نمونه های حاوی نانو ذرات ساخته شده سپس آزمایشات فشاری روی نمونه های مکعبی 28 روزه انجام شد. علاوه بر این آزمایشات نفوذ پذیری و سایش بر روی نمونه های استوانه ای با ابعاد 10*10 سانتی متر انجام شده نتایج زیر حاصل گردید. استفاده از نانو اکسید سیلیس با نسبت 5درصد وزنی سیمان منجر به بهبود 48 درصدی مقاومت فشاری و 28درصدی مقاومت سایشی نسبت به نمونه های معمولی شده است. همچنین نمونه های حاوی 5 درصد نانو اکسید سیلیس نسبت به سایر نمونه ها در طی زمان بهره برداری کمتر دچار تخریب گردیده است. کلید واژه: بتن متخلخل، روسازی بتنی، نانو اکسید سیلیس، نانواکسید تیتانیوم، نفوذپذیری، دوام، مقاومت سایشی

امروزه به دلایل زیست محیطی بازیافت مواد زاید و استفاده مجدد آنها مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. خرده های آسفالت بازیافتی (rap ) نوعی از مواد زائد می باشند که از نظر زیست محیطی ممکن است اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف خود داشته باشند. با توجه به خواصی که از این مصالح گزارش شده است تا کنون راه کارهای گوناگونی جهت استفاده مجدد این مصالح ارائه شده است. یکی از کاربرد هایی که به تازگی مورد توجه قرار گرفته است استفاده از این مصالح (rap) در مخلوط های سیمانی من جمله بتن می باشد. تحقیقات انجام پذیرفته نشان دهنده بهبود خواص مرتبط به طاقت و جذب انرژی در این مخلوط ها است. از طرفی مصالح خرده آسفالت بازیافتی به طور متداول در جاده ها و راه ها یافت شده و از این روجهت استفاده مجدد، مطلوب است که بتوان این مصالح را در مخلوط های متداول مورد استفاده در ساخت روسازی راه ها استفاده نمود. از این روی بتن غلتکی که مخلوطی بتنی است و دارای شرایطی منحصر به فرد از جهت سادگی اجرا و کم هزینه بودن به عنوان مخلوط پایه انتخاب گردید. در این پروژه جایگزینی سنگدانه های خرده آسفالت بازیافتی به عنوان بخشی از سنگدانه مخلوط بتن غلتکی در سه حالت 1- جایگزینی در ریزدانه و درشت دانه 2- جایگزینی فقط در ریزدانه 3-جایزگزینی فقط در درشت دانه و با درصد های40،20،10،0و80 صورت پذیرفته و با توجه به توصیه آیین نامه aci 325.10r-99 که حداقل مقاومت فشاری 28 روزه مخلوط بتن غلتکی را 6/27 مگاپاسکال بیان کرده است، معادلات رگرسیون خطی جهت پیش بینی حداکثر درصد مجاز استفاده از خرده آسفالت بازیافتی تشکیل شده و بدین ترتیب مقادیر حداکثر خرده آسفالت بازیافتی در مخلوط های این پژوهش نیز حاصل شد. کنترل پیش بینی های انجام پذیرفته توسط دو نوع خرده آسفالت بازیافتی متفاوت در جهت اطمینان از صحت پیش بینی معادلات و بررسی تاثیر استفاده از خرده های آسفالت متفاوت بر نتایج پیش بینی ها از دیگر اقدامات صورت پذیرفته بود. در مراحل بعد نیز به تاثیر سنین مختلف عمل آوری 28و3،7 روز در روند کسب مقاومت و بررسی حساسیت حرارتی این نوع مخلوط ها در سه دمای 60+و25+،20- درجه سانتی گراد پرداخته شد. آخرین بخش نیز به بررسی تاثیر خرده آسفالت بازیافتی بر شاخص طاقت و تغییر شکل غیر الاستیک به عنوان معیاری از توانایی جذب انرژی در مراحل بعد از بروز ترک و چغرمگی شکست این نوع مخلوط ها اختصاص یافت. نتایج مبین کاهش مقاومت مخلوط بتن غلتکی در سنین مختلف، افزایش حساسیت حرارتی مخلوط در دماهای بالا و نیز بهبود 23% شاخص طاقت و 9 برابر شدن تغییر شکل غیر الاستیک در اثر استفاده از خرده آسفالت بازیافتی در مخلوط حاوی خرده آسفالت بازیافتی در دو فاز ریزدانه و درشت دانه است. کلید واژه:بتن غلتکی روسازی، خرده آسفالت بازیافتی، شاخص طاقت، حساسیت حرارتی، رگرسیون خطی،rap ,rccp .

چکیده محاسبه ضریب ضربه دینامیکی یکی از مراحل مهم در آنالیز و طراحی تراورس به شمار می رود. همچنین به دلیل اینکه در کشور های پیشرفته روابط متعددی برای محاسبه ضریب ضربه دینامیکی وجود دارد و با توجه به شرایط اجزای سازه خط راه آهن هر کشور، این روابط متفاوت می باشند، تعیین رابطه ای جامع و دقیق در جهت محاسبه این ضریب در ایران ضروری می باشد. در این تحقیق، با استفاده از نتایج آزمایشات میدانی که به منظور تعیین الگوی تنش تماسی تراورس و بالاست انجام شده بود، ضریب ضربه با توجه به تغییرات بار نشیمن گاه ریل در سرعت های مختلف، محاسبه شده است. همچنین با شبیه سازی تراورس و بالاست به وسیله تیر و فنر، بار استاتیکی، بار دینامیکی و متعاقباً ضریب ضربه محاسبه شده است. نتایج حاکی از این است که این ضریب با سرعت قطار رابطه مستقیم و با قطر چرخ آن رابطه عکس دارد. همچنین با توجه به اندک بودن تغییرات قطر چرخ قطار های مسافری و استفاده از قطار هایی با قطر چرخ ثابت در خطوط ریلی، سرعت مهمترین عامل تأثیر گذار بر روی ضریب ضربه می باشد. در انتهای این تحقیق، نرخ افزایش هزینه تراورس نسبت به ضریب ضربه دینامیکی در یک کیلومتر خط راه آهن بررسی گردید و مشاهده شد با افزایش 10 درصدی سرعت، ضریب ضربه دینامیکی و هزینه تراورس ها در یک کیلومتر خط ریلی به ترتیب 5/3 و 2/3 درصد افزایش پیدا خواهند کرد.

چکیده - از دوران قدیم ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی خاص خود و قرار داشتن در نخستین مسیرهای تجاری مانند راه ابریشم نقش مهمی در تجارت جهانی داشته است. امروزه نیزکشور ایران نقش راه های ارتباطی خود را در اقتصاد ملی و بین المللی بسیار مهم می داند. شبکه حمل و نقل ایران از دو دالان اصلی تشکیل شده است. یکی دالان شمالی است که از شرق به غرب مشهد و سرخس را از طریق تهران به تبریز و مرزهای شمال شرق کشور (رازی و جلفا) متصل می کند. دیگری دالان جنوبی است که دریای خزر را به تهران و خلیج فارس می پیوندد. در مقایسه با جاده سهم راه آهن در حمل کالا محدود و در جابه جایی مسافر بسیار اندک است. در حال حاضر میزان بار حمل شده از محور تهران- تبریز برای داخل کشور به مراتب بیشتر از کالاهای ترانزیتی می باشد. با این وجود ایجاد کریدور ترانزیتی بین ترکیه و شبه قاره هند از نظر ترانزیت برای دولت ایجاد درآمد می کند. در حال حاضرظرفیت ترابری در محور تهران- میانه جوابگو نیاز حمل بار برای داخل کشور و بار ترانزیتی نمی باشد.در این تحقیق ظرفیت ترابری در محور تهران- میانه مورد بررسی قرار گرفته و مشخص شده است اگر خط مورد نظر از نظر ظرفیت ترابری جوابگوی نیاز داخلی باشد مسئله ای برای ترانزیت نخواهد بود. ارجح بودن سرمایه گذاری در دالان شمالی شبکه راه آهن ایران، مشهد- تبریز از طریق تهران در این است که کشورهای آسیا میانه را به کشورهای غربی متصل می کند. اهمیت دیگر آن مسیر راه آهن از هند به روسیه و به اروپا می باشد که قطعه تهران- میانه نقش مهمی برای حمل کالاهای ترانزیتی خواهد داشت. در مطالعات حاضر با دو سناریو دست پایین و دست بالا تحول آتی تقاضا حمل در محور تهران- میانه برآورد شده است. در این محور بار حمل شده برای داخل کشور در دوره1383- 1375 بطور متوسط حدود 10% در سال افزایش داشته است. با درنظر گرفتن این تحولات، افزایش ظرفیت حمل در محور تهران- میانه از ضروریات سامانه حمل و نقل کشور است. در حال حاضر راه آهن تهران- میانه ، که به ترتیب از شهرهای تهران- کرج- قزوین- زنجان- میانه می گذرد، بار سنگین جابه جایی مسافران و کالاها را بر دوش داشته است که به دلیل حجم زیاد این کالاها و مسافران، توسعه روزافزون کشور از لحاظ اقتصادی، جغرافیایی و سیاسی، این امر بیش از این امکانپذیر نمی باشد. به خصوص این خطوط راه آهن(اکثر خطوط راه آهن کشور) یک خطه هستند که این مسأله علاوه بر هدر رفتن هزینه، باعث از بین رفتن انرژی و وقت زیادی نیز می شود. همچنین با توجه به اهمیت توسعه صادرات کشور، این راه آهن که به منزله پل ارتباطی میان پایتخت و کشورهای تازه استقلال یافته و اروپای شرقی است و از آن در ترانزیت کالاها استفاده می شود، از بسیاری از خطوط داخلی راه آهن کشور حائز اهمیت بیشتری است. کلید واژگان : ترانزیت کالا، راه آهن، ترابری، نرخ رشد، زیر سازی، روسازی.

سالانه میزان قابل توجهی لاستیک فرسوده در کشور ایجاد می شود و به دلیل اثرات زیست محیطی که لاستیک های فرسوده دارند، بازیافت لاستیک ها و استفاده از آن ها در روسازی، راهی برای کاهش مضرات آن می باشد. تحقیقات نشان داده است که استفاده از الیاف فولادی راهی در جهت بهبود در امر کنترل ترک ها و افزایش شکل پذیری و مقاومت خمشی بتن غلتکی می باشد. بنابراین در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از الیاف فولادی بازیافت شده از لاستیک هم به لحاظ زیست محیطی و هم بهبود خواص مکانیکی روسازی بتن غلتکی گامی برداشته شود. در این تحقیق، تأثیر الیاف فولادی بازیافت شده از لاستیک خودرو در دو قطر متفاوت روی رفتار مکانیکی روسازی بتن غلتکی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از سه درصد وزنی الیاف فولادی با قطر یک میلیمتر و دو درصد وزنی الیاف فولادی با قطر 23/0 میلیمتر استفاده شده است. نمونه های مورد نظر در این تحقیق طی 3 مرحله بر اساس روش مبتنی بر دیدگاه روانی بتن ساخته شده و مورد آزمایش مقاومت فشاری و خمشی چهار نقطه ای قرار گرفتند. جهت تراکم نمونه های استوانه ای از سربار 1/9 کیلوگرمی و نمونه های خمشی از سربار 5/17 کیلوگرمی استفاده شده است. طبق نتایج به دست آمده، مقاومت فشاری طرح اختلاط های حاوی 1، 2 و 3 درصد وزنی الیاف فولادی نوع i به ترتیب در حدود 18، 22 و 28 درصد و طرح اختلاط های حاوی 1 و 2 درصد وزنی الیاف فولادی نوع ii به ترتیب در حدود 7 و 13 درصد نسبت به طرح اختلاط های فاقد الیاف افزایش یافت. همچنین مقاومت فشاری طرح اختلاط های حاوی الیاف به همراه فوق روان کننده نسبت به طرح اختلاط های فاقد الیاف در حدود 19، 27 و 37 درصد برای الیاف فولادی نوع i و در حدود 15 و 21 درصد برای الیاف فولادی نوع ii افزایش یافت. همچنین مدول گسیختگی و شاخص های طاقت خمشی با افزایش الیاف فولادی و نیز افزایش قطر آن افزایش یافته است.

روسازی های آسفالتی در معرض عوامل مخرب زیادی قرار دارند و تحت تاثیر مجموعه این عوامل عمر مفید راه کاهش می یابد. شناسایی این پارامترها و بررسی مکانیسم اثرگذاری آنها بر عملکرد روسازی آسفالتی می-تواند به کند کردن روند تخریب روسازی ها کمک کند و بدین ترتیب عمر مفید راهها را افزایش دهد. فرسودگی قیر یکی از این عوامل است که در بروز تعدادی از خرابیهای روسازی آسفالتی نقش مهمی ایفا می کند. در این تحقیق با هدف بررسی تاثیر فرسودگی و پیرشدگی در قیر و آسفالت آزمایشهای متعددی انجام گرفته است. در ابتدا آزمایشهایی که فرسودگی را در آزمایشگاه شبیه سازی می کنند مطالعه شده و از بین آنها آزمایش rtfot برای شبیه سازی فرسودگی کوتاه مدت و آزمایش pav برای شبیه سازی فرسودگی بلندمدت انتخاب گردیدند. سپس برای بررسی تغییرات رفتار قیر در حین فرسودگی از آزمایش dsr استفاده شده و مدلی برای پیش بینی تغییرات مدول مرکب برشی ارائه گردیده است. در ادامه تحقیق، با استفاده از تصاویر توموگرافی کامپیوتری که توسط دستگاه سی.تی.اسکن از نمونه های قیر تهیه شده است، اقدام به بررسی تغییرات عدد هانسفیلد در اثر فرسودگی شده و این عدد بصورت تابعی از مدول مرکب برشی مدلسازی گردیده است. بر این اساس تغییرات عدد هانسفیلد در خمیر آسفالتی نیز بررسی شده است. در انتها با تهیه برشهای عمقی از نمونه های آسفالت با عمر یک تا هشت سال، با استفاده از دستگاه سی.تی.اسکن برای اولین بار، تغییر خصوصیات آسفالت در عمق روسازی مطالعه شده و مشخص گردید که تا چه عمقی تحت اثر فرسودگی قرار گرفته اند. درانتهای این تحقیق پارامتری بنام عمق موثر فرسودگی تعریف شده و در مورد نمونه های جمع آوری شده، مقدار آن تعیین گردید. مطالعات نشان داد که روسازی آسفالتی پس از سه سال تا عمق یک سانتیمتر تحت تاثیر فرسودگی قرار داشته و پس از هفت سال یک سانتیمتر بالایی سطح روسازی فرسوده شده و یک سانتیمتر زیر آن بصورت نیمه فرسوده در می آید.

در سال های اخیر نوعی از روسازی با نام روسازی بتن غلتکی پا به عرصه وجود نهاده است. با توجه به اینکه در ساخت این نوع روسازی نیازی به فرآیندی همچون قالب بندی و مسلح کردن نیست و بعلاوه اینکه ماشین آلاتی که در طول فرآیند ساخت استفاده می شوند، عمدتا ماشین آلاتی هستند که در اجرای روسازی آسفالتی مورد استفاده قرار می گیرند، این نوع روسازی توجیه فنی و اقتصادی مناسبی جهت اجرای پروژه های راهسازی بخصوص در کشورمان ایران دارد.اما این نوع روسازی همانند دیگر روسازی ها دارای معایبی نیز می باشد که از آن جمله می توان به عدم انعطاف پذیری، جذب ضربه پایین در اثر تردد بارهای دینامیکی چرخ های وسایل نقلیه و آلودگی صوتی ناشی از تردد وسایل نقلیه به دلیل ناهمواری این نوع روسازی اشاره کرد. یکی از افزودنی هایی که می تواند جهت رفع معایب بالا مورد استفاده قرار گیرد، استفاده از خرده های لاستیک در روسازی بتن غلتکی می باشد. در این تحقیق دو گروه نمونه بتنی ساخته شد. در گروه اول دانه های لاستیکی در درصدهای مختلف جایگزین ماسه و در گروه دوم علاوه بر استفاده از دانه های لاستیکی، از میکروسیلیس نیز استفاده شد و اثر استفاده از آنها، بر مقاومت فشاری، مقاومت خمشی،درصد جذب آب و وزن مخصوص بتن غلتکی مورد بررسی قرار گرفت.

امروزه مسئله پسماند و مدیریت آن، یکی از معضلات مهم دنیا محسوب می گردد. از مهمترین اهداف مدیریت پایدار پسماند، بیشینه نمودن بازیافت و استفاده مجدد ضایعات می باشد. در این میان، پسماندهای صنعتی به دلیل حجم بالای تولید سالانه آن در دنیا و وجود مواد آلاینده محیط زیست در این ضایعات، بیش از سایر انواع مورد توجه قرار می گیرند. سرباره کارخانه آلومینیوم سازی یکی از این نمونه ها محسوب می شود که میزان تولید سالانه آن در دنیا بسیار زیاد بوده است و در ایران نیز مشکل دفع این ماده قابل توجه می باشد. به همین دلیل در این تحقیق سعی شده است از دو نوع سرباره صنعت مذکور که به سرباره سیاه و سفید معروفند، به عنوان جایگزین درصدی از سیمان در بتن، با صرف کمترین انرژی استفاده شود. آزمایشات مربوط به انواع مقاومت و پایداری بتن بر روی نمونه ها انجام شده است که نتایج بدست آمده حاکی از رضایت بخش بودن اثر این ماده بر کلیه خواص بتن می باشد بطوری که با وجود بالا بودن میزان جذب آب سرباره ها و نمونه های بتن با جایگزینی 5/2 درصد از سیمان با سرباره سیاه شاهد 60 درصد افزایش مقاومت فشاری بوده ایم. که این عدد برای نمونه های با سرباره سفید برابر 9 درصد می باشد. همچنین با انجام آزمایش مقاومت خمشی، بیشترین مقاومت از نمونه های 5/2 و 10 درصد بدست آمده و با افزایش میزان سرباره، از میزان مقاومت خمشی نمونه ها کاسته می شود. مقاومت کششی نمونه ها با افزایش سرباره کاهش یافته است. با انجام آزمایش خوردگی به روش الکتروشیمیائی بر روی نمونه های بتن حاوی سرباره مشخص گردید که این سرباره ها خاصیت خوردگی بالایی در مقایسه با سیمان نداشته و حتی می توان شاهد خوردگی کمتری در مقایسه با نمونه های شاهد بود. میزان نفوذپذیری بتن حاوی سرباره در محدوده مجاز استاندارد قرار گرفته و برابر 37 بدست آمد که نتیجه قابل قبولی ارائه داده است.

روسازی راه به عنوان یکی از مهم ترین سرمایه های ملی کشور محسوب می شود که سالانه بخش قابل توجهی از بودجه عمرانی را به خود اختصاص می دهد. این بودجه صرف ساخت، تعمیر، نگهداری، بهسازی سطح راه ها و ... می شود. از این رو نیاز به یک سیستم مدیریت روسازی برای استفاده بهینه از بودجه و اعتبارات و همچنین برای آگاهی و شناخت وضعیت فعلی و آینده راه ها امری اجتناب ناپذیر است. یکی از مهم ترین بخش های سیستم مدیریت روسازی، مدل های پیش بینی عملکرد روسازی هستند. زیرا با پیش بینی دقیق عملکرد روسازی می توان مقادیر قابل توجهی از هزینه های ذکر شده را کاهش داد. در این پایان نامه با فرض دسترسی به بانک داده ای مناسب دو مدل شبکه های عصبی مصنوعی و احتمالاتی (اقتصادسنجی لوجیت) ارائه شدند. شاخص عملکرد روسازی مورد استفاده در این پژوهش شاخص سرویس دهی (psi) است. با ارائه مدل شبکه های عصبی مصنوعی، عملکرد روسازی با دقت بالایی پیش بینی شد که برای پی بردن به دقت مدل از معیارهای ارزیابی مناسب مانند مجذور میانگین مربعات خطا و آزمون خوبی برازش استفاده شد. همچنین با توجه به این که فرآیند زوال روسازی یک پدیده تصادفی و متغیر با شرایط مختلف آب وهوایی، ترافیکی، سن روسازی و... است از یک مدل احتمالاتی که زوال روسازی را به صورت متغیر تصادفی مدل سازی می کند، برای پیش بینی زوال روسازی استفاده شد. از آن جایی که در مدل های پیش بینی عملکرد روسازی مانند روش مارکوف معمولی، شرایط مختلف آب وهوایی، ترافیکی و خصوصیات متغیر روسازی به نحو مناسبی در نظر گرفته نمی شود و این امر باعث کاهش دقت پیش بینی ها می گردد، از مدلی استفاده شد که توانایی در نظر گرفتن تأثیر عوامل موثر بر روند زوال روسازی را داشته باشد. نتایج، بیانگر دقت بالای روش لوجیت درمحاسبه احتمالات افت است. و در نهایت، مقایسه نتایج حاصل از دو مدل با یکدیگر حاکی از دقیق بودن مدل شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به مدل لوجیت است

در دهههای اخیر استفاده از حمل و نقل ریلی به دلیل بالا بودن ایمنی و راحتی در سفر، به طور چشمگیری فراگیر شده است. از این رو بارهای محوری سنگینتر، افزایش سرعت سیر قطارها و تعداد دفعات عبور قطارهای باری گزارش شده است. لیکن خطوط ریلی سنتی جوابگوی این تغییرات نبوده و نیاز به تعمیر و نگهداری زودرس پیدا کرده و در بعضی نواحی کل سازه خط تعویض شده است. یکی از راهحلهای این مشکل استفاده از مخلوطهای آسفالتی در زیرسازی میباشد، زیرا سبب کاهش تنشهای اعمالی به بستر شده و نشست یکنواخت آن را تضمین مینماید. در این پایاننامه ضمن بررسی روشهای طراحی لایه آسفالت در خطوط ریلی با استفاده از نرم- افزارهای اجزاء محدود آباکوس و کنترک، سیستم خط مطابق شرایط خطوط ریلی ایران مدل گردیده است و با شرایط تست میدانی کنترل شده است و در پایان بر اساس ویژگیهای بهرهبرداری، لایه آسفالت بررسی شده و نتایج حاصله تحلیل شده است. در نرمافزار آباکوس اجزای اصلی یک خط ریلی آسفالتی شامل ریل، تراورس، بالاست، آسفالت و بستر - به صورت الاستیک خطی و پابندها با استفاده از سیستم فنر میراگر مدل گردیدند. همچنین ارتباط بین - لایهها از نوع اصطکاکی سخت در نظر گرفته شده است. به دلیل تقارن مقطع خط ریلی، نیمی از آن مدل گردیده است بنابراین باید فاقد جابهجایی در راستای افقی و دوران حول دو محور عمود بر محور افق بوده و قسمت تحتانی بستر فاقد جابهجایی در راستای قائم باشد. طبق نتایج این تحلیل کرنش کششی در زیر آسفالت با بار عبوری و ضخامت آسفالت نسبت مستقیم و با مدول آسفالت و شرایط بستر نسبت عکس دارد. علت افزایش کرنش این است که افزایش ضخامت لایه آسفالت سبب افزایش تنشها ناشی از کاهش ضخامت مصالح بالاست و تاثیر همزمان کرنش فشاری و کششی در آسفالت میشود. همچنین تنشهای رسیده به بستر با شرایط بستر نسبت مستقیم دارند زیرا هنگامی که بستر سختتر میشود تغییر شکلها کاهش یافته و شاهد افزایش تنش خواهیم بود. همچنین هزینه ساخت خطوط ریلی آسفالتی به مراتب کمتر از خطوط بدون بالاست میباشد این در حالی است که تمام تنش و کرنشها به حد مجاز خود نرسیدهاند.

با تغییر شیوه طراحی روسازی از روش تجربی به روش مکانیستیک-تجربی ، روش کنترل کیفیت روسازی نیز از روش سنتی بر پایه ی ارزیابی وزن مخصوص به روش جدید بر پایه ارزیابی مدول تغییر کرده است. یکی از روش هایی که برای تعیین و یا تخمین مدول الاستیسیته مصالح وجود دارد و در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است روش غیر مخرب تعیین مدول ارتجاعی لایه های غیر چسبنده با بکارگیری دستگاه افت و خیزسنج ضربه ای سبک(( pfwd است. در این پایان نامه از دستگاه pfwd و dcp بصورت میدانی در محور اراک – خمین بر روی سه قطعه خاک مختلف استفاده شد تا هدف این پژوهش یعنی ارائه ی رابطه ای بین مدول دستگاه pfwd و نرخ نفوذ dcp محقق گردد. از آنجایی که دستگاه dcp از مزایای بسیاری از قبیل هزینه کم ، سادگی ، عدم نیاز به نیروهای متخصص و کارآمد بودن در تخمین مقاومت لایه های غیرچسبنده روسازی برخوردار است، سعی شده است با ارائه مدلی مناسب بین این دو دستگاه، زمینه تخمین مدول ارتجاعی بستر با در دست داشتن دستگاه dcp فراهم شود. بمنظور روند تکمیل داده های این پژوهش، برخی از آزمایشات نظیر تعیین چگالی خاک در محل و سایر آزمایشات نظیر تعیین درصد رطوبت، دانه بندی، تعیین حدود اتربرگ و درصد تراکم خاک در آزمایشگاه انجام شد. درخاتمه علاوه بر ارائه رگرسیون لگاریتمی مناسب بین مدول دستگاه pfwd و نرخ نفوذ dcp با r^2=0.933 و r^2=0.857 بترتیب برای خاک هایی با دانه بندی gw و sw ، به ارزیابی پژوهش های قبلی در این خصوص پرداخته شده است.

سنگ سرباره به عنوان محصول جنبی تولید شده در کارخانه های ذوب آهن و فولاد سازی، از جمله مصالحی است که می توان آن را در لایه های روسازی مورد استفاده قرار داد. تحقیقات گذشته نشان داده است که استفاده از سرباره در روسازی های آسفالتی نقش مثبتی در عملکرد این روسازی ها داشته و کاهش مشکلات زیست محیطی را نیز به همراه دارد. با این وجود تحقیقات جامعی که بطور دقیق و همه جانبه به بررسی موضوع خستگی مخلوط های حاوی سرباره پرداخته باشد، کمتر انجام شده و نیاز به تحقیقی جامع در این خصوص به است. در این رساله، رفتار خستگی مخلوط های آسفالتی حاوی دو نوع سرباره کوره قوس الکتریک و کوره اکسیژنی که جایگزین بخشی از مصالح سنگی آهکی شده مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی عملکرد دراز مدت مخلوط آسفالتی حاوی سرباره، پیرشدگی دراز مدت روی نمونه ها اعمال شد. با استفاده از آزمایش های مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی و تعیین عمرخستگی، خصوصیات مکانیکی این مخلوط ها ارزیابی شد. با بررسی نتایج و تحلیل های آماری آن ها، تأثیر نقش هر دو نوع سرباره بر خصوصیات حاصل از آزمایش های فوق مورد تحلیل جامع قرارگرفت. از این تحلیل، مدلی جامع برای پیش بینی عمرخستگی که در برگیرنده پارامترهای تأثیر گذار در هر دو حالت تنش ثابت و کرنش ثابت و همچنین در دو وضعیت پیرشده و پیرنشده باشد، ارائه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که جایگزینی مصالح سنگی با هر دو نوع سرباره منجر به افزایش مدول برجهندگی به میزان حدود 20 درصد و افزایش مقاومت کششی و مقاومت چقرمگی (toughness) نمونه های آسفالتی به مقدار حدود 30 درصد می شود؛ هرچند این افزایش در مورد نمونه های حاوی درصدهای بیشتر سرباره بیشتر است. نتایج آزمایش خستگی نشان داد که عمرخستگی مخلوط های حاوی سرباره تا حدود 2 برابر در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت. بررسی پیرشدگی درازمدت آزمایشگاهی نمونه ها نشان داد که سرباره می تواند باعث کاهش حساسیت مخلوط آسفالتی در برابر پیرشدگی گردد؛ که این موضوع با انجام آزمایش های مدول برجهندگی و خستگی مورد تأیید قرارگرفت. مقایسه دو نوع سرباره مورد استفاده نیز نشان داد که استفاده از سرباره کوره قوس الکتریک (در مقایسه با سرباره کوره اکسیژنی) در افزایش عمرخستگی نمونه ها موثرتر است؛ ضمن آن که درصد قیر بهینه مخلوط نیز کمتر می شود. از نتایج آزمایش ها، درصد بهینه استفاده از هر دو نوع سرباره در محدوده 50 تا 75% درشت دانه مخلوط پیشنهاد گردید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بکی از اهداف برنامه ریزی حمل و نقل در مورد حل مسأله ترافیک در شهرهای بزرگ، مشخص کردن ارتباط بین جریان های ترافیکی و فعالیت های اقتصادی - اجتماعی شهرها با روش های مدل سازی است، که شامل چهار مرحله مدل سازی با عناوین تولید سفر، توزیع سفر، تفکیک سفروتخصیص سفر می باشد. در این تحقیق سعی شده است با معرفی شبکه های عصبی مصنوعی، عملکرد آنها در قبال مسأله تولید سفر مورد بررسی قرار گیرد و با روش های حل کلاسیک در این زمینه مقایسه شود. در این تحقیق نشان داده شده است که با به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی که از سلسله اعصاب انسان الگو برداری شده اند، می توان در زمینه مسأله تولید سفر به نتایج قابل قبولی دست یافت. که در پایان با روش های کلاسیک دیگر نظیر رگرسیون مقایسه شده و نتایج آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته است که صریحاَ نمی توان روشی را، کاراتر از روش دیگر دانست.

مقاومت لغزشی سطح راه ها به عوامل متعددی بستگی دارد که یکی از مهمترین آنها شرایط سطح جاده و بافت موجود یا ایجاد شده بر روی آن است، که اگر به همراه شرایط وسایل نقلیه و لاستیک آنها و نحوه ترمز گرفتن آنها از شرایط خوبی برخوردار باشد، مقاومت لغزشی مطلوبی بین سطح جاده و لاستیک وسایل نقلیه ایجاد خواهد شد. در این تحقیق نمونه های بتنی در آزمایشگاه تولید شدند و نمونه های آسفالتی، به دلیل اینکه شرایط واقعی تری نسبت به عملکرد رویه های آسفالتی که تحت ترافیک بوده اند را داشته باشیم از سطح جاده قدیم کرج – قزوین نمونه برداری شدند. روش ایجاد بافت به صورت شیار سرد با استفاده از دستگاه ابداعی بوده است و انجام آزمایش به وسیله دستگاه آونگ انگلیسی بوده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که نمونه های بتنی قبل از ایجاد بافت که دارای سطحی بدون بافت درشت بودند مقاومت لغزشی آنها با نمونه های آسفالتی کارکرده ای که بافت درشت در حد 0/8 میلیمتر داشتند یکسان بوده است. در نمونه های بتنی و آسفالتی در حالت اسپری آب بر روی سطح، افزایش عمق شیار بیشتر از 6 میلیمتر تأثیری در افزایش مقاومت لغزشی ندارد. با کاهش فاصله شیارها تا 25 میلیمتر، مقاومت لغزشی سطح بیشتر می شود ولی این کاهش هنگامی که به 12/5 میلیمتر می رشد افزایش مقاومت لغزشی اتفاق نمی افتد. خرابی های ایجاد شده در هنگام ایجاد شیار برای نمونه های بتنی بسیار زیاد بوده به طوری که در فاصله شیارهای 12/5 میلیمتر سطحی کاملاً خراب حاصل می شود ولی این خرابی ها بای نمونه های آسفالتی بسیار اندک تر می باشد.

در مرحله انتهایی طراحی روسازی به روش آشتو و جهت تعیین ضخامت لایه¬ها از نامعادلات ون¬تیل استفاده می¬شود، از آنجا که در عمل ترکیبات بسیاری از ضخامت لایه¬ها وجود دارد که در این روابط صدق می¬کند و با توجه به این¬که هیچ ضابطه مشخصی برای اعمال پارامترهای اقتصادی جهت کاهش هزینه¬های روسازی در نظر گرفته نشده است، در نتیجه انتخاب جوابی با حداقل هزینه از بین جواب¬های ممکن بسیار مفید خواهد بود. مدل ریاضی ارائه شده در این تحقیق ضخامت¬ها و فواصل حمل بهینه را برای یک پروژه ساخت روسازی راه به روش آشتو مشخص کرده و این قابلیت را دارد که از بین چندین ترکیب مصالح با قرضه¬های متفاوت ترکیب بهینه¬ای از مصالح را با توجه به فاکتور هزینه انتخاب نماید. همچنین در این تحقیق از نرم¬افزار lingo که از متداول¬ترین برنامه¬های تحقیق در عملیات می¬باشد جهت نوشتن مدل استفاده شده است و نتایج به دست آمده جهت اعتبارسنجی با نرم¬افزار dnps86 که نرم¬افزار طراحی روسازی به روش آشتو می¬باشد مورد مقایسه قرار گرفته است.

در طراحی راه به روش آشتو، علی¬رغم رعایت معیارها و ضوابط طرح هندسی، ناسازگاری بین شرایط مختلف مسیر و انتظارات راننده اجتناب ناپذیر بوده، که همواره بر کاهش عملکرد مطلوب راه در طول عمر طرح مؤثر بوده، و با افزایش هزینه¬های ترمیم و نگهداری راه، خسارات و صدمات جبران ناپذیری به اقتصاد کشور وارد می¬کند. لذا در رویکرد تجربی با نگرش همه جانبۀ پارامترهای طرح هندسی، باید نوع خرابی و تغییر شکل-های حاصل از وضعیت خاص بارگذاری در محل¬های فوق، مورد ارزیابی قرار گرفته، و برای مدل¬های تجربی آشتو در طراحی تجربی- مکانیستیکی، مقادیر خرابی¬های تجمعی و مقدار بارگذاری¬ها تا مرحله شکست پیش بینی گردند. در این تحقیق ضمن استناد به فاکتورهای طراحی راه، با وزن¬دهی و تحلیل عوامل اثرگذار طرح هندسی بر خرابی روسازی راه، عدم کارایی و محدویت¬های برخی از فرضیات طراحی هندسی شناسایی شده، و روابط حاکم بر کاهش کیفیت و وضعیت خدمت دهی روسازی بدست می¬آید. در این خصوص با نتایج حاصل از مطالعات میدانی مدل¬های متنوعی پیشنهاد شده، که تحلیل به کمک نرم¬افزار 16 spssبا روش گام به گام stepwise)) انجام شده، که در آن متغیرهای کم حذف و متغیرهای با اهمیت زیاد حفظ می¬گردد، تا بهترین مدل، که شامل ترکیب پارامترهای مختلف طرح هندسی با وضعیت روسازی (pci) به دست آید.

امروزه استفاده از تراورسهای بتنی در راه آهن جهت جایگزینی با تراورسهای چوبی گسترش یافته است . کاربرد میلیونها اصله تراورس بتنی پیش تنیده در اغلب کشورهای دنیا نظیر ایران لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه را ایجاب می کند. این تراورسها فاقد عضوی محصورکننده می باشند و انتظار می رود بتوانند در برابر میلیونها بار دوره ای متناوب ضربه ای که در طول بهره برداری شان از آن عبور می کند و سبب خستگی در آن می گردد، مقاومت نمایند. از اینرو در این تحقیق سعی گردید برای اولین بار از بتن مسلح به الیاف فولادی که از جمله مصالح سازه ای جدید با خصوصیات عملکردی بالاتر نسبت به بتن معمولی می باشد، در این تراورسها استفاده گردید. به همین منظور با ساخت الیاف فولادی موجدار و افزودن آن به بتن اثر آن بر عملکرد خستگی تراورس با نمونه های واقعی مورد آزمایش قرار گرفته است . همچنین با انجام آزمایش بیرون کشیدگی، نقش الیاف فولادی بر مقاومت پیوستگی پابند و فولاد برشی بررسی شده است . نتایج حاصله نشان می دهد که افزودن الیاف فولادی سبب بهبود دوام تراورس ، افزایش مقاومت پیوستگی و ایجاد یک شبکه سه بعدی محصورکننده ای می شود، که نقش موثری در کنترل ترکها و بهینه سازی تولید تراورس دارد.

ارزیابی کیفیت روسازی شیوه ای است که با استفاده از آن، پس از تعیین کیفیت روسازی، نسبت به اعمال مرمت های لازم و مورد نیاز اقدام می شود. تاکنون روشهای مختلفی از جمله psi و pci ابداع و ارائه شده که هر کدام پیچیدگی های خاصی در مورد جمع آوری اطلاعات و یا نحوه ارزیابی و تحلیل داشته اند. لذا متخصصان ژاپنی در سال 1979 روش mci را ارئه کرده و آنرا جایگزین psi نمودند. جمع آوری اطلاعات در این روش بدلیل استفاده از امکانات و ابزارآلات ابتدایی، امری بسیار ساده و روند ارزیابی نیز سهل و آسان می باشد. اطلاعات مورد نظر هم به کمک نیروی انسانی و هم با استفاده از ماشین آلات و وسایل نقلیه حمع آوری شده که خود یک مزیت مهم بشمار می آید. اما مرمت های توصیه شده در این روش نسبت به دیگر آئین نامه ها و روشهای ارزیابی کیفیت روسازی، از سطح پائینی برخوردار است . منطقه تحت مطالعاتی، استان کردستان بوده و بعنوان نمونه وضعیت روسازی جاده "بیجار - دیواندره" با استفاده از این روش مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است . نتایج خاصله از تحقیقات (طبق نظر دیگر روشها، آئین نامه ها) نشاندهنده ضعیف بودن کیفیت روسازی بوده که جهت مرمت آن روکش پیشنهاد می شود اما ارزیابی روش mci از روسازی راه مذکور، مبنی بر متوسط بودن کیفیت آن بوده و (روش فوق) جهت مرمت ، روکش های سطحی را پیشنهاد می نماید.

روسازی ها از دیدگاه نحوه گسترش تنش در آنها و نحوه تحمل بارهای وارده، به دو دسته کلی روسازی های انعطاف پذیر (آسفالتی) و روسازی های صلب (بتنی) تقسیم می گردند. روسازی های انعطاف پذیر که شامل انواع روسازی های آسفالتی و شنی می باشند، روسازی هایی هستند که در آنها از لایه هایی با سختی کم استفاده می شود. این نوع روسازی ها بارهای خارجی را بدون گسترش زیاد و در یک سطح نسبتا کوچک به خاکستر روسازی منتقل می کنند. در روسازی های انعطاف پذیر، خاک بستر نقش فوق العاده مهمی را در طرح روسازی ایفا می کند و از این نظر بررسی و مطالعه خاک بستر روسازی باید با دقت بیشتری انجام شود. روسازی های سخت که شامل روسازی های بتنی هستند، به روسازی هایی اطلاق می شوند که در آنها از یک یا چند لایه با سختی زیاد استفاده می شود. این نوع روسازی ها بارهای خارجی را بدون تغییر شکل (صفحه بتنی) در یک سطح نسبتا وسیع تر به خاک بستر روسازی منتقل می نمایند. یکی از دلایل اصلی استفاده از روسازی های صلب (بتنی) بر دیگر روسازی ها، کرایی و مقاومت بالا و عمر مفید بیشتر نسبت به دیگر روسازی هاست . لیکن دیده شده است که در روسازی های بتنی نیز بعضی عوامل می توانند تا حد زیادی عمر و مقاومت روسازی را تحت تاثیر قرا دهند. از آن جمله می توان به نفوذپذیری اشاره کرد که باعث جذب آب بیشتر، کاهش دوم بتن می شود. در نتیجه با استفاده از دوده سیلیسی به عنوان یک ماده افزودنی در روسازی های بتنی، ضرایب مقاومتی نظیر مقاومت خمشی و کششی را می توان افزایش داد. از اینرو با اضافه کردن درصد مشخصی دوده سیلیسی می توان تا حد قابل ملاحظه ای افزایش مقاومتهای فشاری، کششی، خمشی و کاهش سایش ، نفوذپذیری و غیره شد. با توجه به موارد اشاره شده در بالا می توان با استفاده از این ماده، ضخامت روسازی را نیز کاهش داد. که این موضوع در کاهش تنش های ناشی از تغییرات دما و رطوبت تاثیر بسزایی دارد.

در کشور ایران، به علت وفور منابع نفتی و ارزانی قیر، تنها گزینه ای که برای روسازی راهها استفاده می شود، آسفالت است. این در حالیست که روسازی های صلب به علت استحکام و دوام بیشتر، مزایای قابل توجهی داشته و هزینه های ثانویه کمتری به دنبال دارند. در این پایان نامه، بر پایه یک فرآیند منطقی و بی طرفانه، نسبت به امکان سنجی کاربرد روسازی های مبتنی اقدام شده است.نخست به تعریف شرایط و حالتهای مختلف زمین شاختی و ترافیکی پرداخته، سپس برای هر یک از شرایط تعریف شده، یک روسازی آسفالتی و یک روسازی بتنی طراحی شده است. در مرحله بعد هزینه های مربوط به ساخت، ترمیم و نگهداری هر یک از روسازیها مورد محاسبه قرار گرفته و در نهایت کل هزینه در طول عمر روسازیها تعیین شده است.بدین ترتیب و با توجه به فرضیات انجام شده در این تحقیق، مشخص گردید که روسازیهای بتنی در برخی از شرایط در مقایسه با روسازیهای آسفالتی، دارای هزینه کلی کمتری بوده و علیرغم هزینه بالای ساخت، بواسطه تعمیرات کمتر مقرون به صرفه می باشند. خصوصا در شرایط ترافیکی سنگین و مواردی که مقاومت خاک بستر در حد پایینی قرار دارد، اولویت روسازی بتنی کاملا نمایان بوده و کاربرد آن توجیه پذیر می باشد.

امروزه تکنولوژی بتن، تحول عظیمی در دستیابی به بتن های با مقاومت بالا پیدا کرده است. این نوع بتن ها بسیار ترد و شکننده هستند و بعد از ترک خوردگی قدرت باربری نداشته و گسیخته می شوند و طاقت و قدرت جذب انرژی پایینی دارند. یکی از روشهای افزایش طاقت و قدرت جذب انرژی بتن، مسلح کردن آن به آرماتور و یا الیاف فولادی است مزیت بتن الیافی به بتن آرمه، در ایزوتوپ بودن آن و کاشه خاصیت تردی و شکنندگی و افزایش قدرت جذب انرژی تا حد ممکن می باشد. کاربرد الیاف در بتن علاوه بر مواد مذکور باعث افزای مقاومت خمشی، کششی، برشی، فشاری و ... بتن می شود. بدیهی است که کاربرد این نوع بتن در روسازی های بتنی، موجب کاهش ضخامت روسازی ها و در نتیجه کاه هزینه و روسازی و بالاخص کاهش تنش های حرارتی، رطوبتی و ... که وابسته به ضخامت بتن می باشند، می گردد. کاربرد بتن الیافی در ضوع کنونی کشور به دلایل اقتصادی، بویژه از نظر تامین الیاف فولادی چه بصورت وارداتی و چه تولیدی مقرون به صرفه نبوده و مشکلات تازه ای را در جهت وابستگی های جدید به کشورهای بیگانه در صنایع عمرانی به ارمغان می آورد.بتن مسلح به تراشه های صنعتی، علاوه بر مزایای ذکر شده جهت بتن الیافی، اعث صرفه جویی های ارزی و ریالی فراوان و جلوگیری از آلودگی محیط زیست ناشی از تراشه های صنعتی می شود.هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر تراشه های صنعتی در معیارهای طراحی روسازی های بتنی توانمند می باشد در این تحقیق به منظور مقایسه نسبت تاثیر تراشه های صنعتی در افزایش مقاومت فشاری، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته از الیاف فولادی ‏‎jc‎‏ استفاده شده است و نهایتا نتایج این دو با هم مقایسه می شود. بدین منظور شش نوع مخلوط شامل: بتن معمولی، بتن حاوی دوده سیلیسی (10%)، بتن الیافی (5/0%)، بتن حاوی دوده سیلیسی و الیاف فولادی، بتن حاوی تراشه های فولادی (25/0% و 5/0% و 75/0%) و بتن حاوی دوده سیلیسی و تراشه های فولادی انتخاب شده تحت آزمایش های مقاومت خمشی، مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و طاقت خمشی قرار گرفتند.نتایج آزمایش ها بیانگر تاثیر قابل مقایسه الیاف فولادی و تراشه های فولادی بر خواص بتن معمولی و بتن حاوی دوده سیلیسی می باشند.

روشهای تحلیلی-تجربی طراحی روسازیها مبتنی بر فرضیاتی چون فشار چرخ و سرعت وسیله نقلیه ثابت و با مشخصات معلومی از مصالح بنا شده اند. تغییر در برخی شرایط بارگذاری ، محیطی و سازه ای روسازی ها می تواند منجر به تغییراتی در نتایج طراحی شود . در این تحقیق با استفاده از نرم افزارهای ‏‎mfpds‎‏ و ‏‎kenlyer‎‏ تحلیلهای متعددی روی مقاطع روسازی با ضخامتهای مختلف و با خصوصیات متغیر دما، مقاومت رویه، مقاومت بستر ، فشار سطح تماس ، سرعت بارگذاری و فاصله محوری صورت گرفته و با استفاده از نتایج حاصل در مورد کرنشهای بحرانی روسازی و تعداد تکرار مجاز بار، بررسیهای متفاوتی انجام شد.