h. divandari
-
مخلوط های آسفالتی نیمه گرم، در قیاس با مخلوط های آسفالتی متداول، دارای مزایا و معایبی می باشند. بیشتر مزایای مخلوط های آسفالتی نیمه گرم به دمای کم تولید، ملاحظات زیست محیطی، پیرشدگی کمتر قیر، کاهش مصرف سوخت و افزایش مدت زمان امکان اجرای آسفالت در طول سال مربوط می شود. در مورد معایب این نوع مخلوط آسفالتی نیز می توان به عملکرد ضعیف این آسفالت در مورد مسیله حساسیت رطوبتی اشاره داشت. در این تحقیق، اثر آهک هیدراته، که نوعی ماده اصلاح کننده در موارد مشابه به حساب می آید، بر اصلاح این خاصیت بررسی شده است. همچنین، بهبود سایر خواص عملکردی نظیر مقاومت شیارشدگی، مدول برجهندگی و مقاومت خزشی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در انتخاب ماده اصلاح کننده سعی بر آن شد تا مسیله هزینه و قابلیت دسترسی برای تولید تا حد امکان مورد توجه قرار داده شود تا مزیت عمده آسفالت نیمه گرم، که کاهش هزینه های تولید مخلوط مذکور می باشد، به قوت خود باقی بماند. بدین منظور، مقادیر مختلف آهک هیدراته (صفر، 1، 2، 3 و 4 درصد وزن کل مصالح سنگی) به عنوان فیلر به مخلوط آسفالتی نیمه گرم اضافه شد و آزمایش های خزش، حساسیت رطوبتی، مدول ارتجاعی و شیارشدگی انجام شد. از نتایج به دست آمده این گونه نتیجه گیری شد که آهک هیدراته می تواند به عنوان یک اصلاح کننده ضد عریان شدگی و مقاوم در برابر حساسیت رطوبتی در مخلوط های آسفالتی نیمه گرم مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این ماده به عنوان جایگزین بخشی از فیلر در مخلوط های آسفالتی نیمه گرم به میزان 2% وزن مصالح سنگی توصیه می شود.کلید واژگان: آهک هیدراته, آسفالت نیمه گرم, حساسیت رطوبتی, مقاومت خزشی, شیارشدگیWarm mix asphalts (WMA) have advantages and disadvantages in comparison with common asphalt mixtures. Most of the advantages of WMA are related to the low temperature of the production, environmental issues, less bitumen aging, reduction in fuel consumption and extension of the possible period for constructing the asphalt during the year. Warm mix asphalts have disadvantages such as weak performance in moisture damage. In this study, the effect of hydrated lime, which is an amendment material in similar cases, in modifying of this property and improving other properties, like rutting, dynamic module and creep resistance, will be analyzed. The cost problem is well-considered in selecting the amendment material, so as to preserve the greatest advantages of WMA, which are reduction in production cost and ease of accessibility. For this purpose, different amount of hydrated lime (0, 1, 2, 3 and 4 percent of aggregates) was added to WMA as filler, and then, the creep, moisture damage, dynamic module and rutting tests were performed. It was concluded from the obtained results that hydrated lime can be used in WMA as an anti-stripping and resistant to moisture damage material. Using hydrated lime for 2% of aggregates as a replacement for part of the filler in WMA is recommended.Keywords: Hydrated lime, Warm mix asphalt, Moisture damage, Creep resistance, Rutting
-
شیارشدگی یکی از مهم ترین انواع خرابی های روسازی انعطاف پذیر است که سالیانه بخش عمده ای از هزینه های تعمیر و نگهداری راه ها، صرف ترمیم آن می گردد. افزایش میزان تغییر شکل های ماندگار که خود منجر به افزایش عمق شیار می گردد، می تواند مشکلات جبران ناپذیری را در روسازی ایجاد کند. از سوی دیگر، در روش مارشال، که به عنوان اصلی ترین روش طرح اختلاط آسفالت در کشور شناخته می شود، فقدان یک آزمایش ساده برای تعیین مقاومت نمونه ها در مقابل تغییر شکل دایم کاملا محسوس است. اگرچه امروزه دستگاه های متعددی برای سنجش شیارشدگی استفاده می شوند، اما هیچ یک قابلیت استفاده وسیع در سطح کارگاهی را ندارند. از طرفی، روش های موجود ارزیابی پتانسیل شیارشدگی مخلوط های آسفالتی اغلب پرهزینه و زمان بر می باشند. مجموع موارد ذکرشده، لزوم ارایه روشی ساده که ضمن دارا بودن دقت لازم، بتواند در مدت زمان کوتاه و با هزینه ی اندک، وضعیت نمونه ها را از نظر شیارشدگی در آزمایشگاه مشخص نماید، آشکار می سازد. در این مقاله، با ساخت نمونه های آسفالتی مارشال با استفاده از سنگدانه های آهکی، دو نوع قیر، فیلر پودر سنگ و سه درصد قیر مختلف، یک مدل ریاضی جهت تخمین عمق شیار ناشی از ویل تراک ارایه شده است. مدل ارایه شده، مقاومت شیارشدگی مخلوط های آسفالتی را با استفاده از ترکیب نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم و پارامترهای مارشال مشخص می کند. اعتبار مدل حاصل با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی با درصد اطمینان مناسبی تایید شده است. این مدل می تواند همزمان با ارایه طرح اختلاط آسفالت در آزمایشگاه، بدون صرف زمان و هزینه اضافی، مقاومت شیارشدگی آسفالت را پیش بینی نماید. بدین ترتیب از تولید آسفالت با پتانسیل بالای شیارشدگی در مرحله آزمایشگاهی و پیش از تولید کارخانه ای، جلوگیری می گردد.
کلید واژگان: شیارشدگی آسفالت, مقاومت کششی غیرمستقیم, پارامترهای مارشال, ویل تراک, شبکه عصبی مصنوعیRutting is one of the most important deteriorations in flexible pavements and a significant amount of annual maintenance and rehabilitation funds are spent for its repair. Permanent deformations increases, which leads to increasing rut depth, can cause irrepairable problems in asphalt pavements. On the other hand, in Marshall method, which is known as the main method of asphalt mixtures mix design in Iran, the lack of a simple test to determine specimen resistance to permanent deformation is sensible. Although there are many devices to measure the rutting nowadays, but none of them have the ability to be used at site level. In addition, prevalent methods of evaluating rutting potential of asphalt mixtures are usually expensive and time consuming. The abovementioned factors necessitate development of a simple laboratory method that not only enjoys an acceptable precision but also is able to predict specimens rutting performance with low cost within the short time. In this research, one type of aggregate, one type of gradation, two types of bitumen, one type of filler, and three bitumen contents were used to prepare Marshall asphalt mixture specimens. After performing the main tests on specimens, IDT test results and Marshall parameters were used to develop a mathematical model to estimate specimen Wheel Track apparatus rut depth. The presented model measures rutting resistance using a combination of indirect tensile strength test results and Marshall parameters. The model is validated using artificial neural network, which makes it possible to evaluate rutting potential while OBC is being determined in a laboratory. Therefore, not only is there no need for expensive instruments of rutting test, but also a remarkable time saving in mix design procedure is achievable.
Keywords: Asphalt rutting, Indirect tensile strength, Marshall parameters, Wheel track, Artificial Neural Network -
سالیانه مبالغ قابل توجهی از بودجه عمرانی کشور، صرف ترمیم خرابی روسازی راه ها میگردد. یکی از عوامل خرابی روسازی های آسفالتی، مقاومت کم این روسازی ها در برابر بارهای وارده میباشد. بروز خرابی در روسازی باعث کاهش عمر روسازی و کاهش ایمنی استفادهکنندگان از راه و افزایش هزینه نگهداری روسازی میشود. بخشی از این خرابی ها ناشی از خواص قیر میباشد که میتوان با اضافه کردن افزودنی ها، همخواص قیر و هم خصوصیات مخلوطهای آسفالتی را بهبود بخشید. در این تحقیق به منظور اصلاح مشخصات قیر مورد استفاده در روسازی از افزودنی بنتونیت استفاده شد و با انجام آزمایشهای قیر، خصوصیات قیر اصلاح شده مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس میزان قیر بهینه ترکیب مورد نظر تعیین و نمونه های آسفالتی با درصدهای مختلف افزودنی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان میدهد که استفاده از این نوع افزودنی باعث بهبود خصوصیات قیر و همچنین بهبود پارامترهای مارشال میگردد.
کلید واژگان: قیر اصلاح شده, بنتونیت, مخلوط آسفالتی, مشخصات عملکردی آسفالتPavement deteriorations repair costs allocate a huge part of national budget to itself annually. Inadequate resistance against traffic loading is the main reason for these deteriorations, which will result in pavement life cycle reduction, lower safety condition for road users and increase in maintenance costs. Characteristics of asphalt cement as a basic constituent of asphalt concrete is effective on these problems, a flawed AC can be modified using additives; hence, its properties will improve while the characteristics of asphalt concrete will improve either. Bentonite is used as an additive of asphalt cement in this research. To perform the research program, modified asphalt cement characteristics were surveyed using asphalt cement tests and optimum asphalt content of specimens with various additive contents were determined. The prepare specimens were tested and the results indicates an improvement in asphalt cement and asphalt concrete specimens marshal properties after using bentonite.
Keywords: Modified Asphalt Cement, Bentonite, Asphalt Concrete, HMA Performance Characteristics -
شبکه راه ها، بخشی از سرمایه هر کشور محسوب می شود که می تواند زمینه های پیشرفت آن کشور را در ابعاد مختلف، مهیا سازد. بدین ترتیب حفظ و نگهداری این سرمایه، اهمیت زیادی دارد. در این ارتباط روسازی راه به دلیل هزینه بالای آن، تاثیر ویژه ای دارد. شناخت هر چه بیشتر خرابی های این لایه و نگهداری صحیح آن می تواند نقش چشمگیری در کاهش هزینه-ها هم در مرحله ساخت و هم در مرحله نگهداری به دنبال داشته باشد. یکی از خرابی های روسازی انعطاف پذیر، شیارشدگی آسفالت است. سال هاست که این خرابی به علت هزینه های بالای ترمیم و مشکلات متعددی که برای استفاده کنندگان از راه به-وجود می آورد، مورد توجه طراحان و محققان قرار گرفته است. بررسی های انجام شده نشان داده است که پدیدار شدن شیار در آسفالت علل مختلفی دارد. هرچند عدم تراکم کافی لایه های زیرین روسازی و ساییدگی آسفالت به عنوان عوامل شیارشدگی تشخیص داده شده اند، اما اصلی ترین دلیل شیارشدگی، بروز تغییر شکل های ماندگار ناشی از کمبود مقاومت برشی آسفالت است. پیش بینی مقاومت آسفالت در مقابل تغییر شکل های دائم هنگام ارایه طرح اختلاط آزمایشگاهی، می تواند از تولید آسفالت با پتانسیل بالای شیارشدگی در این مرحله جلوگیری نماید. اما تجهیزات آزمایشگاهی که بدین منظور استفاده می-شوند، اغلب گران بوده و به کارگیری آنها مستلزم صرف زمان زیاد و استفاده از نیروی انسانی با تجربه است. بنابراین، استفاده از این روش ها از یک طرف باعث بالا رفتن هزینه های پروژه می شوند و از طرف دیگر زمان انجام پروژه را به تاخیر می-اندازند. این عوامل باعث شده که محققان به دنبال یافتن روش های سریع و کم هزینه جهت تخمین شیارشدگی در مرحله آزمایشگاهی باشند. هرچند پرکاربردترین روش تعیین پتانسیل شیارشدگی آسفالت، استفاده از چرخ بارگذاری است، اما در بسیاری از تحقیقات، نتایج آزمایش خزش دینامیکی در این خصوص مورد استفاده قرار می گیرد. مطالعات گذشته نشان داده است که عدد روانی ناشی از آزمایش خزش دینامیکی، با قابلیت شیارشدگی آسفالت نسبت عکس دارد. در این تحقیق بازه نسبتا وسیعی از انواع مصالح سنگی، قیر و فیلر مورد استفاده در صنعت تولید آسفالت کشور جهت ساخت نمونه ها با استفاده از متراکم کننده دورانی مورد استفاده قرارگرفت. در ادامه مشخص گردید که با تقریب بسیار خوبی می توان منحنی تنش برشی ژیراتوری که یکی از شش منحنی خروجی دستگاه متراکم کننده دورانی است را به صورت مدل لگاریتمی نمایش داد. پس از مد-ل سازی این منحنی برای تمام نمونه ها و تعیین شیب تراکم برای آنها، با استفاده از نرم افزار SPSS، مدل ساده ای جهت تخمین عدد روانی ارایه شد. متغیرهای مستقل این مدل از منحنی های خروجی متراکم کننده ژیراتوری تعیین شدند. مدل مذکور با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک نیز مورد اعتبار سنجی قرار گرفت و صحت آن با درصد اطمینان مناسبی مورد تایید قرار گرفت. با استفاده از این مدل، همزمان با ساخت نمونه های آسفالتی به منظور تعیین قیر بهینه در آزمایشگاه، می توان عدد روانی هر نمونه را پیش بینی نمود. بدین ترتیب با هزینه اندک و در کوتاه ترین زمان ممکن، مقاومت شیارشدگی آسفالت در آزمایشگاه و پیش از تولید کارخانه ای ارزیابی می شود و از تولید آسفالت با پتانسیل بالای شیارشدگی جلوگیری می گردد.
کلید واژگان: عدد روانی, متراکم کننده ژیراتوری, منحنی تنش برشی, شیارشدگی, خزش دینامیکیNetwork of roads is a part of assets of each country that can be progressive in different fields and aspects. So, maintenance and repair of this property, is significant. Accordingly, pavement has a very specific effect due to its high costs. The More correct maintenance, lower costs appeared. Asphalt rutting is one of the flexible pavement deteriorations. Rutting has caused high maintenance and repairs costs and several problems for road users for years, so researches are concentrated on this problem. Investigations showed rutting has various origins, although, the most important factor is permanent deformation production due to lack of asphalt shear strength. Predicting asphalt pavement strength against permanent deformation while preparing laboratory mix design can prevent producing asphalt with high rutting potential. However, not only laboratory instruments for this purpose are expensive, but an experienced labor should be used for a considerable time to work with them. These factors made the researchers look for lower cost and time procedures for assessment of rutting in laboratory step. Although the most popular method of determining rutting potential, is loading wheel, but in lots of researches, dynamic creep test is used. Previous studies showed flow number of dynamic creep test is related to rutting potential inversely. In this research which covers a wide variety of aggregates, gradation, bitumen and filler used in Iran a simple model for predicting flow number is developed. Then it was appeared that gyratory shear stress curve which is the one of six output curves of gyratory compactor, can be represented as a logarithmic model. After modeling this curve for all specimens and determining the slope of density for them, a simple model was presented to estimate the flow number by SPSS software. The independent variables of this model were determined from output curves of gyratory compactors. This model was validated by using neural network and genetic algorithm. And its accuracy was confirmed by an appropriate percent of confidence. Flow number can be predicted while asphalt specimens are prepared in order to determine the 9 Developing a Model for Estimating … / Ziari, Divandari, Shafabakhsh and Fakhri optimal bitumen in laboratory by this model. So not only there is no need for expensive equipments to perform rutting and dynamic creep test, but also a reduction in mix design procedure time is achievable and producing of asphalt with high potential of rutting is prevented.
Keywords: Flow Number, Gyratory Compactor, Shear Stress Curve, Rutting, Dynamic Creep -
یکی از نقطه ضعف های قیر، تغییر خواص مفید آن بعد از چرخه های مکرر گرم و سرد شدن است. مدت زمان گرمایش قیر نیز تاثیر منفی بر خواص قیر دارد. از طرفی با توجه به مشکلات حمل و نقل، ذخیره سازی و به کارگیری قیر از زمان تولید تا استفاده در کارگاه های راهسازی، لزوم بررسی تاثیرات چرخه های حرارت دهی و مدت زمان گرمایش قیر، بر تغییر خواص آن از قبیل درجه نفوذ، نقطه نرمی و شاخص نفوذ، بیشتر احساس می شود. بدین منظور در این پژوهش، با استفاده از دو آزمایش درجه نفوذ و نقطه نرمی، این تغییرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که بعد از گرم کردن های متعدد، قیر به شدت خواص خود را از دست می دهد و حتی در بیشتر موارد از درجه خود خارج شده و کیفیت آن کاهش زیادی می یابد. لازم است که این معضل در طراحی ها پیش بینی و لحاظ گردد. در این تحقیق، شش مدل مجزا، جهت پیش بینی میزان درجه نفوذ، نقطه نرمی و شاخص نفوذ تحت تاثیر دو متغیر مستقل تعداد دفعات و مدت زمان گرمایش قیرهای 70-60 و 100-85 ارایه شده است.
کلید واژگان: شاخص نفوذ, نقطه نرمی, درجه نفوذ, دفعات گرمایش قیر, مدلVariation of bitumen useful properties after continuous heat and cold cycles is a weak point of this substance. The temperature of these heating cycles is effective on loss of properties too. Due to problems while transport، hauling and conserving bitumen from production to asphalt plant، the effect of heating cycles and bitumen heating temperature on properties such as penetration degree، softening point and penetration index should be considered. In this paper the mentioned effects were surveyed by performing penetration and softening point test on bitumen samples heated in various cycles and heating durations. The results showed bitumen properties loss intensely after heating cycles and went out of range which should be considered in designs. Finally six models to predict penetration، softening point and penetration index of 67/70 and 85/100 bitumen after heating cycles and in various heating durations were developed.
Keywords: Penetration Index, Softening Point, Penetration Degree, Bitumen Heating, Model -
سالیان متمادی چکش مارشال با وجود ضعف های فنی آن، برای ساخت نمونه های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گرفت و با ابداع روش طرح اختلاط سوپرپیو، متراکم کننده ژیراتوری جایگزین چکش مارشال شد. در این دستگاه، اعمال بار به وسیله عکس العمل بدنه بر نمونه و با فشار قائم 600 کیلوپاسکال تحت زاویه مشخصی انجام می گیرد و نمونه همزمان تحت فشار قائم و تنش برشی دیواره قالب، متراکم می گردد. در این متراکم کننده ارتفاع نمونه در هر دوران در طول آزمایش قابل اندازه گیری است. با مشخص بودن وزن و ارتفاع نمونه، دانسیته نمونه و میزان درصد فضای خالی آسفالت در طول آزمایش، مشخص می گردد. در این تحقیق با استفاده از روابط تعادل نیروهای وارد بر نمونه، مدلی برای تعیین تنش برشی نمونه در متراکم کننده ژیراتوری ارایه شده است. تحقیقات گذشته نشان داده است که تنش برشی با مقاومت شیارشدگی مخلوط، به عنوان یکی از خرابی های اصلی روسازی آسفالتی، رابطه مستقیم دارد. به عبارت دیگر می توان با تعیین تنش برشی همزمان با ساخت نمونه، وضعیت شیارشدگی آن را پیش بینی کرد.
کلید واژگان: مخلوط آسفالتی گرم, متراکم کننده ژیراتوری, تنش برشی, شیارشدگیThe Marshall Compaction Method has been used to prepare asphalt mixture samples in laboratories for many years, despite its technical disadvantages. It has since been replaced by the Gyratory Compacting Machine, which came about when the SuperPave mix design method was introduced. Shaft reaction to a specimen with a vertical pressure equal to 600 kPa under a determined angle-applied load is determined, and the specimen is compacted by vertical pressure and mould shear pressure simultaneously. One of the benefits of this new method is that the specimen height is measurable during the compaction procedure in this machine. Since the weight and height are known in the compaction procedure, the specimen density and air void fractions can be determined during the test. During this research study, equilibrium equations were used, and the specimen forces were presented to determine the shear stress in the Gyratory Compacting Machine. The results showed that there is a direct relationship between the shear stress and the mixture rutting resistance. Therefore, by determining the specimen shear stress during mixture preparation, the rutting potential can be measured simultaneously.These results offer the potential for cost and time saving in laboratory experiments, and allow an insight and extra degree of confidence in the experimental methods.
Keywords: HMA, Gyratory Compacting Machine, Shear Stress, Rutting -
منظور از طرح اختلاط آسفالت، تعیین بهترین مخلوط قیر و مصالح سنگی می باشد که ضمن داشتن ویژگی-های خاصی مانند بیشترین دوام و بهترین عملکرد، تولید انبوه آن نیز اقتصادی باشد. این مقاله اصول زیر بنایی و شیوه اجرای چهار روش متداول طرح اختلاط آسفالت را معرفی می کند. روش های توصیف شده شامل متدهای طرح اختلاط مارشال، ویم1، روش طرح اختلاط حجمی رویه آسفالتی2 (سوپر پیو) و روش طرح اختلاط (GTM)3 می باشند. سه مولفه اصلی و مورد تاکید برای مقایسه روش های طرح اختلاط ذکر شده در بالا به شرح زیر می باشند:(1) روش آماده سازی و تراکم نمونه های آسفالتی.
(2) خواص اندازه گیری شده نمونه های متراکم شده.
(3) معیار به کار رفته برای انتخاب طرح اختلاط بهینه و قابل قبول.
در ادامه پس از معرفی هر روش، در مورد نکات مثبت و منفی استفاده از آنها بحث می شود.کلید واژگان: روش های طرح اختلاط مارشال, ویم و سوپر پیو, متراکم کننده دورانی, روش طرح اختلاط GTMThis paper presents the fundamental principles and practice of four commonly used asphalt mixture design procedures in the United States. The methods covered include the Marshall, Hveem, Superpave and GTM mix design methods. Emphasis is placed on comparing them with regards to the three main elements of mix design procedures, namely: 1) Method for preparation and compaction of the asphalt mixtures2) The properties of the compacted specimens to be measured3) Criteria used for selecting acceptable and optimum mix designs
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.