به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Asphalt concrete » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Asphalt concrete» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سید امیرحسین بهشتی، حسن طاهرخانی*، پرهام حیاتی، علیرضا سرکار

    در این پژوهش تاثیر شرایط مختلف پیرشدگی بر مقاومت به شن زدگی و مقاومت به ترک خوردگی مخلوط آسفالتی ساخته شده با دو نوع مصالح سنگی مختلف شامل مصالح سنگی آهکی و سیلیسی مطالعه گردیده است. نمونه های آسفالتی ساخته شده با مصالح سنگی آهکی و سیلیسی، تحت شرایط پیرشدگی کوتاه مدت، بلند مدت 5 روزه و بلند مدت 7 روزه قرار گرفته و آزمایش افت وزنی کانتابرو و خمش نیمدایره ای در دمای محیط بر روی آنها انجام شده و نتایج با یکدیگر و حالت کنترل بدون اعمال پیرشدگی مقایسه گردیده اند. نتایج نشان می دهد مخلوطهای ساخته شده با مصالح سنگی آهکی مقاومت به شن زدگی و مقاومت به ترک خوردگی بیشتری از مخلوط ساخته شده با مصالح سنگی سیلیسی دارند. این نتایج ناشی از بافت زبرتر سنگدانه های آهکی نسبت به سیلیسی و داشتن ترکیبات شیمیایی اکسید منیزیم و اکسید کلسیم بیشتر آنها می باشد. همچنین، نتایج نشان می دهند که پیرشدگی باعث کاهش مقاومت به شن زدگی، انرژی شکست، چقرمگی شکست، شکل پذیری و بار بحرانی قابل تحمل تا شکست در آزمایش خمش نیمدایره ای می گردد. میزان تاثیر پیرشدگی بر این ویژگی ها به جنس سنگدانه ها و نوع خصوصیت عملکردی بستگی دارد. از نظر مقاومت به شن زدگی پیرشدگی تاثیر بیشتری بر روی مخلوط ساخته شده با مصالح آهکی دارد، ولی خصوصیات شکست شامل انرژی شکست، بار بحرانی و چقرمگی شکست در مخلوطهای ساخته شده با مصالح سیلیسی تاثیر بیشتری از پیر شدگی می گیرند

    کلید واژگان: بتن آسفالتی, پیرشدگی, مصالح سنگی آهکی, مصالح سنگی سیلیسی, شن زدگی, خمش نیمدایره ای}
    Seyed AmirHossein Beheshti, Hassan Taherkhani, *, Parham Hayati, Alireza Sarkar

    In this research the effects of different aging conditions on the raveling and cracking resistance of asphalt concrete made by two types of aggregates, namely limestone and siliceous source have been investigated. Asphalt samples made by siliceous and limestone aggregates were made and were subjected to short-term and 5 and 7-day long-term aging conditions. After that, they were tested using Cantabro mass loss and semi-circular bending test at ambient temperature. Results reveal that the mixture made by limestone aggregates has more raveling and cracking resistance than the mixture made by siliceous aggregates. These results were found to be due to rougher texture and more angularity of limestone particles and also having more MgO and CaO content in their chemical compositions. Results also reveal that aging results in reduction of raveling resistance, fracture energy, fracture toughness, ductility and critical load sustained before fracture in semi-circular bending test. The effect of aging on these properties was found to be dependent on the type of aggregates and the considered property. In terms of raveling resistance, the aging is more effective on the mixture made by limestone aggregates; however, the fracture properties and cracking resistance of the mixture made by siliceous aggregates are more affected by aging than the mixture made by limestone aggregates.

    Keywords: Asphalt concrete, aging, limestone aggregates, siliceous aggregates, raveling, semi-circular bending}
  • امیرحسین بهشتی، حسن طاهرخانی*، علیرضا سرکار، پرهام حیاتی

    در این تحقیق تاثیر جنس مصالح سنگی بر پیرشدگی قیر در مخلوط های آسفالتی مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های آسفالتی ساخته شده با مصالح سنگی آهکی و سیلیسی، تحت شرایط پیرشدگی کوتاه مدت، بلند مدت 5 روزه و بلند مدت 7 روزه قرار گرفته و مشخصات مارشال، مقاومت کششی و حساسیت رطوبتی آنها ارزیابی شده و با یکدیگر و حالت کنترل بدون اعمال پیرشدگی مقایسه گردیده اند. نتایج نشان می دهد مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی آهکی استقامت مارشال، نسبت مارشال و مقاومت کششی بیشتر و حساسیت رطوبتی کمتری نسبت به مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی سیلیسی دارند و تفاوت در حساسیت رطوبتی دو نوع مخلوط در مخلوط های پیرشده بیشتر می باشد. همچنین، نتایج بیانگر این است که پیرشدگی باعث افزایش استقامت مارشال، نسبت مارشال و مقاومت کششی در حالت خشک مخلوط ها می گردد و روانی مخلوط ها را کاهش می دهد، اما باعث افزایش حساسیت رطوبتی مخلوط ها می گردد. تاثیر پیرشدگی بر مقاومت کششی مخلوط ها بیشتر از آن بر خصوصیات مارشال می باشد. استقامت مارشال و مقاومت کششی بعد از اعمال پیرشدگی بلند مدت 7 روزه بر روی مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، به ترتیب،  13 و 62% نسبت به مخلوط پیر نشده افزایش می یابد و این مقادیر برای مخلوط ساخته شده با مصالح سنگی سیلیسی، به ترتیب، 17 و 32% می باشد. تاثیر پیرشدگی بر مشخصات مارشال و حساسیت رطوبتی مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی بیشتر از مخلوط های با مصالح سنگی آهکی است، اما، تاثیر آن بر مقاومت کششی در حالت خشک در مخلوط های با مصالح سنگی آهکی بیشتر است.

    کلید واژگان: بتن آسفالتی, پیرشدگی, مصالح سنگی اهکی, مصالح سنگی سیلیسی, حساسیت رطوبتی}
    AmirHossein Beheshti, Hasan Taherkhani *, Alireza Sarkar, Parham Hayati

    In this study the effect of aggregate source on the ageing of asphalt binder ageing in asphalt mixtures has been investigated. Limestone and siliceous aggregates have been used for making specimens with the same binder and aggregate gradation. The mixtures were tested after subjecting to short and long term ageing, and the properties of the mixtures after each ageing condition have been evaluated and compared.  Marshall Stability, flow and Marshall Quotient (MQ), indirect tensile strength (ITS) and moisture susceptibility have been investigated. Results reveal that the mixture made by limestone aggregates has higher Marshall Stability, Marshall Quotient, and indirect tensile strength than the mixture made by siliceous aggregates, while the mixture made by siliceous aggregates has higher moisture susceptibility. The difference between the moisture susceptibility of the mixtures is more after ageing. Results also show that ageing results in increase of Marshall Stability, Marshall Quotient, the ITS in dry condition, and decrease of Marshall flow and tensile strength ratio.  It was found that long term ageing condition of 7 days at 85°C, results in 13 and 62% improvement in Marshall stability and ITS, respectively, in the mixture made by limestone aggregates, while these values for the siliceous aggregates are 17 and 32%. The effect of ageing on the Marshall Properties and moisture susceptibility for the mixture made by siliceous aggregates is higher than that for the mixtures made by limestone aggregates. However, the effect of ageing on the ITS in dry condition is higher for the mixture made by limestone aggregates.

    Keywords: Asphalt concrete, ageing, limestone aggregates, siliceous aggregates, Moisture Damage}
  • اشکان قلی پور نوروزی، رسول اجل لوئیان*، میثم بیات

    مقاومت برشی خاک، تحت تاثیر عوامل مختلفی چون دانه بندی، تراکم نسبی مصالح، سطح تنش نرمال، سرعت بارگذاری و عوامل دیگر است. در صورت قرارگیری خاک و مصالح دیگر در مجاورت هم، مساله ی اندرکنش مطرح می گردد. چنین شرایطی در سد خاکی با هسته ی بتن آسفالتی مشاهده می شود که در آن، تعیین رفتار مکانیکی مصالح فصل مشترک از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، یک بررسی آزمایشگاهی برای تعیین رفتار فصل مشترک مصالح خاکی فیلتر و بتن آسفالتی هسته، با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس انجام شده است. بدین منظور، نمونه های حاوی مصالح خاکی GC و GP در تراکم نسبی یکسان، تحت سرعت های بارگذاری مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و پارامترهای مقاومتی مشخص شده اند. از سوی دیگر، با توجه به تاثیر تراکم نسبی مصالح بر پارامترهای مقاومتی، نمونه های حاوی مصالح خاکی GP در دو تراکم نسبی متوسط و بالا، در سرعت های بارگذاری مختلف آزمایش شده و پارامترهای موردنظر تعیین گردیده اند. بر اساس نتایج حاصل، در مصالح GC سطح تماس، در سرعت های بارگذاری پایین، کاهش نسبت اندرکنش و در سرعت های بالا، افزایش نسبت اندرکنش مشاهده شده است. میزان افزایش و کاهش نسبت اندرکنش، معادل 36/2 درصد بوده است. در مصالح GP سطح تماس، با افزایش سرعت بارگذاری، نسبت اندرکنش، افزایشی معادل 3/2 درصد داشته است. همچنین، در سرعت بارگذاری ثابت، افزایش تراکم نسبی مصالح خاکی GP در سطح تماس، از سطح متوسط به بالا، منجر به کاهش نسبت اندرکنش شده است. از طرفی، افزایش سرعت بارگذاری در مصالح با تراکم نسبی متوسط و بالا، به ترتیب، افزایش و کاهش نسبت اندرکنش را به دنبال داشته است.

    کلید واژگان: سد خاکی, هسته ی بتن آسفالتی, فصل مشترک, برش مستقیم, سرعت بارگذاری, تراکم نسبی}
    Ashkan Gholipoor Noroozi, Rasou Ajalloeian *, Meysam Bayat

    Soil shear strength is affected by various factors such as grading, compaction percent of materials, vertical load level, shear rate and other factors. When placing soil and other material in the vicinity , the interaction problem is discussed . Such conditions are observed in embankment dams with asphalt concrete cores, in which determining the mechanical performance of the interfacing materials has great importance. In this research, a laboratory study has been conducted to characterize the interface behavior of soil materials of filter and asphalt concrete in the core, through direct shear test. For this purpose, specimens containing soil materials from classes GC and GP at the same relative density were tested under different shear rates and the strength parameters were determined. On the other hand, for considering the impact of the relative density of the materials on strength characteristics, specimens containing materials from GP class at both medium and high relative densities were tested at different shear rates and the desired parameters were determined. Based on the results, in GC interface materials, the interaction ratio has diminished at small shear rates and increased at elevated shear rates. The amount of increase and decrease of the interaction ratio was equal to 2.36 percent. In GP interface materials, the ratio of interaction has increased by 2.3% with a higher shear rate. Also, for constant shear rates, increasing the compaction percent of materials from GP class in the interface, from medium to high level, has resulted to reduced interaction ratio. Increasing the shear rate in materials with moderate and high relative density also followed, respectively, the increase and decrease of the interaction ratio .

    Keywords: embankment dam, Asphalt concrete, Interface element, direct shear apparatus, shear rate, Relative Density}
  • مسعود غلامی، مجتبی خدادادی، پوریا حاجی کریمی*، علی خدایی
    منحنی های جامع مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز جهت بیان خواص ویسکوالاستیک مخلوط های آسفالتی و ملات استفاده می شود. این منحنی های جامع از طریق انتقال افقی نمودارهای مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز در دماها و فرکانس های مختلف به کمک ضرایب انتقال مناسب ایجاد می شوند. در این پژوهش، تولید منحنی های جامع مدول دینامیکی و زاویه اختلاف فاز در دو مقیاس ملات و مخلوط آسفالتی با استفاده از کمترین تعداد آزمایش (کمترین تعداد دما و فرکانس بارگذاری) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور آزمایش مدول دینامیکی در شش فرکانس و دما در مقیاس های ملات و مخلوط انجام و روش Laboratoire Central des Ponts et Chaussees به منظور محاسبه ضرایب انتقال مناسب جهت تولید منحنی های جامع استفاده شد. به منظور پیش بینی خواص ویسکوالاستیک مقیاس های مذکور از برازش مدل اصلاح شده Christensen-Anderson-Marasteanu بر منحنی های جامع استفاده شد. نتایج نشان داد با کاهش تعداد فرکانس های آزمایش به دو فرکانس در تعداد دمای ثابت، مدل برازش شده مقادیری با دقت مشابه با مدل اصلی ارایه می دهد. از طرفی با کاهش تعداد دماها به سه دما در تعداد فرکانس های مختلف (سه تا شش فرکانس)، مدل جدید برازش شده، مقادیر و الگوهای مشابه با مدل ساخته شده با تمامی داده های دمایی و فرکانسی ارایه می دهد. بنابراین با کاهش تعداد دماها و فرکانس های آزمایش، می توان بدون هدررفت زمان، هزینه و اطلاعات مفید آزمایش مدول دینامیکی، منحنی جامع با دقت بیش از 92% نسبت به مدل اصلی، جهت پیش بینی خصوصیات ویسکوالاستیک مخلوط و ملات آسفالتی بدست آورد.
    کلید واژگان: مخلوط آسفالتی, ملات آسفالتی, منحنی جامع, فرکانس, دما}
    Masood Gholami, Mojtaba Khodadadi, Pouria Hajikarimi *, Ali Khodaii
    Asphalt mortar and asphalt mixture are viscoelastic materials due to the presence of bitumen in their structures. The master curves of dynamic modulus and phase angle developed through the horizontal shifting of the results using the appropriate shift factors are commonly used to describe the viscoelastic properties of asphalt mortar and asphalt mixture. In this study, constructing master curves of dynamic modulus and phase angle of asphalt mortar and asphalt mixture using the least number of test temperatures and frequencies was investigated. The dynamic modulus test was performed on asphalt concrete and asphalt mortar samples at six temperatures and frequencies. Then, the Laboratoire Central des Ponts et Chaussees method was used to determine the shift factors for constructing master curves. Also, the modified Christensen-Anderson-Marasteanu model was fitted on the master curves to predict their viscoelastic properties at an arbitrary temperature and frequency. In addition, the master curves and the fitted models which are created by using test results at two frequencies and six temperatures, six frequencies and three temperatures, or three frequencies and three temperatures, could provide the same predicted values and patterns as the original fitted model with more than 92% accuracy. So, as a result, it is possible to develop the master curves of the viscoelastic properties of asphalt mixture and asphalt mortar with a lower number of test results that have similar accuracy to the original master curves and reduce the time and cost of experiments up to 50%.
    Keywords: asphalt concrete, Mortar, Master Curve, Frequency, Temperature}
  • حسن طاهرخانی*، محمدرضا ارشدی، مهرزاد موبدی، فرشاد سراوکی

    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر مقدار و اندازه ذرات پلیمر ضایعاتی پلی اتیلن ترافثالات (PET) بر عملکرد مخلوط های آسفالتی، ذرات PET با دو اندازه مختلف ریز و درشت و در مقادیر0، 2، 4 و 6 درصد (بر اساس وزن قیر) به بتن آسفالتی اضافه شد. مخلوط های آسفالتی حاوی PET، تحت آزمایش های مدول برجهندگی در سه دمای (5، 25 و 40 درجه سانتیگراد) و آزمایش خستگی به روش خمش چهار نقطه ای در دمای 20 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه های حاوی ذرات ریز پلیمر، در دمای 5 درجه سانتیگراد رفتاری مشابه با ذرات درشت داشته اند، بطوری که با افزایش مقدار پلیمر مدول برجهندگی نیز افزایش می یابد، و بیشترین مقدار مدول برجهندگی در این دما برای مخلوطهای حاوی 6% PET ریز و درشت، به ترتیب، 17557 و 18229 مکاپاسکال می باشد. اما در دماهای 25 و 40 درجه سانتیگراد نمونه های حاوی 2 درصد PET بیشترین مقدار مدول برجهندگی را به ترتیب، به مقدار، 3.5 و 0.808 مگاپاسکال داشته اند. در مخلوط های آسفالتی حاوی ذرات درشت پلیمر نمونه ی حاوی 4 درصد PET بیشترین سختی خمشی و کمترین عمر خستگی را به مقدار، به ترتیب، 3803 مگاپاسکال و 16260 داشته است. نمونه های حاوی 6 درصد PET (برای هر دو اندازه ریز و درشت) بیشترین عمر خستگی را داشتند، که به ترتیب، 100000 و 63250 می باشد. مدول برجهندگی نمونه های حاوی ذرات درشت پلیمر از مدول برجهندگی نمونه های حاوی ذرات ریز PET بیشتر بوده، اما عمر خستگی نمونه های حاوی ذرات ریز پلیمر ضایعاتی بیشتر از عمر خستگی نمونه های حاوی ذرات درشت PET می باشد.

    کلید واژگان: مخلوط آسفالتی, پلیمر ضایعاتی PET, عمر خستگی, مدول برجهندگی}
    Hasan Taherk *, MohammadReza Arshadi, Mehrzad Mobedi, Farshad Saravaki

    In this study the effect of PET content and particle size on resilient modulus and fatigue property of asphalt concrete has been investigated. PET was added to the mixture at different contents of 0, 2, 4 and 6% (by the weight of binder) with two different sizes as fine and coarse particles. The mixtures were subjected to resilient modulus test at 3 different temperatures of 5, 25 and 40°C and strain controlled fatigue test at 20°C. It was found that the samples containing coarse particles have similar trend at different temperatures, in which, the resilient modulus increases with increasing PET content. Similarly, in the mixtures containing fine PET particles, at 5°, the resilient modulus increases with increasing PET content. However, at 25 and 40°C, the mixture containing 2% PET has the highest resilient modulus with values of 3.5 and 0.808MPa, respectively. The mixtures containing fine particles have higher fatigue life and lower flexural stiffness than the control mixtures. In the mixtures containing 4% of coarse particles the highest flexural stiffness and lowest fatigue life, with the values of 3803MPa and 16260, respectively is obtained. The highest fatigue life for both fine and coarse PET particles is obtained with 6% of PET content, which are 100000 and 63250, respectively. It is concluded that the resilient modulus of the mixtures containing coarse particles is higher than the mixtures containing fine PET particles, but, the mixtures containing fine PET particles have higher fatigue life than the mixtures containing coarse particles.

    Keywords: Asphalt concrete, PET, Resilient Modulus, Fatigue life}
  • امین فرج الله*، علیرضا عاملی، فرزین پورحیدری ممقانی
    اصلاح قیر به روش کامپوزیت به طور فزاینده ای برای کاهش مشکلات مضر مرتبط با اصلاح کننده های آسفالت و برآورده کردن تقاضای انبوه برای آسفالت استفاده می شود. در این مطالعه، نانوکامپوزیت nano-AL2O3 در سه درصد 1 %، 2 % و 3 % نسبت به وزن قیر در قیر شاهد و اصلاح شده به منظور بهبود عملکرد آنها در دماهای بالا و متوسط اجرا شد. این قیرها از نظر خواص پایداری ذخیره سازی، فیزیکی، ریولوژیکی و دمای بالا مورد ارزیابی قرار گرفتند. علاوه بر این، قیرهای اصلاح شده کامپوزیت nano-AL2O3 در مخلوط آسفالتی مورد استفاده قرار گرفتند و مقاومت آن ها در برابر ترک خوردن، تغییر شکل دایمی و آسیب رطوبت بررسی شد. اصلاح قیر nano-AL2O3 با استفاده از قیرهای خالص، اصلاح شده با پلیمر و اصلاح شده با خرده لاستیک انجام شد. اضافه کردن nano-AL2O3 به قیر، سختی، پایداری ذخیره دمای بالا، مقاومت تغییر شکل دایمی و تحمل ترک خوردگی را بهبود می بخشد. علاوه بر این، کامپوزیت های nano-AL2O3 با قیر خالص و اصلاح شده، مقاومت بهبود یافته در برابر تغییر شکل دایمی، ترک خوردگی و آسیب رطوبت در بتن آسفالتی مخلوط گرم را فراهم می کنند. کامپوزیت 2 % nano-AL2O3  بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر تغییر شکل دایمی نشان داد، کامپوزیت 3 % nano-AL2O3  بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر آسیب رطوبت نشان داد، 2 % nano-AL2O3  با پلیمر و قیرهای آسفالت تغییر یافته پودرلاستیک هر دو بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر ترک خوردگی نشان دادند و کامپوزیت 3 % نانو  nano-AL2O3 با قیرخالص مقاومت در برابر ترک خوردگی را بهبود بخشید.
    کلید واژگان: nano-Al2O3, اصلاح ترکیبی, قیر, مخلوط آسفالتی}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli, Farzin Poorheydari Mamaghani
    Composite modification is increasingly used to alleviate the detrimental problems associated with asphalt modifiers and meet the massive demand for asphalt pavement. In this study, nano-Al2O3 composite modifications at three concentrations of 1%, 2%, and 3% by weight of asphalt binder were implemented in neat and modified asphalt binders to improve their performance at high and intermediate temperatures. These binders were evaluated in terms of their physical, rheological, and high-temperature storage stability properties. In addition, nano-Al2O3 composite modified binders were utilized in asphalt concrete and investigated for their resistance to cracking, permanent deformation, and moisture damage. The nano-Al2O3 composite modifications were made using neat, polymer-modified, and crumb-rubber (CR) modified asphalt binders. Adding nano-Al2O3 to the asphalt binders was found to improve stiffness, high-temperature storage stability, permanent deformation resistance, and cracking tolerance. Moreover, the composites of nano-Al2O3 with neat and modified asphalt binders were found to provide improved resistance to permanent deformation, cracking, and moisture damage in hot mix asphalt concrete. The composite of 2% nano-Al2O3 showed the best performance in terms of resistance to permanent deformation, the composite of 3% nano-Al2O3 showed the best performance in terms of resistance to moisture damage, the composites of 2% nano-Al2O3 with polymer and CR-modified asphalt binders both showed the best performance in terms of resistance to cracking, and the composite of 3% nano-Al2O3 with AC20 showed improved resistance to cracking.
    Keywords: nano-Al2O3, Composite Modification, asphalt binder, Asphalt concrete}
  • سعید زمانی، حسن طاهرخانی*
    این تحقیق با هدف بررسی خصوصیات بتن آسفالتی حاوی خرده آسفالت بازیافتی (RAP) و پلیمر ضایعاتی PET انجام شد. درصدهای مختلفی از PET به میزان 0، 3، 6 و 9 درصد بر اساس وزن قیر مخلوط کنترل در یک اندازه مشخص (18/1-425/0 میلی‏متر) به مخلوط های آسفالتی حاوی 0، 10، 20 و 30 درصد خرده آسفالت بازیافتی افزوده شد و خصوصیات استقامت و روانی مارشال، خزش دینامیکی (جهت بررسی شیارشدگی)، مقاومت کششی غیرمستقیم، خستگی در تنش ثابت و آسیب رطوبتی مخلوط ها مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از RAP باعث بهبود خصوصیات مکانیکی مخلوط‏ های آسفالتی از جمله استقامت مارشال، مقاومت به شیارشدگی، مقاومت کششی غیرمستقیم و خستگی می ‏شود. علاوه بر این، حساسیت رطوبتی مخلوط ‏های حاوی RAP نسبت به مخلوط کنترل کمتر است و در مخلوط ‏های حاوی مقادیر یکسان PET، استفاده از 20 درصد RAP بیشترین مقدار TSR را نشان می دهد. همچنین، نتایج نشان داد که PET ضایعاتی باعث کاهش مقاومت مارشال و مقاومت به شیارشدگی و خستگی مخلوط ‏های آسفالتی می‏ شود. علاوه بر این، بر اساس نتایج بدست آمده در مخلوط‏ هایی با مقادیر یکسان RAP، استفاده از PET تا 6 درصد وزن قیر باعث بهبود مقاومت کششی غیرمستقیم و مقاومت در برابر رطوبت مخلوط ‏ها نسبت به مخلوط کنترل شده است. در نهایت، نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده همزمان RAP و PET باعث بهبود مشخصات مکانیکی مخلوط ‏ها نسبت به مخلوط کنترل می‏ شود و با افزایش مقدار RAP، امکان استفاده از مقادیر بیشتر PET نیز فراهم می‏ شود.
    کلید واژگان: بتن آسفالتی, خرده آسفالت ضایعاتی (RAP), PET ضایعاتی, خزش دینامیکی, آسیب رطوبتی}
    Saeed Zamani, Hasan Taherkhani *
    This study aimed to investigate the properties of asphalt concrete containing reclaimed asphalt pavement (RAP) and waste polyethylene Teraphthalate (PET). Different dosages of PET including 0, 3, 6 and 9% (by the weight of total binder of control mix) were added to asphalt concrete containing 0, 10, 20 and 30% of RAP and the properties including Marshall stability and flow, indirect tensile strength (ITS), moisture damage resistance, dynamic creep and constant stress fatigue resistance have been evaluated. Results reveal that RAP inclusion improves Marshall Stability, resistance against permanent deformation, tensile strength and fatigue resistance. In addition, moisture sensitivity of asphalt mixture containing RAP is less than the control mix, and, for the mixtures containing the same PET content, inclusion of 20% RAP results in the highest tensile strength ratio (TSR). Results also show that PET results in decrease of Marshall Stability, permanent deformation and fatigue resistance. Moreover, in the mixtures containing the same RAP content, ITS and TSR of the mixtures containing 0 to 6% of PET are higher than those of the control mixture. From the results in this study it can be inferred that using RAP and PET simultaneously can result in better properties than the control mixture and using RAP allows using higher PET content without scarifying the properties.
    Keywords: Asphalt concrete, Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), Waste PET, Dynamic Creep, Moisture Damage}
  • حسن طاهرخانی*، فرشاد سراوکی
    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر پلیمر ضایعاتی PET بر مدول برجهندگی بتن آسفالتی، پلیمر ضایعاتی پلی اتیلن ثرافثالات PET با دو اندازه مختلف ریز و درشت دانه و در مقادیر 0، 2، 4، 6 و 8% (بر اساس وزن قیر) به بتن آسفالتی افزوده شده و مدول برجهندگی آن در دماهای 5، 25 و 45 درجه سانتگیراد اندازه گیری گردید. روش سطح پاسخ در نرم افزار Design Expert برای طرح آزمایشها، ارایه مدل پیش بینی و بررسی اثر مستقل و متقابل متغیرها بر روی مدول برجهندگی مورد استفاده قرار گرفت. یک مدل درجه دو به خوبی به نتایج آزمایش برازش گردید. نتایج تحلیل واریانس بیانگر قابلیت بالای مدل به دست آمده در پیش بینی مدول برجهندگی است. بر اساس نتایج آزمایش، دما، اندازه ذرات PET و مقدار PET بر روی مدول برجهندگی تاثیر گذار می باشد. میزان مدول برجهندگی با افزایش دما کاهش و با افزایش مقدار PET افزایش می یابد. همچنین، نتایج بیانگر افزایش جزیی مدول برجهندگی با افزایش اندازه ذرات است. نتایج تحلیل سطح پاسخ نشان می دهند که دما و مقدار PET اثر بر هم کنشی بر مدول برجهندگی دارند، به طوری که مقدار کاهش در مدول برجهندگی با افزایش دما در مخلوطهای حاوی مقدار PET بیشتر می باشد. اما، تاثیر متقابلی بین اندازه ذرات PET با دما و مقدار PETملاحظه نگردید.
    کلید واژگان: بتن آسفالتی, مدول برجهندگی, PET, روش سطح پاسخ}
    Hasan Taherkhani *, Farshad Saravaki
    this research aimed to investigate the effects of using waste polyethylene terephthalate (PET) on the resilient modulus of asphalt concrete. To this end, waste PET was added into asphalt concrete at different dosages of 0, 2, 4, 6 and 8% (by the weight of binder) and the resilient modulus of the mixtures was evaluated at different temperatures of 5, 25 and 45°C. Coarse and fine PET particles were added into asphalt concrete. Response surface methodology in Design Expert software was utilized for designing of experiments, developing a model for prediction of resilient modulus and evaluating the main and interaction effects of different factors on the resilient modulus of asphalt concrete. A polynomial model was well fitted to the test results relating temperature and PET content to the resilient modulus. Analysis of variance in Design Expert software implies that the model is highly capable for prediction of resilient modulus. Temperature, PET content and PET size are found to be effective on the resilient modulus. The resilient modulus of the mixtures was found to increase with increasing PET size and content, while it decreases with increasing temperature. However, the decrease of resilient modulus with PET size is not significant. It was found that there is no interaction between temperature and PET content with PET size, while interaction effect was found between temperature and PET content. Higher reduction of resilient modulus with increasing temperature was found to be in the mixtures containing higher PET content.
    Keywords: Asphalt concrete, PET, Resilient Modulus, Response Surface Methodology}
  • حسن طاهرخانی*، فرید نوریان، حسین بیات
    این مطالعه به بررسی تاثیر استفاده از روغن موتور ضایعاتی بر روی برخی از خصوصیات بتن آسفالتی گرم حاوی درصدهای مختلفی از خرده آسفالت بازیافتی پرداخته است. روغن موتور ضایعاتی  در درصدهای مختلف وزنی 0، 5، 10 و 15 (نسبت به وزن قیر) به مخلوط بتن آسفالتی گرم، که در آن 25، 50 و 75 درصد از سنگدانه ها با خرده آسفالت بازیافتی جایگزین شده است، افزوده شد. خصوصیات حجمی، استقامت، روانی و نسبت مارشال و خزش دینامیکی جهت بررسی شیارشدگی مخلوط ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داد که افزودن خرده آسفالت بازیافتی درصد فضای خالی را افزایش می دهد، اما افزودن روغن ضایعاتی باعث کاهش درصد فضای خالی می شود. همچنین، با افزودن خرده آسفالت بازیافتی نسبت مارشال کاهش پیدا می کند و برای مخلوط های با 75 و 50 درصد خرده آسفالت بازیافتی با افزودن روغن نسبت مارشال افزایش پیدا می کند. نتایج ازمایش خزش نشان داد که مخلوطهای حاوی خرده آسفالت دارای مقاومت به شیار شدگی بیشتری از مخلوط کنترل ساخته شده با مصالح بکر می باشد.  همچنین، با افزایش روغن موتور ضایعاتی مقاومت به شیار شدگی کاهش می یابد. به علاوه، در مخلوط های آسفالتی با مقدار یکسان از خرده آسفالت بازیافتی، از نظر شیارشدگی، استفاده از 10 درصد روغن موتور ضایعاتی بهترین عملکرد را نسبت به سایر مقادیر روغن نشان داد. با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق و با هدف به کارگیری بیشترین مصالح ضایعاتی، می توان مخلوط حاوی 75 درصد آسفالت بازیافتی و حدود 13% درصد روغن موتور ضایعاتی را به عنوان مناسب ترین ترکیب در نظر گرفت.
    کلید واژگان: خرده آسفالت بازیافتی, روغن موتور ضایعاتی, نسبت مارشال, خزش دینامیکی}
    Hasan Taherkhani *, Farid Noorian, Hossein Bayat
    This study investigates the effect of using waste engine oil (WEO) on some engineering properties of hot mix asphalt concrete containing different percentages of reclaimed asphalt pavement (RAP). Different percentages of WEO, namely 0, 5, 10 and 15% (by the weight of asphalt binder) have been added to the mixtures containing 25, 50 and 75% (by the weight of aggregates) of RAP and the volumetric properties, Marshall stability, flow, Marshall quotient and dynamic creep properties of the mixtures have been investigated and comparedwith control mixture without any waste material. Results show that the addition of RAP into the mixtures increases the air voids content, while, the air voids content decreases with increasing WEO content. Also, the optimum binder content of the mixtures was found to increase with increasing RAP content and decrease with increasing WEO content. In addition, the Marshall quotient of the mixtures decreases with increasing RAP content. The Marshall quotient of the mixtures containing 50 and 75% of RAP increases with increasing WEO. Dynamic creep test results show that the resistance against permanent deformation of the mixtures increases with increasing RAP content. In addition, the resistance against permanent deformation decreases with increasing WEO content. With the same RAP content, the highest resistance against permanent deformation is achieved by adding 10% of WEO. Results of this research show that, using waste engine oil as a rejuvenator of aged asphalt, enables to use up to 75% of waste asphalt in production of new asphaltic concrete.
    Keywords: RAP, waste engine oil, Asphalt concrete, Marshall Quotient, Dynamic Creep}
  • حسن طاهرخانی*، حسین بیات، حمیدرضا اکبری

    درصدهای مختلفی از پودر لاستیک به دو روش تر و خشک به مخلوط اضافه شده و مقاومت کششی و حساسیت رطوبتی قبل و بعد از پیر شدگی بلند مدت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند که در  روش اختلاط تر و خشک،  مقدار بهینه پودر لاستیک، که به ازای آن مقاومت کششی در حالت خشک و مرطوب حداکثر می باشد، به ترتیب 1 و 10% می باشد، که به ازای آنها، مقاومت کششی در حالت خشک در روش اختلاط خشک و تر، به ترتیب، 20 و 18% بیشتر از آن در مخلوط کنترل است. اما، در حالت مرطوب، مقاومت کششی نمونه های حاوی مقادیر بهینه پودر لاستیک در حالت خشک و تر تقریبا 0 و 17% بیش از مقاومت کششی نمونه کنترل است. در مخلوط آسفالتی بدون لاستیک و حاوی درصدهای مختلف لاستیک به روش خشک و تر، پیر شدگی باعث افزایش جزیی در مقاومت کششی می گردد.  از دیگر نتایج به دست آمده می توان به افزایش حساسیت رطوبتی در اثر پیر شدگی برای مخلوطهایی که لاستیک به صورت تر به آنها اضافه شده اشاره نمود، به طوری که نسبت مقاومت کششی نمونه هایی که مقدار بهینه پودر لاستیک به صورت تر به آنها افزوده شده از حداقل مورد نیاز مشخصات فنی کمتر می شود.  در حالی که، در مخلوطهایی که به آنها لاستیک به صورت خشک اضافه گردیده است، پیر شدگی باعث کاهش حساسیت رطوبتی می گردد و مخلوط حاوی مقدار بهینه پودر لاستیک دارای نسبت مقاومت کششی 98% می گردد.

    کلید واژگان: بتن آسفالتی, لاستیک ضایعاتی, پیرشدگی, حساسیت رطوبتی}
    Hasan Taherkhani *, Hosein Bayat, HamidReza Akbari

    In this research, the effects of using different amounts of waste tire by dry and wet method, on the long term aging and moisture damage of a typical asphalt concrete have been investigated. Results show that in both methods of mixing, there is an optimum tire content by which the highest dry and conditioned indirect tensile strength is achieved. The optimum tire content for the dry and wet method was found to be 1 and 10%, respectively, by which, the indirect tensile strength in dry and wet method was found to be 20 and 18% higher than the control mixture. However, the conditioned indirect tensile strength of the mixtures containing the optimum rubber content in dry and wet method was found to be 0 and 17% higher than that of the control mixture. The experiments on the for both method mixing, the aged specimens  show that aging results in a slight increase in the indirect tensile strength of the control mixture and the mixtures containing different percentages of crumb rubber. Also the results show that long term ageing results in the increase of moisture susceptibility in the mixtures containing crumb rubber added by the wet method. However, the mixtures containing crumb rubber added by the dry method have a less susceptibility to moisture after long term ageing than that before long term ageing, for which a tensile strength ratio (TSR) of 0.98 was obtained.

    Keywords: Asphalt concrete, waste tire, Indirect Tensile Strength, ageing, Moisture Damage}
  • میلاد تاج دینی*، عبدالرضا رضایی ارجرودی، علیرضا ماهپور
    بطور کلی وقتی دو مصالح متفاوت در مجاورت با یکدیگر قرار می گیرند، رفتار مسئله در سطح تماس بین آنها بدلیل تغییر ماهیت مکانیکی دچار تغییر می شود. حال اگر یکی از این دو مصالح را مصالح انعطاف پذیرمانند خاک تشکیل دهد، بدلیل اثراتی همچون تغییرات تنش در خاک، رطوبت خاک، نوع دانه بندی، اندازه و شکل ظاهری دانه ها، این مسئله پیچیدگی های خاص خود را پیدا می کند و رفتار در سطح مشترک این مصالح نیاز به بررسی دقیق تری دارد. هدف از این پژوهش تخمین واقعی تری از این پارامترها می باشد که طبعا تابعی از اندرکنش بین بتن آسفالتی و مصالح دانه ای آن است. لذا در این مقاله، با انجام آزمایشات آزمایشگاهی به بررسی اندرکنش این دو ماده پرداخته می شود. آزمایشات بر روی مصالح ماسه ای و مصالح سطح تماس _ مصالح ماسه ای در تماس با بتن آسفالتی _ در شرایط خشک و اشباع بررسی شد و پس از اخذ مقادیر پارامترهای مقاومت برشی از این آزمایش ها، این مقادیر با یکدیگر مقایسه شدند. در پایان نیز بصورت عددی این المان بررسی شد. سپس با توجه به پارامترهای بدست امده از نتایج آزمایش برش مستقیم مدل عددی این ازمایش با استفاده از نرم افزار FLAC3D ساخته شد، به منظور افزایش دقت تحلیل عددی لازم بود پارامترهای بتن اسفالتی از طریق آزمایش مارشال استخراج گردد، سپس با استفاده از تحلیل برگشتی در نرم افزار ABAQUS پارامترهای موهرکولمب بتن آسفالتی بدست آمد. در نهایت با بکارگیری پارامترهای بدست امده پارامتر سختی نرمال سطح تماس با استفاده از تحلیل برگشتی با مقایسه تنش گسیختگی در آزمایش برش مستقیم و تحلیل عددی در نرم افزار FLAC3D  بدست آمد.
    کلید واژگان: بتن آسفالتی, مصالح دانه ای, مصالح سطح تماس, آزمایش برش مستقیم کوچک مقیاس, مدلسازی عددی}
    Milad Tajdini *, A. R. Arjroodi, A. R. Mahpour
    Asphaltic concrete has been used as waterproofing core in embankment dams, since 1948. The large majority of embankment dams' central core is made of clay worldwide. However, as clay is increasingly difficult to find at new construction sites, asphalt concrete was used as a replacement core material. Cores made of clay has also some other disadvantages such as, low shear strength, compressibility, long construction time, requiring higher amount of material and accurate controls during construction, etc. These are in favor of using asphalt concrete, which has advantages such as less sensitivity to weather conditions, less width of core, healing behavior of bitumen, high shear strength etc. In this application, granular materials are used around the asphaltic concrete as filter, which makes a complicated behavior in the interface and needs to be researched by experiments and modeling. This paper describes experimental work and the results of investigating the mechanical behavior of the interface between aggregates and asphaltic concrete. Small scale shear strength test has been used in this study, in which the shear surface is considered as the interface. The effect of bitumen penetration grade, moisture, density and angularity of aggregates on the shear strength parameters at different levels of vertical stresses and a constant shear rate was studied.
    Keywords: Asphalt concrete, sand material, interface, small scale direct shear test, Numerical modeling}
  • Ricardo Ochoa D&Amp, Iacute, Az *, Alfonso L&Oacute, Pez D&Iacute, Az
    This paper analyzes how feasible it is to use electric arc furnace slag as coarse aggregate, and blast furnace dust as fine aggregate in the manufacture of hot asphalt concrete for roads. Three mixtures were designed using the Ramcodes methodology, the M1 mixture of control with conventional materials, the M2 mixture replacing 50% and the M3 mixture replacing 100% of the conventional aggregates, which were submitted to tests to evaluate the susceptibility to moisture damage and plastic deformation, as well as others to determine the resilient modulus and the fatigue laws for each type of mixture. The mixtures with EAF and BFD presented better mechanical characteristics than the mixture with natural aggregates, met the acceptance requirements and the results of the performance tests are within the required requirements.
    Keywords: Asphalt Concrete, Blast Furnace Dust, Electric Arc Furnace Slag, Ramcodes}
  • حسن طاهرخانی، محمدرضا ارشدی
    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر پلیمر ضایعاتی PET بر عملکرد بتن آسفالتی حاوی قیر لاستیکی و قیر اصلاح نشده، ذرات PET در مقادیر 2، 4، 6، 8 و 10 درصد (بر اساس وزن قیر) به مخلوط های آسفالتی افزوده شد. پس از تعیین مقدار قیر بهینه مربوط به
    ترکیب های مختلف، مخلوط های آسفالتی حاوی PET، تحت آزمایش های مارشال، کشش غیرمستقیم و خزش دینامیکی قرار گرفتند. آزمایش خزش دینامیکی با استفاده از دستگاه UTM-10، در سطح تنش 300 کیلوپاسگال و دمای 40 سانتی گراد، به منظور ارزیابی تغییر شکل ماندگار (شیار افتادگی) مخلوط ها به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن PET به مخلوط های آسفالتی حاوی قیر لاستیکی باعث بهبود مقاومت مارشال و نسبت مارشال نسبت به نمونه شاهد شد، به طوری که بیشترین مقدار مقاومت و نسبت مارشال مربوط به نمونه های حاوی 10 درصد PET شد. اما، در مخلوط آسفالتی حاوی قیر اصلاح نشده ببشترین استقامت و نسبت مارشال با افزودن 4% PET حاصل می گردد. همچنین، نتایج آزمایش کشش غیرمستقیم بر روی نمونه های حاوی درصد فضای بین 5/6 تا 5/7% نشان داد که بیشترین استقامت در هر دو مخلوط با افزودن 2% PET به دست می آید، اما، در مخلوط های حاوی درصد فضای خالی در محدوده 3 تا 5% مقاومت کششی با افزایش PET کاهش می یابد. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشان داد که مخلوط های آسفالتی گرم حاوی PET رفتار متفاوتی در برابر بارگذاری دینامیکی نسبت به استاتیکی دارند. افزودن PET به مخلوط های آسفالتی باعث کاهش مقاومت نسبت به تغییر شکل دائمی (شیار افتادگی) تحت بارگذاری دینامیکی شد، به طوری که با افزایش مقدار PET مقاومت نسبت به تغییر شکل دائمی کاهش یافت. اما، تاثیر PET بر مقاومت شیار شدگی مخلوط حاوی قیر لاستیکی کمتر از آن بر مخلوط حاوی قیر اصلاح نشده است.  
    کلید واژگان: بتن آسفالتی, پلیمرضایعاتی PET, قیر لاستیکی, خزش دینامیکی}
    H. Taherkhani, M. R. Arshadi
    In this research, in order to study the effect of using PET on the performance of asphalt concrete containing rubber modified and unmodified binder, PET particles were added into the mixtures in different dosages of 0, 2, 4, 6, 8 and 10% (by the weight of binder). After determination of the optimum binder content of the mixtures, the specimens were made and subjected to Marshall, indirect tensile and dynamic creep tests. The dynamic creep tests were performed using a universal testing machine (UTM-10) by applying a vertical stress of 300kPa at a temperature of 40°C, to investigate the resistance against permanent deformation. Results show that adding PET into the mixtures improves the Marshall stability and Marshall Quotient compared with those for the control mixture. However, the trend of variation with PET content is different for the unmodified and rubber modified mixtures. While the Marshall stability and Marshall quotient increase with increasing PET content in the rubber modified asphalt concrete, they reach to the highest value by adding 4% of PET into the unmodified mixture, and after that they decrease with increase of PET content. The indirect tensile test results show that the indirect tensile strength (ITS) of the mixtures made by rubber modified and unmodified binder and containing air voids content within 6.5 to 7.5%, reaches to its highest value by adding 2% of PET. However, for the mixtures containing air voids content within 3-5% ITS decreases with increasing PET content. Dynamic creep tests reveal that the resistance against permanent deformation decreases with increasing PET content in both mixtures, with a lower reduction in the mixtures made by rubber modified binder. Comparing the results of Marshall Quotient and dynamic creep tests show that the deformation behavior of PET modified mixtures is different under static and dynamic loading. While, the mixtures resistance against deformation under static loading is improved, under dynamic loading they show less resistance than the control mixtures. Also, results of this research show that PET is less effective on the rubber modified mixtures than the unmodified mixtures.  
    Keywords: Asphalt Concrete, Waste PET, Rubber Asphalt, ITS, Dynamic Creep}
  • hasan taherkhani *, Mohammad Reza Arshadi
    This study has investigated the creep properties of asphaltic concrete modified with different dosages of waste polyethylene terephthalate (PET) in two different ranges of size. Uniaxial dynamic creep test at 40°C was conducted on the cylindrical specimens of the mixtures. The load was applied in two different frequencies of 0.5 and 5Hz. Creep test results showed that the accumulated strain under dynamic loading increased with increasing PET content, with lower values for the mixtures containing finer PET particles. Moreover, it was found that the accumulated strain under the loading with higher frequency was more than that under lower frequency, with higher sensitivity to frequency for the mixtures containing finer PET. The results of dynamic creep tests were used for determination of the constants of a three stage model. The linear creep slope in the second region of the creep curve and the flow number showed that the increase of PET content and size results in decrease of permanent deformation resistance. However, the mixtures modified with 4% of fine and coarse PET particles had the highest loading cycles at the end of primary creep region, where most of the strain was recoverable.
    Keywords: Asphalt Concrete, Creep Strain Rate, Dynamic Creep Test, Flow Number, PET}
  • حسن طاهرخانی*، سیامک افروزی
    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر الیاف نایلونی بر عملکرد مخلوط های آسفالتی، الیاف با طول ثابت 12 میلیمتر و در مقادیر 1/0، 2/0 و 3/0 درصد (بر اساس وزن مخلوط) به یک نوع بتن آسفالتی افزوده شدند. پس از تعیین قیر بهینه مربوط به ترکیب های مختلف، خصوصیات حجمی مخلوط های حاوی درصدهای مختلف الیاف، بررسی شد. مخلوط های آسفالتی حاوی الیاف، تحت آزمایش های استقامت و روانی مارشال و کشش غیر مستقیم قرار گرفتند. همچنین، آزمایش خزش دینامیکی با استفاده از دستگاه UTM-10، در سطوح تنش مختلف (kPa200 و kPa400) و دماهای مختلف (°c 40، °c 50 و °c 60)، به منظور ارزیابی تغییر شکل ماندگار (شیار افتادگی) مخلوط های حاوی درصدهای مختلف الیاف نایلونی، به کار گرفته شد. پارامترهای تغییر شکل ماندگار، همچون منحنی خزش دینامیکی، عدد روانی و شیب کرنش خزشی (CSS)، برای تحلیل نتایج استفاده شدند. در نهایت رفتار خزشی نمونه ها، با مدل خزش سه مرحله ای ژو مدلسازی شدند. همچنین در این تحقیق، به منظور ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط ها، از نسبت مقاومت کششی (TSR) و نسبت مقاومت مارشال (MSR) استفاده گردید. بر اساس نتایج، استفاده از 1/0 درصد الیاف نایلونی، موجب بهبود مشخصات مکانیکی مخلوط ها، از جمله استقامت و نسبت مارشال می شود. همچنین، حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی با افزایش مقدار الیاف، تا 1/0 درصد ابتدا کاهش یافته، سپس با افزایش مقدار الیاف در مخلوط، افزایش می یابد. نتایج حاصل از آزمایش خزش دینامیکی و مدل ژو، نشان دادند که، افزودن 1/0 درصد الیاف نایلونی، طول ناحیه اول منحنی خزش و عدد روانی مخلوط ها را افزایش داده و شیب کرنش خزشی(CSS) را کاهش می دهد، این نشان دهنده افزایش مقاومت مخلوط های حاوی مقدار بهینه الیاف، در برابر تغییر شکل دایمی است.
    کلید واژگان: مخلوط آسفالتی, الیاف نایلونی, آسیب رطوبتی, خزش دینامیکی, مدل سه مرحله}
    Hosein Taherkhani *, Siamak Afrouzi
    In order to investigate the effect of nylon fibers on the performance of asphaltic mixtures, 12mm long nylon fibers in different contents of 0.1, 0.2 and 0.3% (by the weight of total mixture) were added to a typical asphaltic concrete. After determination of the optimum binder content of the mixtures, the volumetric properties of the mixtures containing different percentages of nylon fibers were analyzed. Then, the fiber reinforced mixtures were subjected to Marshall Stability, flow an indirect tensile strength tests. In addition, in order to evaluate the permanent deformation behavior of the mixtures, using UTM-10, dynamic creep tests were conducted under different stress levels of 200 and 400kPa, and at different temperatures of 40, 50 and 60°C. Dynamic creep curve, flow number and the creep strain slope (CSS) were used for analysis of the results. Then, the creep behavior of the mixtures was modeled using the three-stage model developed by Zhou et al. The resistance against moisture damage of the mixtures were also evaluated using the tensile strength ratio (TSR) and Marshall Stability ratio (MSR). The results showed that the mechanical properties of the mixture such as the Marshall stability, Marshall Quotient and the indirect tensile strength of the mixture can be improved by modifying with 0.1% of nylon fiber. Also, the moisture sensitivity of the mixtures decreases with increasing fiber content, up to the fiber content of 0.1%, after which, increases with increasing fiber content. The results of dynamic creep tests and modelling the creep curve using the three=stage model showed that the mixture containing 0.1% of nylon fiber has the highest length of primary creep region and flow number and the lowest creep stain slope, indicating that its resistance against the permanent deformation is the highest.
    Keywords: Asphalt concrete, nylon fibers, moisture damage, dynamic creep, three-stage model}
  • Hasan Taherkhani *, Siamak Afroozi
    Using nano-technology materials in the asphalt pavement industry is new compared with Portland cement concrete. The main objective of this study is to investigate the effects of nano-silica modification on some properties of a penetration grade asphalt cement and a typical asphalt concrete. 60/70 penetration grade bitumen was modified with different percentages of nano-silica (i.e. 1, 3 and 5%, by weight) and was used for making the asphalt concrete specimens. After evaluating the basic properties of the modified binder, the asphalt concrete specimens were evaluated based on the stiffness and resistance against fatigue cracking, moisture damage and permanent deformation. The fatigue life of the modified mixtures was also calculated using an already developed regression model. The results showed that penetration grade and ductility increase and softening point decreases with increasing nano-silica content. Furthermore, results showed that the addition of nano-silica results in the increase of stiffness, tensile strength, resilient modulus, fatigue life and resistance against permanent deformation and moisture damage. The reduction of indirect tensile strength in wet the condition decreases with increasing nano-silica content. Dynamic creep test results showed that, the flow number of the control mixture and the mixture containing 1% of nano-silica is much lower than 10000 loading cycles. However, the mixtures containing 3 and 5% of nano-silica do not reach to the tertiary creep region after 10000 loading cycles.
    Keywords: Asphalt Concrete, Dynamic Creep, Moisture Damage, Nano-silica, Resilient Modulus}
  • Hasan Taherkhani *, Fereydoon Moghadas Nejad, Ali Khodaii, Arash Saleh Ahari
    Resilient modulus of pavement materials is a key property required for the pavement thickness design. This paper describes the results of an experimental study on the effects of temperature and loading frequency on the resilient modulus of a SBS polymer modified asphalt concrete under dry and saturated conditions. Dynamic creep tests were conducted on dry and saturated specimens of the mixture over a range of temperatures (-5, 5, 20 and 40˚C) and loading frequencies of 0.5, 1, 5 and 10Hz, and the variation of resilient modulus with the number of loading cycles has been evaluated. The results show that, in dry condition, the resilient modulus increases with increasing loading frequency, while, in saturated condition, a slight increase of resilient modulus with loading frequency was observed only at 40˚C. It is also found that, in both the dry and saturated conditions, the effect of loading frequency on the resilient modulus decreases with decreasing temperature. Therefore, the temperature of 40˚C was recommended for investigating the effect of loading frequency on the resilient modulus. In addition, a three-stage model was used for the resilient modulus. It is found that the logarithmic function is more appropriate for prediction of resilient modulus in stage 1.
    Keywords: SBS polymer, resilient modulus, asphalt concrete, moisture damage}
  • Hasan Taherkhani *
    This paper describes the effects of reinforcement by randomly distributed nylon fibers and addition of nanoclay on some engineering properties of a typical asphalt concrete. The properties of asphalt concrete reinforced by different percentages of 25 mm nylon fibers have been compared with those of the mixtures containing different percentages of nanoclay and those in which both the fibers and nanoclay have been included. Engineering properties, including Marshall stability, resilient modulus, dynamic creep and fatigue life have been studied. Nylon fibers have been used in different percentages of 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4% (by the weight of total mixture), and nanoclay has been used in 2, 4 and 7% (by the weight of bitumen). It is found that the addition of fibers is more effective than the nanoclay for increasing the resistance against fatigue cracking. However, nanoclay improves the resistance of the mixture against permanent deformation better than the nylon fibers. The results also show that the mixture reinforced by 0.4% of nylon fibers and containing 7% of nanoclay has the highest resilient modulus, Marshall stability and fatigue life. However, the mixture containing only 7% of nanoclay has the highest resistance against permanent deformation.
    Keywords: Asphalt Concrete, Fatigue, Nanoclay, Nylon Fiber, Permanent Deformation}
  • حسن طاهرخانی، محمدرضا ارشدی*
    در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر پلیمر ضایعاتی PET بر عملکرد مخلوطهای آسفالتی حاوی قیر لاستیکی، PET با دو اندازه مختلف و در مقادیر 2، 4، 6، 8 و 10 درصد (بر اساس وزن قیر) به مخلوطهای آسفالتی افزوده شد. پس از تعیین مقدار قیر بهینه مربوط به ترکیبهای مختلف، مخلوطهای آسفالتی حاوی PET، تحت آزمایشهای استقامت و روانی مارشال و کشش غیرمستقیم قرار گرفتند. همچنین، آزمایش خزش دینامیکی با استفاده از دستگاه UTM-10، در سطح تنش kPa300 و دمای °C40، به منظور ارزیابی تغییر شکل ماندگار (شیار افتادگی) مخلوطهای حاوی درصدهای مختلف PET، با دو اندازه به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که اضافه کردن PET به مخلوط های آسفالتی حاوی قیر لاستیکی باعث بهبود مقاومت مارشال و نسبت مارشال نسبت به نمونه شاهد شد، به طوری که بیشترین مقدار مقاومت و نسبت مارشال مربوط به نمونه های حاوی 10 درصد PET شد. همچنین نتایج آزمایش کشش غیرمستقیم نشان داد که اضافه کردن PET به مقدار 2 درصد باعث افزایش مقاومت کششی غیرمستقیم شد و با اضافه کردن مقادیر بیشتر PET مقاومت کششی غیرمستقیم کاهش یافت. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشان داد که مخلوط های آسفالتی گرم حاوی PET رفتار متفاوتی در برابر بارگذاری دینامیکی دارند. افزودن PET به مخلوط های آسفالتی باعث کاهش مقاومت نسبت به تغییر شکل دائمی (شیار افتادگی) تحت بارگذاری دینامیکی شد، به طوری که با افزایش مقدار PET مقاومت نسبت به تغییر شکل دائمی کاهش یافت. نتایج آزمایشات استقامت مارشال، نسبت مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم و خزش دینامیکی نشان دادند که مخلوط های آسفالتی حاوی PET با اندازه ذرات کوچک تر نسبت به مخلوط های آسفالتی حاوی PET با اندازه بزرگ تر، مقاومت بیشتری دارند.
    کلید واژگان: مخلوط آسفالتی, پلیمرضایعاتی PET, قیر لاستیکی, خزش دینامیکی}
    H. Taherkhani, M. R. Arshadi*
    In this research the effects of waste polymer of PET on the performance of asphaltic mixtures containing rubber asphalt are investigated. To this end, two different sizes of waste PET particles were added into an asphalt concrete at different percentages of 2, 4, 6, 8 and 10% (by the weight of asphalt binder). After determination of the optimum binder content of each mixture, they were subjected to different tests of Marshall Stability, indirect tensile strength and dynamic creep tests. Dynamic creep tests were conducted using UTM-10 under 300kPa and temperature of 40°C for evaluating the permanent deformation behavior of the mixtures containing different percentages of PET. The results showed that the addition of PET into the asphaltic mixtures containing rubber asphalt resulted in the improvement of Marshall Stability and Marshall Quotient compared with the control mixture without PET, with the highest stability was obtained for the mixtures containing 10% of PET. The indirect tensile strength tests results showed that, for both sizes, the highest indirect tensile strength was obtained by the addition of 2% of PET, beyond which the indirect tensile strength decreased with increasing PET content. The dynamic creep test results showed that the mixtures containing PET have a different behavior under dynamic loading compared with that under static loading. It was found that the addition of PET results in the reduction of resistance against permanent deformation under dynamic loading, such that, the resistance decreased with increasing PET content. The Marshall stability, indirect tensile and dynamic creep tests results showed that the mixtures containing finer PET particles have a higher resistance than those containing coarser particles.
    Keywords: Asphalt Concrete, Waste Polymer of PET, Rubber Asphalt, Dynamic Creep}
  • Saad I. Sarsam*, Hanan K. Husain
    Asphalt concrete is susceptable to cracking under repeated loading and various environmental conditions during its service life. This will impare the serviciability and durability of the pavement layers. Asphalt concrete mixtures can heal by themselves in slow process under repeated loading at ambient temperature. The micro cracks healing phenomena can increase the lifetime of asphalt treated layer for several years. The aim of this work was to investigate the impact of micro crack healing phenomena of asphalt concrete on the resilient characteristics under shear and tensile repeated stresses. Specimens of 100 mm diameter and 75 mm of height have been prepared at optimum asphalt content, and at 0.5% asphalt above and below the optimum. Specimens were devided into two groups, the first group was subjected to repeated indirect tension, while the second group was subjected to repeated punching shear stress. Both testing techniques were conducted using the Pneumatic repeated load system (RPLS) at 25 ° C for 20 minutes at three constant stress levels to allow for the initiation of micro cracks. Specimens were withdrawn from the testing chamber and stored in an oven for 120 minutes at 60 ° C to allow for crack healing. Specimens were subjected to another cycle of repeated tensile or shear stresses at 25 ° C for 20 minutes. Another healing process was conducted on the specimens. The deformation of the specimens under repeated indirect tensile or shear stresses was captured using video camera for both conditions. The impact of crack healing was detected through the variation of the resilient characteristics under three levels of stress application before and after healing.
    Keywords: Asphalt concrete, resilient modulus, tensile stress, shear stress, Repeated load, Crack healing}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال