ارایه مدل تخمین عدد روانی آسفالت با استفاده از منحنی های ژیراتوری

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.