طرح اختلاط مخلوط‌های آسفالتی گرم کف قیری با استفاده از روش آماری پاسخ سطح

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس ، تهران

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

استفاده از فن‌آوری آسفالت‌های گرم و نیمه گرم (WMA و HWMA) و همچنین کاربرد تراشه‌های آسفالتی در مخلوط‌های آسفالتی به دلیل امتیازات زیست محیطی رو به افزایش می‌باشد. با این حال، عدم وجود روش تایید شده به منظور تعیین طرح اختلاط مخلوط‌های آسفالتی گرم (WMA) به عنوان چالشی قابل تامل، در راستای استفاده از این فن‌آوری‌ها مطرح می‌باشد. به-کارگیری تراشه‌های آسفالتی در این مخلوط‌ با توجه به اندرکنش تراشه آسفالتی و قیر پیرنشده این چالش را تشدید می‌کند. لذا، در این پژوهش اندرکنش پارامترهای مخلوط مانند میزان تراشه آسفالتی، درصد قیر جدید و دمای اختلاط با هدف ارزیابی و نهایتاً ارائه طرح اختلاط بهینه هریک از مخلوط‌ها صورت پذیرفت. فن‌آوری کف‌قیر در تولید مخلوط آسفالتی گرم و همچنین درصد‌های مختلف تراشه (30%، 50% و 70%) به عنوان جایگزین سنگدانه‌های خام استفاده شد. روش آماری پاسخ‌سطح برای تحلیل نتایج و انجام فرآیند بهینه‌سازی در این پژوهش مورد استفاده قرارگرفت و با استفاده از مدل رضایتبخشی طرح اختلاط بهینه هریک از مخلوط‌ها تعیین شد. به علاوه، روش پردازش تصویر به منظور ارزیابی میزان عریان‌شدگی نمونه‌های بهینه پس از انجام آزمایش آب‌جوشان استفاده شد. نتایج این تحلیل نشان داد که مخلوط آسفالتی گرم کف‌قیری در مقایسه با مخلوط آسفالتی داغ رایج بیشتر مستعد خرابی رطوبتی می‌باشد. همچنین، نتایج این تحلیل بیانگر تاثیر مثبت تراشه آسفالتی در مقاومت مخلوط کف‌قیری در برابر خرابی رطوبتی بود. با افزودن تراشه به این مخلوط، حساسیت آن نسبت به رطوبت و آسیب‌پذیری این مخلوط کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Foamed Warm Mix Asphalt Mix Design using Response Surface Method

نویسندگان [English]

  • amir kavussi 1
  • seyedmohsen motevalizadeh 2
1 Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Tarbiat modares University
چکیده [English]

Application of Warm Mix Asphalt (WMA) together with presence of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is increased because of their environmental and economic benefits. However, lack of an accepted approach to obtain the optimum mix design of WMA reported as one of main challenges in this way. Presence of RAP particles in WMA would increase this challeng with respect to the interaction of virgin asphalt binder and RAP aged binder. So, the interaction between different testing variables (i.e. RAP content, Asphalt binder content and mixing temperature) was considered to present the mix design. The foam bitumen technology was applied in this work to fabricat the WMA mixes containing various RAP contents (30%, 50% and 70%). In addition, the optimization process was progressed using The Response Surface Method (RSM) in which the desirability index was employed to obtain the optimum mix design. Furthermore, the Image Proccessing method was carried out to investigate the stripping intensity of various mixes exposed to boiling Texas test. The results of this study showed that Foamed WMA mixes are more prone to moisture distress compared with conventional Hot Mix Asphalt. Moreover, the beneficial impact of RAP particles on the moisture resistance of Foamed WMA mixes is evident. Increase of RAP content in this mix led to decrease its susceptibility to moisture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Warm Mix Asphalt (WMA)
  • Foamed Bitumen
  • Reclaimed Asphalt Pavement (RAP)
  • Response Surface Method (RSM)
  • Image Processing Method