تحلیل و قیاس ویژگی‌های میکروساختاری مغزه‌های آسفالتی میدانی و نمونه‌های آسفالتی آزمایشگاهی در انرژی‌های تراکمی مختلف

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی علوم و فناوری آریان، تهران، ایران

2 استادیار گروه راه و ترابری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور تهران، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، آزمایشگاه مکانیک خاک استان قم، قم، ایران

چکیده

در اکثر روشهای طرح اختلاط مخلوطهای آسفالتی به علت پیچیدگی تعیین پارامترهای میکرو،  پارامترهای ماکرو مورد توجه بوده و تعیین می­گردند. اما مخلوطهای آسفالتی گرم غیر همگن هستند و بنابراین پارامترهای ماکرو به تنهایی نمی­توانند رفتار مکانیکی مخلوطهای آسفالتی گرم را توصیف نمایند. در  این مقاله تحلیل و ارزیابی پارامترهای میکرو آرایش سنگدانه­ها در نمونه­های آسفالتی میدانی در قیاس با نمونه­های آزمایشگاهی در انرژیهای تراکمی مختلف انجام می­گردد. پردازش تصویر و کمی سازی پارامترهای ساختار داخلی مخلوطها با استفاده از عکسهای دوبعدی حاصل از برش نمونه­ها و نرم افزار iPAS2 انجام گردید. یافته­های مقایسه­ میان پارامترهای میکرو نمونه­های میدانی و آزمایشگاهی نشان داد که تعداد نقاط تماس در مغزه­ها نزدیک به تعداد نقاط تماس نمونه­های مارشالی بوده­اند که با انرژی تراکمی متوسط ساخته شده اند. همچنین معین گردید که با بررسی نمونه­های مخلوطهای آسفالتی از نگاه میکرو  می­توان به اطلاعات جدید و مفیدی دست یافت که ضرورت استفاده از پارامترهای میکرو را در طرح اختلاط مخلوطهای آسفالتی تایید می­نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis and Comparison of the Microstructural Characteristics of Field Asphaltic Cores and Laboratory Asphaltic Samples in Different Compaction Energies

نویسندگان [English]

  • Ali Nasrollahtabar Ahangar 1
  • Mahmood Reza Keymanesh 2
  • Meysam Rahimi 3
1 Assistant Professor, Civil department, Aryan Institute of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Transportation department, Faculty of Engineering, Payam Noor University of Tehran, Iran
3 M.Sc., Grad., Laboratory of Soil Mechanics of Qom Province, Qom, Iran.
چکیده [English]

In most mix design methods, hot mixture asphalt (HMA) is considered to be a single object and only its macroscopic parameters are determined. This is because the microstructure of HMA is very complicated. Asphalt mixture is heterogeneous in nature; therefore, macroscopic parameters alone cannot describe the mechanical behavior of the mixture. In this paper, the analysis and evaluation of microstructure parameters of aggregates in field asphaltic samples are compared to laboratory samples in different compaction energies. Image processing and quantification of the internal structure parameters of the mixtures were performed using two-dimensional images from the cut-off of samples and iPAS2 software. The results of the comparison between the parameters of micro and field samples showed that the number of contact points in the cores was close to the number of contact points of Marshall Samples, which were made with moderate compaction energy. It was also determined that by examining mixtures of asphalt mixtures, new and useful information can be obtained that confirms the necessity of using micro parameters in the mixing design of asphalt mixtures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aggregate Particles
  • Field Samples
  • Contact Length
  • Contact Points

مراجع

-Aaron R. Coenen , M. Emin Kutay , Nima Roohi Sefidmazgi & Hussain U. Bahia (2012), “Aggregate structure characterization of asphalt mixtures using two-dimensional image analysis,” Road Materials and Pavement Design, pp. 433-454.
-A. T. Papagiannakis and E. A. Masad, (2008), “Pavement Design and Materials” The John Wiley & Sons, Inc., pp.552.
-Bruno, L. Parla, G., Celauro, C., (2012), “Image analysis for detecting aggregate gradation in asphalt mixture from planar images” Construction and Building Materials, Vol. 28, pp. 21–30.
-Hassan, N. A., Khan­, R., Raaberg, J., Lo Presti, D., (2015), “Effect of mixing time on reclaimed asphalt mixtures: An investigation by means of imaging techniques” Construction and Building Materials Vol.99, pp. 54–61.
-Hu, J. Qian, Z., Liu,Y., Zhang, M., (2015),  “High-temperature failure in asphalt mixtures using micro-structural investigation and image analysis” Construction and Building Materials, Vol. 84, pp. 136–145.
-Iuri S. Bessa, Veronica T.F. Castelo Branco, Jorge B. Soares(2012)“Evaluation of different digital image processing software for aggregates and hot mix asphalt characterizations,” Construction and Building Materials, Vol.37, pp. 370–378.
Keymanesh, M. R., Nasrollahtabar, A., & Shahryari, N. (2018). Internal Structure Features of Asphalt Mixture for Field Samples. Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 6(1), 10-20.‏
Kemanesh, M., Ziari, H., Nasrollahtabar, A., & Shahryari, N. (2017). Analysis of Microstructural Parameters and Indirect Tensile Strength in Evaluation of Hot Mixture Asphalt Rutting Performance.‏
-Kutay, M., Arambula,E., Gibson,N., Youtcheff,J.(2010) “Three-dimensional image processing methods to identify and characterize aggregates in compacted asphalt mixtures International Journal of Pavement Engineering” Vol. 11, No. 6, pp.511–528.
- Masad, E., Muhunthan, B., Shashidhar, N.­ Harman, T., (1995), “Application of Digital Image Processing to Quantitative Study of Asphalt Concrete Microstructure” Transportation Research Record 1492/ 1995 pp.53–60.
-Masad, E., Muhunthan, B., Shashidhar, N., Harman T., (1999), “Internal Structure Characterization of Asphalt Concrete Using Image Analysis” journal of computing in civil engineering, pp. 88–95.
-Masad, E., Kutay, M., E., (2012), “Characterization of the Internal Structure of Asphalt Mixtures,” Transportation Research Circular E-C161, pp.2-16.
- NCHRP Report 673 (2018), “A Manual for Design of Hot Mix Asphalt with Commentary”, Transportation Research Board Washington D.C.
-Qinglin Guo, Yanshan Bian, Lili Li, Yubo Jiao, Jinglin Tao, Chengxiu Xiang, (2015), “Stereological estimation of aggregate gradation using digital image of asphalt mixture” Construction and Building Materials, Vol. 94, pp. 458–466.
-Roohi Sefidmazgi.N , Tashman.L & Bahia.H,(2012) “Internal structure characterization of asphalt mixtures for rutting performance using imaging analysis,” Road Materials and Pavement Design,pp 21-37.
-Shaheen, M., Al-Mayah, A., Tighe, S., (2016), “A novel method for evaluating hot mix asphalt fatigue damage: X-ray computed tomography” Construction and Building Materials­,Vol.113, pp. 121–133.
-Roohi Sefidmazgi.N (2011), “Defining Effective Aggregate Skeleton in Asphalt Mixture Using Digital Imaging,” Master of Science Civil&Environmental Engineering, University of Wisconsin-Madison.
-Vural kok, b., yilmaz, m., turhan, i., (2012), “Comparison of the Volumetric Properties and Stabilities of Field and Laboratory Compacted Asphalt Concrete” 5th Eurasphalt & Eurobitume Congress, Istanbul, 13-15th.
-Wang, H. Zhang, R. Chen, Y. You, Z. and  Fang, J., (2016), “Study on microstructure of rubberized recycled hot mix asphalt based
X-ray CT technology” Construction and Building Materials, Vol. 121, pp. 177–184.
-Wang, L., (2011), “­Mechanics of Asphalt Microstructure and Micromechanics” The McGraw-Hill Companies, Inc.
-Xu, H., Tan, Y., Yao, X., (2016), “X-ray computed tomography in hydraulics of asphalt mixtures:Procedure, accuracy, and application” Construction and Building Materials, Vol. 108, pp. 10–21.
- Xu Cai, Duanyi Wang, (2013)­, “Evaluation of rutting performance of asphalt mixture based on the granular media theory and aggregate contact characteristics” Road Materials and Pavement Design, Vol.14, No.2, pp.325-340.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار