بررسی آزمایشگاهی عملکرد مخلوط آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA) برای استفاده در روسازی سطوح پروازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

3 دانش آموخته کارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

چکیده

هدف از طراحی روسازی راهها و فرودگاه­ها فراهم آوردن یک ترکیب سازه­ای بر روی مسیر حرکت جهت انتقال ترافیک عبوری به صورت ایمن ، یکنواخت و کارآمد می­باشد و با افزایش روز افزون بار ترافیکی و میل به حمل بار بیشتر و در نتیجه ازدیاد بار وارده بر محورها و رویه آسفالتی، ضرورت طرح و اجرای لایه­های آسفالتی مقاوم­تر در برابر خرابی­های مختلف از جمله حساسیت رطوبتی و پدیده شیارشدگی (به عنوان پدیده­ای رایج در خرابی لایه آسفالتی) قابل تأمل است. در این تحقیق تاثیر افزودنی­هایی از ­SBS  (%3و5 %) و  Lucobite (3% و 5%) بر عملکرد مخلوط آسفالتی با استخوان­بندی سنگدانه­ای (SMA) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.آزمایشات مقاومت مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی، آزمایش حساسیت رطوبتی (با انجام آزمایش کشش غیرمستقیم و مدول برجهندگی در دو حالت خشک و مرطوب و آزمایش جوشان تگزاس) خزش دینامیکی و شیار جای چرخ هامبورگ به منظور تحقیق در رفتار مخلوط­های SMA انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش افزودنی­های پلیمری، درجه نفوذ کاهش و نقطه نرمی افزایش یافت. بررسی نتایج آزمایشات و پردازش تصویر عکس های آزمایش آب جوشان نشان داد افزودنی­های پلیمری سبب بهبود مقاومت مخلوط در برابر رطوبت گردیده است. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشان می­دهد­ ­که­ با افزایش افزودنی­های پلیمری مقاومت شیارشدگی نمونه­ها افزایش می­یابد.
به طوریکه نمونه­های حاوی افزودنی 5%
SBS دارای بالاترین مقاومت در برابر شیارشدگی می­باشد. همچنین نتایج آزمایش شیار جای چرخ نیز نشان می­دهد که با افزایش افزودنی های پلیمری مقاومت شیارشدگی نمونه­ها افزایش می­یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory Evaluation of Performance Properties of Stone Matrix Asphalt (SMA) Mixtures for Using on Airfield Pavements

نویسندگان [English]

  • Ali Paydar 1
  • Alireza Ameli 2
  • Majid Sattari 3
  • Behrouz Behnoud 3
1 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
3 M.Sc., Student, Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The aim of designing the roads and airports is to provide a structural composition on the path of motion to transport traffic in a safe, uniform and efficient way and as a result of increasing the traffic load and increasing the load on the axles and procedures, the necessity of design and implementation of stronger asphalt layers is critical to the various failures including moisture sensitivity and rutting phenomenon (as a common phenomenon in the rutting layer failure). In this study, the additives effect of SBS (% 3 and 5 %) and Lucobite (3 % and 5 %)on the performance of the asphalt mixed with the skelton of aggregates (SMA)was investigated. Marshall " s resistance tests, indirect tensile strength, resilient modulus, moisture susceptibility test (using an indirect tensile test and resilient modulus in two dry and wet conditions and Texas boiling test)were conducted to investigate the dynamic and temporal creep of the Hamburg wheel to investigate the behavior of SMA mixtures. The results showed that with the increase of polymeric additives, decrease of penetration rate and softening point were increased. The study of the results of experiments and image processing of boiling water test photographs showed that polymer additives improved the mixed resistance to moisture. Results of dynamic creep test show that by increasing the polymer additives the resistance of specimens is increased. As such, the samples containing 5 % of the SBS had the highest resistance to rutting. Also, the results showed that by increasing the polymer additives the resistance of the samples is increased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stone Matrix Asphalt (SMA)
  • Rutting
  • Dynamic Creep
  • Moisture susceptibility
  • Resilient Modulus
    "آیین­نامه روسازی آسفالتی راه­های ایران، نشریه شماره 234"، (1390)، پژوهشکده حمل و نقل، دفتر نظام فنی و اجرایی، معاونت برنامه­ریزی و نظارت راهبردی ریس جمهور.
 
- زیاری، ح. و طباطبایی، س.ع. و خبیری، م.، (1385)، "راهنمای کاربردی آزمایش­های قیر و آسفالت"، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران".
-  سازمان برنامه و بودجه، معاونت فنی، نشریه 110، (1382)، " مشخصات فنی عمومی راه ".
 
- شفابخش، غ.ع. و حداد، ع.ح. و اکبری، م.، (1387)، "کاربرد پلیمر در اصلاح خواص قیر و تهیه آسفالت پلیمری"، چهاردهمین کنفرانس دانشجویان مهندسی عمران سراسر کشور.
 
- یاری، ر.، (1388)، "تأثیر افزودنی قیر معدنی بر بتن آسفالتی گرم"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران.
 
- "کاربرد پلیمر در بهبود خواص قیرها و مخلوط آسفالتی"، (1387).
 
-Aflaki, S., & Tabatabaee, N., (2009), “Proposals for modification of Iranian bitumen to meet the climatic requirements of Iran”, Construction and Building Materials, 23(6), pp. 2141-2150.
 
-Brown, E. R., & Cooley, L. A., (1999), “Designing stone matrix asphalt mixtures for rut-resistant pavements (No. 425)”, Transportation Research Board.
 
-Brown, E. R., Haddock, J. E., Mallick, R. B., & Lynn, T. A., (1997), “Development of a mixture design procedure for stone matrix asphalt (SMA)”, National Center for Asphalt Technology, Report, pp.97-03.
 
-Prowell, B. D., Watson, D. E., Hurley, G. C., & Brown, E. R., (2009), “Evaluation of stone matrix asphalt (SMA) for airfield pavements”, NCAT Final Report.