مدلسازی عمق شیارشدگی آسفالت با استفاده از نتایج آزمایش خزش دینامیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

2 دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

روسازیراه­ها،سرمایه­ ملی هر کشوری محسوب ­می­شوند کهسالیانه بخش عمده‌ای ­ازبودجه­ عمرانی سازمان‌های ذ‌یربطصرف ترمیم، بهسازی، حفظ و نگهداری آن‌ها می‌شود. تأمین اعتبار کافی برای این منظور چالشی است که مدیران و تصمیم­گیران همواره با آن مواجه و دست به گریبان بوده‌اند. از طرفی، سال­هاست که شیارشدگی به عنوان یکی از شایع­ترین انواع خرابی‌های ایجادشده در این نوع روسازی‌ها، مطرح می­باشد. این خرابی به مرور زمان و به علت تجمع تغییر شکل‌های ماندگار کوچک که در هر بارگذاری به وجود می­آید، ایجاد می‌شود. افزایش میزان تغییر شکل‌های ماندگار که خود منجر به افزایش عمق شیار می‌گردد، می‌تواند مشکلات جدی در روسازی راه‌ها ایجاد نماید. بدین ترتیب تخمین پتانسیل شیارشدگی مخلوط‌های آسفالتی در آزمایشگاه و پیش از تولید انبوه، اهمیت ویژه­ای می­یابد. آنچه به عنوان مسئله، پیش روی تحقیق حاضر مطرح است، بررسی تجربیات و روش‌های مطالعاتی در دنیا است تا  ضمن تعیین پارامترهای مستقیم و تأثیرگذار در این خصوص، مدلی مناسب جهت برآورد عمق شیار در  نمونه‌های آسفالتی، ارائه گردد. مدل ارائه شده، عمق شیارشدگی مخلوط‌های آسفالتی گرم را با استفاده از نتایج آزمایش خزش دینامیکی پیش‌بینی می‌نماید. اعتبار مدل حاصل با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم رقابت استعماری ارزیابی و تایید شده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of Rutting Depth Using Dynamic Creep Test Results

نویسندگان [English]

  • H. Divandari 1
  • S.F. Sadat Kholardi 2
1 Department of Civil Engineering, Nowshahr Branch, Islamic Azad University, Nowshahr, Iran
2 M.Sc. Grad, Department of Civil Engineering, Tehran-South Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Pavements are considered as national heritage of every country, and each year a major part of an organizations budget is spent on repairing, upgrading and maintaining them. Providing adequate funding for this purpose is a challenge which managers and decision-makers are facing with. On the other hand, many years are that rutting as one of the most common types of damages created in this type of pavements. These damages are created over time and due to the accumulation of small permanent deformation which is caused by each load. An increase in permanent deformation that leads to an increase in the depth of groove can cause serious problems in the pavement. Thus, estimating the potential of rutting in the asphalt mixtures in laboratory gets a special significance. In this research, by identifying experiences and research methods of the world and after investigating current situation our country, in addition to determining direct influential parameters, a suitable model for estimating the depth of the groove in asphalt will be presented. The proposed model determining the rutting depth of Hot Mix Asphalt by using dynamic creep test results. Model validation is verified by using the Artificial Neural Network (ANN).
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphalt Mixture
  • Rutting
  • Dynamic Creep
  • Flow Number
  • Wheel Track

-  احدی، م. ر.، متولی‌زاده، س. م. و متولی‌زاده، س. ح. (1394)، "نگرشی بر روش‌های آزمایشگاهی ارزیابی مقاومت شیارشدگی مخلوط‌های آسفالتی"، هفتمین همایش قیر و آسفالت ایران، تهران، مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی، 24 تا 26 آذر.

-         پژوهشکده حمل و نقل، (1386)، "روش‌های جدید طرح مخلوط‌های آسفالتی براساس عملکرد و پیشنهاد روش مناسب برای کشور"، وزارت راه و شهرسازی، معاونت آموزش تحقیقات و فناوری، پژوهشکده حمل و نقل.

-         پژوهشکده حمل و نقل، (1387)، "بررسی آزمایشگاهی اثر نوع دانه­بندی و فضای خالی در بتن آسفالتی بر شیار جای چرخ و قیرزدگی در راه‌های کشور"­، وزارت راه و شهرسازی، معاونت آموزش تحقیقات و فناوری، پژوهشکده حمل و نقل.

-         خاوندی، ع. و منصوری، س. (1393)، "بررسی اثر مشخصات مخلوط بتن آسفالتی بر شیارافتادگی با استفاده از آزمایش خزش دینامیکی"، مهندسی حمل و نقل، سال ششم، شماره اول، پاییز.

-         دیواندری، ح.، مدرس، ا.، حسینی، م. و رستمی، م. (1394)، "ارائه مدل شیارشدگی مخلوط­های آسفالتی با استفاده از نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم و پارامترهای مارشال"، مهندسی زیرساخت های حمل و نقل، سال اول، شماره دوم.

-         دیواندری، ح.، مدرس، ا.، رستمی، م. و حسینی، م. (1394)، "ارائه مدل تخمین عدد روانی با استفاده از پارامترهای مارشال و نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم"، پژوهشنامه حمل و نقل، دوره دوازدهم، شماره دوم، تابستان.

-         زیاری، ح.، دیواندری، ح.، شفابخش، غ. و حسامی، س. (1392)، "ارائه مدل پیش‌بینی شیارشدگی آسفالت با استفاده از پارامترهای خروجی متراکم­کننده ژیراتوری"، پژوهشنامه حمل و نقل، سال دهم، شماره اول، بهار، ص. 29-43.

-         عامری، م.، مقدس‌نژاد، ف. و میرزاحسینی، م. (1389)، "ارائه مدل پیش‌بینی پتانسیل شیارشدگی مخلوط‌های آسفالتی با استفاده از پارامترهای حاصل از طرح اختلاط مارشال و بررسی تاثیر این پارامترها بر عدد روانی"، پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران، اردیبهشت.

-         عربانی، م.، بخشی، ب. و شیرینی، ب. (1396)، "ارزیابی نتایج آزمایشگاهی عمق شیارشدگی در مخلوط آسفالت الستیکی با نتایج مدلسازی المان محدود"، مهندسی حمل و نقل، سال هشتم، شماره سوم،  بهار، ص. 435-450.

-         معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری (1390)، "آیین‌نامه روسازی آسفالتی راه‌های ایران"، نشریه شماره 234، وزارت راه و شهرسازی، پژوهشکده حمل و نقل، موسسه قیر و آسفالت ایران، تجدید نظر اول.

-   Ameri, M., Sheikhmotevali, A. H. and Fasihpour, A. (2014) “Evaluation and Comparison of Flow Number Calculation Methods”, Road Materials and Pavement Design, Vol. 15, No. 1,
pp. 182-206.

-   Anderson, R. M., Turner, A. P., Peterson, L. R. and Mallick, B. R. (2002) “Relationship of Superpave Gyratory Compaction Properties to HMA Rutting Behavior”, NCHRP Report 748, Transportation Research Board, Washington D.C, pp. 1-16.

-        Irfan, M., A., Y., Iqbal, S., Ahmed, S. and Hafeez, I. (2017­) "Rutting Evaluation of Asphalt Mixtures Using Static, Dynamic and Repeated Creep Load Tests”, Arabian Journal for Science and Engineering, November 2017, pp. 1-13. 

-        Feyissa, B. (2017) “Analytical Modeling of Rutting for Asphalt Concrete Pavement”, Conference of Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, Edited by Loizos, Taylor & Francis Group, London,
pp. 1383-1389.

-        Leonardi, G. (2015) “Finite Element Analysis for Airfield Asphalt Pavements Rutting Prediction”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences , Technical Sciences, Vol. 63, No. 2, pp. 397-403.

-          Niknam, T., TaherianFard, E., Pourjafarian, N. and Rousta, A. R. (2011), “Human Socio-political Evolution and Imperialistic Competitive Algorithm Application in Optimize the Huge-Combinatorial problem”, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 24 (2011), pp.306–317.

-          Sheng, H. F. and Ling, L. (2011), “Investigation and Countermeasures Analysis of Rutting in Highway Asphalt Concrete Pavements”, Advance Materials Research, Advance in Civil Engineering, Vol. 255,
pp. 3263-3267.

-          Williams, R. C., Buss, A., Mercado, G., Lee, D. and  Bozorgzad, A. (2016), “Validation of Gyratory Mix Design in Iowa”, IHRB Project TR-667, Institute for Transportation Iowa State University, Federal Highway Administration, Iowa Highway Research Board, and the Iowa Department of Transportation, pp.1-83.

-          Zhu, T., Ma, T., Huang, X. and Wang, S. (2016) “ Evaluating the Rutting Resistance of Asphalt Mixtures Using a Simplified Triaxial Repeated Load Test”, Construction and Building Materials, Volume 116, 30 July 2016, pp. 72-78.

-          Ziari,H. and Divandari, H. (2013) “Presenting Asphalt Mixtures Flow Number Prediction Model Using Gyratory Curves”, International Journal of Civil Engineering, Vol. 11, No. 2, pp. 125-133.