بررسی خصوصیات عملکردی مخلوط آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای حاوی فیلر خاکستر ذغال سنگ و خاکستر پوسته برنج

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، تهران، ایران

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

3 مربی، گروه مهندسی عمران، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، تهران، ایران

چکیده

هدف از این مقاله بررسی تأثیر فیلر خاکستر ذغال سنگ و خاکستر پوسته برنج بر خواص مکانیکی و  عملکردی مخلوط آسفالتی گرم با استخوان بندی سنگدانه ای می باشد. در این تحقیق از خاکستر ذغال سنگ و خاکستر پوسته برنج  به عنوان جایگزین فیلر پودر سنگ آهک در درصدهای (0%، 25%،50%، 75% و 100%) در مخلوط های آسفالتی با استخوان بندی سنگ دانه ای استفاده شد. همچنین جهت جلوگیری از پدیده ریزش قیر در این مخلوط از الیاف سلولزی و پلیمر SBS استفاده شد. جهت بررسی خصوصیات عملکردی مخلوط آسفالتی آزمایشات مقاومت مارشال، مدول برجهندگی، مقاومت کششی غیرمستقیم، حساسیت رطوبتی، خزش دینامیکی و شیار جای چرخ انجام شد. نتایج نشان داد جایگزینی خاکستر پوسته برنج با فیلر گودر سنگ اهک سبب بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط آسفالتی گردیده است. در حالی­که استفاده از خاکستر ذغال تنها سبب بهبود حساسیت رطوبتی مخلوط گردیده است و بر روی سایرخصوصیات عملکردی مخلوط اثر منفی داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of performance properties of Stone Matrix Asphalt mixtures containing Coal Waste Ash (CWA) Rice Husk Ash (RHA)

نویسندگان [English]

  • B. Farzi 1
  • A.R. Ameli 2
  • ق. Babagoli 3
1 M.Sc., Student, Department of Civil Engineering, Pardis Branch, Islamic Azad University, Pardis, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran
3 Department of Civil Engineering, Pardis Branch, Islamic Azad University, Pardis, Tehran, Iran
چکیده [English]

The purpose of this paper is to investigate the effect of coal waste ash and rice husk ash on mechanical properties of the stone matrix asphalt mixtures. In this study, of coal waste ash and rice husk ashes was used as a substitute for limestone powder in percentages (0 %, 25 %, 75 %, 75 % and 100 %)in the stone matrix asphalt mixtures. also to prevent drain down of this mixture, the cellulose fibers and SBS polymer fibers were used. in order to investigate the performance characteristics of mixtures the Marshall stability test,  Resilient modulus, indirect tensile strength, moisture  sensitivity, dynamic creep, and wheel tracking tests were performed. the results showed that the replacement of rice husk ash with limestone powder has improved the performance characteristics of the mixture. While the use of coal waste ash is only enhanced the moisture sensitivity of mixtures and it has a negative effect on the performance properties of mixtures.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • stone matrix asphalt mixtures
  • Coal Waste Ash
  • Rice Husk Ash
  • industrial wastes

- ایران، وزارت راه و شهرسازی، معاونت امور فنی، دفتر امور فنی و تدوین معیارها، مرکز تحقیقات و آمـوزش، (1379)، "طراحـی و  آرزیـابی ازمایشـگاهی مخلوطهـای اسـفالتی بـا اسـتخوان بنـدی سنگدانهای"، نشریه شماره 206، چاپ اول، سـازمان مـدیریت و برنامه­ریزی کشور، مرکز مدارک علمی و انتشارات.

 

-بهبهانی، ح.، زیاری. ح. ارجمندپور، ج.، (1392)، "مقایسه نتایج حاصل از آزمایش حساسیت رطوبتی در مخلوط­های آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA) اصلاح شده با ترموپلاستیک الاستومرها"­، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.

 

- Ali N, Chan JS, Simms S, Bushman R, Bergan AT.  (1996), “Mechanistic Evaluation of Fly Ash Asphalt Concrete Mixtures”. J Mater Civil Engineering;8(1), pp.19–25.

 

- Asi, I. M. (2006), "Laboratory comparison study for the use of stone matrix asphalt in hot weather climates", Journal of Construction and Building Materials, No. 20, Issue 10, pp. 982-989.

 

- A.H. Lav, M.A. Lav, A.B. Goktepe, (2006), “Analysis and design of a stabilized fly ash as pavement base material”, Fuel 85 (16) 2359–2370, https://doi.org/ 10.1016/j.fuel.2006.05.017.

-Brown, E. R. and Manglorkar, H. (1993), "Evaluation of laboratory properties of SMA mixtures", National Center for Asphalt Technology Auburn University, Research Report, Sponsored by NAPA and the NAPA Education Foundation.

 

- Brown, E, et al, (1997), “Development of a Mixture Design Procedure for Stone Matrix Asphalt (SMA)”. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, No.66:pp.1-30.

 

-Brown, E. R., & Cooley, L. A. (1999), “Designing of SMA for rut resistant pavements”, NCHRP Report 425. National Cooperative Highway Research program.

 

-Çelik, (2008), “Influence of fly ash on the properties of asphalt”, Pet. Sci. Technol. 26
(13), pp.1571–1582.

 

-Chandra, R. Choudhary, (2013), “Performance characteristics of bituminous concrete
with industrial wastes as filler”, J. Mater. Civil Engireeng, 11 (2013) pp.1666–1673.

 

- Churchill EV, Amirkhanian SN. (1999), “Coal Ash Utilization in Asphalt Concretemixtures”. J Mater Civil Eng 1999;11(4), pp.295–301.

 

-Georgia Department of Transportation, Homepage, (2002), "SMA Research", Website: http://www.dot.state.ga.us/dot/construction/material.

 

- Huang, X. Shu, Q. Dong, J. Shen, (2010), “Laboratory evaluations of moisture susceptibility of hot-mix asphalt containing cementitious fillers, J. Mater. Civ. Eng. 22 (7) pp. 667–673.

 

-Karasahin, S. Terzi, (2007), “Use of marble waste dust in the mixture of asphalt
concrete as mineral filler”, Constr. Build. Mater. 21 (3),  pp.616–620.

 

-National Cooperative Highway Research Program. (2002), “Simple Performance Test for Superpave Mix Design”, Report 465.

 

- Osinubi, J.E. Edeh, (2011), “Reconstituted coal ash stabilization of reclaimed asphalt pavement, in: In Geo-Frontiers  Advances in Geotechnical Engineering, 2011, pp. 1172–1181.

 

- Pierce, L.M. (2000), "Stone matrix asphalt -SR-524­, 64th Avenue West to I-5", State Pavement Engineer Washington State Department of Transportation, Post Construction Report, WA-RD 504.1.

 

- Putman, B. J. and Amirkhanian, S. N. (2004), "Utilization of waste fibers in stone matrix asphalt mixtures", Journal of Resources Conservation and Recycling, No. 42, pp. 265- 274­.

 

- Ramme, B. W., Wen, H., Naik, T. R., and Kraus, R. (2005), “The Use of Fly Ash for in Situ Recycling of AC Pavements into Base Courses”. Geotechnical Applications for Transportation Infrastructure featuring the Marquette Interchange Project in Milwaukee, Wisconsin 181:10.

 

- State of Ohio Department of Transportation (1998), "Asphalt concrete with fibers", Supplemental Specification826.

 

-Sharma, S. Chandra, R. Choudhary, Characterization of fly ash bituminous concrete mixes, J. Mater. Civ. Eng. 22 (12) (2010), pp.1209–1216.

 

-Sobolev, I.F. Vivian, R. Saha, N.M. Wasiuddin, N.E. Saltibus, The effect of fly ash on the rheological properties of bituminous materials, Fuel 116 (2014), pp.471–477.

 

- Shivaprasad, F. Xiao, S. Amirkhanian, (2011), “Performance of warm-mix asphalt mixtures containing recycled coal ash and roofing shingles with moist aggregates for low-volume roads”, Transp. Res. Rec. 2205 pp.48–57.

 

-Sargin, M. Saltan, Yilmaz, N. Morova, S. Serin, S. Terzi, (2013), “Evaluation of rice
husk ash as filler in hot mix asphalt concrete, J. Constr. Build. Mater. 48, pp.390–397.