ارزیابی مقاومت فشاری و رفتار تنش- کرنش لایه اساس حاوی تراشه آسفالت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

چکیده

استفاده از مصالح تراشه آسفالت به عنوان یک نوع مصالح بازیافتی، در لایه آسفالت یا لایه اساس در روسازی امکان پذیر است. معمولا این مصالح به دلیل تغییرپذیری و مقاومت ناکافی، همراه با افزودنی تثبیت کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله مقاومت فشاری محدود نشده نمونه‌های تراشه آسفالت تثبیت شده با سیمان طی یک مطالعه آزمایشگاهی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. در ساخت نمونه‌های استوانه‌ای فشاری، از سیمان با درصدهای 4، 5 و 6 استفاده شده است. نمونه‌ها با انرژی تراکمی استاندارد تهیه شده و در دوره‌های 3، 7، 28 و 90 روزه در اتاق رطوبت عمل آوری شده‌اند. ساخت نمونه‌ها بر اساس استاندارد 558 ای اس تی ام (خاص تراکم خاک- سیمان) بوده و آزمایش فشاری محدود نشده به روش کرنش کنترل و با سرعت 1.3 میلیمتر بر دقیقه انجام شده است. به منظور بررسی تأثیر رطوبت ساخت، علاوه بر رطوبت بهینه رطوبت های کمتر و بیشتر از بهینه نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه آزمایشگاهی، با افزایش درصد سیمان و دوره عمل آوری، مقاومت فشاری محدود نشده و مدول الاستیسیته سکانتی به طور مشهودی افزایش می‌یابد. همچنین مشخص گردید که در هر طرح اختلاط، برحسب درصد سیمان مصرفی، مقاومت ماکزیمم ممکن است در رطوبت بهینه یا کمتر از بهینه رخ دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of compressive strength and stress-strain behavior of materials for base layer containing reclaimed asphalt pavement

نویسندگان [English]

  • Seyed Mohamad Mansoorzadeh 1
  • Ahmad Reza Mahboubi Ardakani 2
  • Ata Aghaei Araei 3
1 Ph.D., Student, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University (SBU), Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University (SBU), Tehran, Iran.
3 Associate Professor, Road, Housing and Urban Development Research Center, Tehran, Iran.
چکیده [English]

It is possible to use reclaimed asphalt pavement materials as a type of recycled material in the asphalt concrete layer or the base layer in the pavement. However, due to the variety of sources as well as insufficient strength, RAP materials without stabilizing additive is not suitable in granular base layers. In this paper, the unconfined compressive strength of cement treated RAP base has been investigated and evaluated in a laboratory study. Three cement contents of 4, 5, and 6 percent were added and the samples were cured for 3, 7, 28, and 90 days after compaction. Samples were prepared with standard compaction energy according to ASTM D558. The unconfined compressive test has been carried out using the strain control method. In order to investigate the effect of moisture, in addition to the optimum moisture, moisture levels below and above the optimum have also been evaluated. Based on the results of this laboratory study, with the increase of cement percentage and curing period, unconfined compressive strength and modulus of elasticity increase visibly. It was also found that according to the percentage of cement used in the mixing design, the maximum strength may occur at the optimum moisture or less than the optimum moisture content

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reclaimed Asphalt Pavement
  • Cement Treated RAP Base Mix
  • Unconfined Compressive Strength
  • Cement Treated Base
  • Soil-Cement
-Abdo F.Y., (2009), “Cement-stabilized base courses-concrete airport pavement workshop”.
-Adresi M, Khishdari A. Ahmadi A. Rooholamini H., (2019), “Influence of high content of reclaimed asphalt on the mechanical properties of cement-treated base under critical environmental conditions”, Int. J. Pavement Eng. 8436,
pp.1198–1105. Doi:10.1080/10298436.2017.1388508.
-Arshad M., Ahmed MF, (2017), “Potential use of reclaimed asphalt pavement and recycled concrete aggregate in base/subbase layers of flexible pavements”, Constr. Build. Mater., 151, pp.83–97.
-Arshad M., (2020), “Laboratory investigations on the mechanical properties of cement treated RAP-natural aggregate blends used in base/subbase layers of pavements. Constr. Build. Mater.”, 254.
-Das JT, Banerjee A, Chakraborty S., (2018), “A Framework for Assessment of Sustainability and Resilience in Subgrade Stabilization for a High-Volume Road”, Transportation Research Board 97th Annual Meeting, January 7-10, Washington, DC.
-Fedrigo W, Núñez WP, Castañeda López MA, Kleinert TR, Ceratti JAP, (2018), “A study on the resilient modulus of cement-treated mixtures of RAP and aggregates using indirect tensile, triaxial and flexural tests”, Constr. Build. Mater., 171, pp.161–169.
-Ghanizadeh AR, Rahrovan M, Bafghi KB, (2018), “The effect of cement and reclaimed asphalt pavement on the mechanical properties of stabilized base via full-depth reclamation”, Constr. Build. Mater., 161, pp.165–174. Doi.org/10.1016/j.conbuildmat.201 7.11.124.
-Kazemi, M., Hajforoush, M., Talebi, P.K., Daneshfar, M., Shokrgozar, A., Jahandari, S.,Saberian, M., Li, M., (2020), “In-situ strength estimation of polypropylene fibre reinforced recycled aggregate concrete using Schmidt rebound hammer and point load test”, Journal of Sustainable Cement-Based Materials, 9(5), pp.289-306.
-Kazmee, H., Tutumluer, E., and Beshears, S., (2016), “Using accelerated pavement testing to evaluate reclaimed asphalt pavement materials for pavement unbound granular layers”, Journal of Materials in Civil Engineering, 29 (2), pp.1–13.
-Morian D.A., Solaimanian M., Scheetz, B., Jahangirnejad S., (2012), “Developing Standards and Specifications for Full Depth Pavement Reclamation, Common wealth of Pennsylvania Department of Transportation”, USA, Harrisburg.
-Mousa E, El-Badawya S, Azam A., (2020), “Evaluation of reclaimed asphalt pavement as base/subbase material in Egypt”, Transportation Geotechnics. 100414.
-Roychand, R., Li, J., De Silva, S., Saberian, M., Law, D., Pramanik, B.K., (2021), “Development of zero cement composite for the protection of concrete sewage pipes from corrosion and fatbergs”, Resources, Conservation and Recycling, 164, 105166.
-Suddeepong A. Intra A. Horpibulsuk S, Suksiripattanapong C. Arulrajah A. Shen JS., (2018), “Durability against wettingdrying cycles for cement-stabilized reclaimed asphalt pavement blended with crushed rock”, Soils Found. 58, pp.333–343. Doi:10.1016/j.sandf.2018.02.017.
-Syed I.M., (2007), “Full-Depth Reclamation with Portland Cement: A Study of Long-Term Performance: Portland Cement Association”.
-Taha, R. Ali, G. Basma, A. and AlTurk, O., (1999), “Evaluation of reclaimed asphalt pavement aggregate in road bases and subbases”, in: Transp. Res. Rec., pp. 1652, pp.264–269.
-Texas Department of Transportation. Cement Treatment. ITEM 2762014.
-Wen H., Muhunthan B., Edil T., Tinjum J.M., (2014), “Stabilized layers for use in pavement design and analysis Appendix A”, Literature Review and Survey Results, NCHRP Project 4-36.
-Xiong, Z., Wei, W., Liu, F., Cui, C., Li, L., Zou, R., Zeng, Y., (2021), “Bond behaviour of recycled aggregate concrete with basalt fibre-reinforced polymer bars”, Composite Structures,256, 113078.
-Yuan, D., Nazarian, S., Hoyos, L. R. and Puppala, A. J., (2010), “Cement treated RAP mixes for roadway bases”, Center for Transportation Research Systems, The University of Texas at El Paso, Texas, and Department of Civil Engineering, The University of Texas at Arlington, Texas.