تأثیر دانه‌بندی مصالح بر خصوصیات عملکردی مخلوط آسفالتی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

با توجه به این که دانه­بندی بخش اعظمی از حجم و جرم یک مخلوط را به خود اختصاص می­دهد، بدیهی است که جزء مهمی از مخلوط آسفالتی بوده و نقش مهمی در انتخاب مخلوط بهینه داشته باشد. در این مطالعه سه دانه­بندی در محدوده مشخصات دانه­بندی شماره 4 آیین­نامه روسازی ایران جهت ساخت مخلوط آسفالتی و همچنین آزمایش­های مارشال، حساسیت رطوبتی و خزش دینامیکی برای مقایسه خصوصیات عملکردی مخلوط­های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. شیارشدگی با استفاده از پارامتر عدد روانی اندازه­گیری شده و به منظور ارزیابی مکانیزم حساسیت رطوبتی ترکیبی از آزمایش­های بصری و مکانیکی مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت مشخص شده است که دانه‌بندی حد پایین آیین‌نامه در مقایسه با سایر دانه‌بندی‌های مورد بررسی در این تحقیق، بهترین نتایج عملکردی را دارد. همچنین در این مطالعه روشی برای کمی­سازی نتایج آب جوشان (در استاندارد ASTM) با استفاده از پردازش تصویر در نرم­افزار MATLAB ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Aggregate Gradation on Performance of Asphalt Mixture

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Sangsefidi 1
  • Maryam Sangsefidi 2
  • Hasan Ziari 3
1 Faculty of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
2 School of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
3 of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

An adequate and economical design for a pavement structure is just as important as a design for any other engineering structure [1]. It is possible to improve the characteristics of the asphalt mixture, using its components, aggregates and bitumen.
Aggregates make up high proportion of volume and mass of asphalt mix; hence, it is predicted to have an enormous impact on the mixture properties. Major characteristics of aggregate are stiffness, shape, texture and gradation, that only gradation can be changed for a special mine. Aggregate gradation is the distribution of particle sizes expressed as a percentage of the total weight [2] and considered as the centerpiece property of aggregate which needs a careful consideration due to its effect on mix properties and performance of HMA mixtures, including air void, stability, stiffness, durability, permeability, workability, fatigue resistance, frictional resistance, resistance to moisture damage [1, 2] and also rutting resistance of asphalt concrete under traffic and environmental loads. So this parameter is considered as a very important parameter in the process of mixture design.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aggregate gradation
  • Mixture design
  • Optimum mixture
  • Permanent deformation
  • Moisture susceptibility
[1]     Nhat, T., "The Relationship of Bitumen Content, Aggregate Surface Area and Extraction Time Using Asphalt Ignition Furnace", Masters Thesis, Universiti Teknologi Malaysia, Faculty of Civil Engineering, 2008.
 [2]    منصورخاکی، ع.، یعقوبی، ا.، "مقایسه پارامترهای طرح مارشال دانه­بندی آستر آیین­نامه ایران با دانه‌بندی‌های به دست آمده از رابطه فولر"، هشتمین کنگره بین‌المللی عمران، سال 1388، شیراز.
[3]     طباطبایی، ا. م.، "روسازی راه". مرکز نشر دانشگاهی، چاپ دوازدهم، سال 1385.
[4] "آیین­نامه روسازی راه­های ایران"، سازمان مدیریت و برنامه­ریزی، دفتر امور فنی و تدوین معیارها، سال 1381.
[5] یعقوبی، ا.، "بررسی اثر دانه­بندی بر مقاومت مخلوط­های آسفالتی"، پایان­نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، زمستان 1385.
[6]        Clark, W., Wright, J.,"Effect of Idaho Aggregate Gradation on Asphalt Paving Mix", research project number 87, Idaho Transportation Department.1980.
[7]        "طرح مخلوط گرم آسفالت به روش LC"، انتشارات مؤسسه قیر و آسفالت ایران، شماره 8، 1385
[8]        Sengoz, B., Agar, A., "Effect of Asphalt Film Thickness on the Moisture Sensitivity Characteristics of Hot-Mix Asphalt",Building and environment, 2007. 42(10): p. 3621-3628.
[9]        Canadian Standard. "Asphalt Film Thickness Determination, in Asphalt Mixes", Strandart Test Procedure Manual, Saskatchewan Highways and Transportation, 2001.
[10]     زیاری، ح.، "راهنمای کاربردی آزمایش­های قیر و آسفالت"، مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، چاپ اول، 1385.
[11]     AASHTO standard. "Standard Specification for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing",American Association of State Highway and Transportation Officials, 1997.
[12]     Parker, F.,"A Field Study Of Stripping Potential Of Asphalt Concrete Mixtures", Project No. 2019- 6, Sponsered by The State of Alabama Highway Department, August 1989.
[13]     Othman, A. M.., "Impact of Polypropylene Application Method on Long-Term Aging of Polypropylene-Modified HMA",Journal of Materials in Civil Engineering, 2010, 22, 1012.
[14]     Abukhettala, M. E., "The Relationship between Marshall Stability, Flow and Rutting of The New Malaysian Hot-Mix Asphalt Mixtures", Masters Thesis, Universiti Teknologi Malaysia, Faculty of Civil Engineering. 2006.
[15]     Sangita., Tabrez. A. K., Shabina, R., Shrma, D. K., "Effect of Waste Polymer Modifier on the Properties of Bituminous Concrete Mixes", Construction and Building Materials, 2011.
[16]     Hinisliolu, S., Aar, E.,"Use of Waste High Density Polyethylene as Bitumen Modifier in Asphalt Concrete Mix", Materials letters, 2004, 58 (3-4), 267-271.
[17]     ایزدی، ا.، "ارزیابی نقش مصالح سنگی در پدیده شیار­افتادگی"، پایان­نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، زمستان 1385.
[18]     Goh, S.W., You, Z., "A Simple Stepwise Method to Determine and Evaluate the Initiation of Tertiary Flow for Asphalt Mixtures under Dynamic Creep Test",Construction and Building Materials, 2009, 23 (11), 3398-3405.
[19]  Williams, R, Ch., Brekah, T. M., "Evaluation of Hot Mix Asphalt Moisture Sensitivity Using the Nottingham Asphalt Test Equipment", Center for Transportation Research and Education, Iowa State University, Report No. IHRB Project TR-555, 2010.
[20]         Putman, B. J., Amirkhanian, S. N., "Utilization of Waste Fibers in Stone Matrix Asphalt Mixtures",Resources, conservation and recycling, 2004, 42 (3), 265-274.