ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر آلودگی‌های سطح روسازی در مجاورت روانآب بر ترک‏خوردگی‏ خستگی مخلوط آسفالت داغ

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

2 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، گرایش راه و ترابری، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

doi
10.22034/tri.2024.474651.3270
چکیده

یکی از خرابی‏های اصلی مخلوط آسفالتی، ترک‏خوردگی خستگی است که در نتیجه ضعف در خصوصیات قیر و یا چسبندگی قیر-سنگدانه در دمای میانی رخ می‏دهد. رطوبت از عوامل مهمی است که می‏تواند باعث تغییر در عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی شود. این موضوع هنگامی که سطح روسازی در معرض گرد و غبار یا دوده‏های ناشی از خروجی اگزوز خودرو قرار داشته باشد، اهمیت بیش‌تری دارد. بر این اساس در این پژوهش به بررسی تاثیر روانآب با درجه اسیدیته مختلف بر عملکرد مخلوط آسفالتی در دمای میانی پرداخته شده است. 12 نوع مخلوط آسفالتی با استفاده از دو نوع سنگدانه (سیلیسی و آهکی)، دو نوع قیر (PG 64-16 و PG 58-22) و افزودنی جاذب آلودگی آب به نام زئولیت در 2 درصد وزنی قیر ساخته شده است که تحت شرایط محیطی با درجه اسیدیته‏های 5، 6، 7، 8 و 9 قرار گرفته‏اند. آزمایش‏های مکانیکی رئومتر برش دینامیکی بر روی قیر و خمش نیم‌دایره بر روی مخلوط آسفالتی انجام شده است. همچنین مؤلفه‌های انرژی آزاد سطحی قیر و سنگدانه به ترتیب با روش‏های صفحه ویلهلمی و دستگاه جذب همگانی اندازه‌گیری شده‌اند. نتایج نشان می‏دهند که اعمال شرایط رطوبتی، مخصوصا شرایط اسیدی، از طریق افزایش انرژی جداشدگی باعث کاهش چسبندگی قیر-سنگدانه و در نتیجه افزایش احتمال ترک‏خوردگی خستگی می‏شود. شرایط محیطی اسیدی و بازی باعث افزایش سختی قیر، زاویه فاز، پارامتر خستگی و در نتیجه افزایش احتمال رخداد ترک‏خوردگی خستگی می‌شود. شرایط اسیدی و بازی، انرژی و چقرمگی شکست مخلوط را افزایش می‌دهند که به تبع آن قابلیت جذب تنش و مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر رشد ترک کاهش می‌یابد. زئولیت باعث بهبود مولفه غیرقطبی قیر می‏شود که بر روی مقاومت پیوستگی و چسبندگی مخلوط اثر مثبت دارد. براساس نتایج تحلیل آماری ‏ استفاده از 1 و 2 درصد زئولیت باعث افزایش معنادار پارامتر خستگی قیر، انرژی شکست و چقرمگی شکست مخلوط آسفالتی می‌شود.