بهینه‌سازی چند هدفه مشخصات عملکردی آسفالت حاوی افزودنی‌های بازیافتی با استفاده از روش پاسخ سطح

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

doi
10.22034/tri.2025.503301.3316
چکیده

‌استفاده از افزودنی‌های پودر لاستیک و پودر کربن در روسازی، با وجود مزایای فنی و زیست‌محیطی، با محدودیت‌هایی مواجه است که نیاز به بهینه‌سازی درصد مصرف آنها دارد. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی خصوصیات مکانیکی آسفالت به‌منظور افزایش طول عمر و کیفیت روسازی و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری بر مبنای نتایج آزمایشگاهی است. متغیرهای ورودی شامل درصد پودر کربن و پودر لاستیک و متغیرهای خروجی شامل مدول برجهندگی، مقاومت رطوبتی، انرژی شکست، عمق شیارشدگی و کرنش‌های تجمعی آسفالت هستند. مدل ریاضی فرآیند برای هر مشخصه مکانیکی آسفالت با استفاده از روش پاسخ سطح تعیین و دقت آن با تحلیل واریانس بررسی شد. نتایج نشان داد که تحلیل آماری RSM از دقت بالایی برخوردار بوده و متغیرهای خطی CRM و ACP تأثیر قابل توجهی بر رفتار مکانیکی و عملکردی آسفالت دارند. شرایط بهینه برای بیشینه‌سازی مشخصات مکانیکی آسفالت به‌صورت ACP برابر 4/44% و CRM برابر 9/14% پیشنهاد شد. مقایسه شرایط بهینه‌سازی‌شده و حداقل آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از ترکیب بهینه پودر لاستیک و پودر کربن، به ترتیب 9%، 53% و 69% بهبود در مقاومت رطوبتی، انرژی شکست و مدول برجهندگی و همچنین 48% و 44% کاهش در عمق شیارشدگی و کرنش پلاستیک ایجاد می‌کند. به‌طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که بهینه‌سازی انرژی شکست، مدول برجهندگی و مقاومت رطوبتی، همراه با کاهش شیارشدگی، می‌تواند منجر به افزایش کیفیت و طول عمر روسازی و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری شود.