بررسی عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی در مقیاس های مختلف

در قالب یک رساله دکتری انجام شد؛

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، در قالب یک طرح پژوهشی رساله دکتری، عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی را با رویکرد چند مقیاسی بررسی کردند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری نکستونز، مجتبی خدادادی، دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی عمران-راه وترابری از دانشگاه صنعتی امیرکبیر درباره این طرح توضیح داد: باتوجه به حجم بالای ترافیک، رویه های آسفالتی راه های با ظرفیت بالا، تحت بارهای شدید وسایل نقلیه قرار دارند که این بارگذاری های شدید منجر به ایجاد ترک های خستگی می شوند.

وی ادامه داد: امروزه، فشار ناشی از چرخ های منفرد بزرگ در روسازی و حرکت مکرر وسایل نقلیه سنگین در تراکم ترافیکی راه های شریانی با ظرفیت بالا افزایش یافته و این مسایل موجب رشد اثرات مخرب ترافیک کنونی شده است.

خدادادی بیان کرد: خستگی یکی از رایج ترین خرابی های روسازی است که عوامل مختلفی ازجمله مشخصات، دانه بندی مصالح سنگی و قیر مصرفی بر آن تاثیر می گذارد. در سه دهه اخیر برای غلبه بر مشکلات قیرهای خالص که از خواص شیمیایی – فیزیکی، ریولوژیکی و چسبندگی محدودی برخوردارند از اصلاح کننده استفاده می شود.

این پژوهشگر دانشگاه صنعتی امیرکبیردرباره کاربردهای این پژوهش گفت: قیرهای اصلاح شده با بهبود خصوصیات عملکردی قیر و بالابردن طول عمر و زمان سرویس دهی روسازی، می توانند فواید زیادی در عملیات ساخت و تعمیر و بهسازی روسازی داشته باشند. این در حالی است که برای تعیین عملکرد و پیش بینی خواص قیر و مخلوط آسفالتی در برابر انواع خرابی ها، از آزمایش های متعددی استفاده می شود.

وی تصریح کرد: باتوجه به اهمیت خرابی خستگی و این که این نوع خرابی، همواره، یکی از مهم ترین دغدغه های مهندسان است؛ مطالعه این خرابی در اولویت این تحقیق قرار گرفت.

وی ادامه داد: همچنین، باتوجه به نیاز کشور به زیرساخت های پایدار، به ویژه در زمینه روسازی آسفالتی که محدودیت منابع مالی و نگرانی های زیست محیطی در آن بسیار به چشم می خورد، لازم است تا مهندسان به دنبال راه حلی باشند تا با یافتن بهترین مصالح کاربردی در این زیرساخت و همچنین یافتن مصالح پایدار جدید، کارایی مخلوط آسفالتی را بهبود دهند و عملکرد آن را بهتر پیش بینی کنند.

خدادادی به اهداف انجام این طرح اشاره کرد و گفت: هدف اصلی در این پژوهش، بررسی عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی در مقیاس های مختلف بوده تا بتوان با داشتن اطلاعات در مقیاس های پایین، به عملکرد مخلوط نهایی پی برد. مقایسه بین عمر مقیاس های مختلف مخلوط آسفالتی از دیگر اهداف انجام این طرح بود.

وی افزود: همچنین در این طرح، توانایی مدل سازی های عددی در پیش بینی عملکرد مخلوط آسفالتی و راه حل های بهینه سازی برای رسیدن به جواب نزدیک تر به نتایج آزمایشگاهی، بررسی شد.

خدادای درباره نتایج این طرح پژوهشی اضافه کرد: روسازی های آسفالتی، بهینه سازی ترکیب های مخلوط آسفالتی و تحلیل هزینه چرخه عمر دقیق تر با استفاده از رویکرد عمر خستگی به دست آمده از روش چند مقیاسی از نتایجی بود که انجام این طرح به دنبال داشت.

خدادادی بیان کرد: برای انجام این تحقیق، نیاز به نرم افزارهای کاربردی داشتیم که برای کشور فرانسه بود. به همین دلیل و از آنجاکه این نرم افزار در دسترس همه نبود، ناگزیر شدیم با روش های مختلف به این نرم افزار دست پیدا کنیم. همچنین، تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز طرح فقط در دانشگاه صنعتی امیرکبیر وجود داشت.