دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Laboratory investigation of the Self-healing and deicing Performance of the WMA Mixtures containing Zinc Slag Filler بررسی آزمایشگاهی خواص یخ‏زدایی و خودترمیمی آسفالت‌های نیمه‌گرم حاوی فیلر سرباره روی 1 14 5130 10.22075/jtie.2021.22447.1507 FA منصور فخری استاد، دانشکده عمران و نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران سجاد جوادی دانشجو دکتری راه و ترابری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران Journal Article 2021 01 24 Nowadays, regarding the scarcity and non-renewability of natural resources and environmental issues, the use of waste materials in asphalt mixtures has been very popular. Besides, zinc slag has the potential to absorb microwave radiation because of its conductive nature. The main objective of this study is to investigate the feasibility of using zinc slag as a filler in warm mix asphalt (WMA) mixtures to examine the potential of deicing and self-healing. To evaluate de-icing potential, some tests on deicing potential of asphalt mixtures using microwave heating, including Ice-melting capability test, ice falling time, self-healing during deicing, and stability of WMA samples incorporating different contents of zinc slag filler (0, 35%, 70%, and 100% of total filler weight) were carried out. The results show that if 100% zinc slag filler is used in WMA asphalt mixture, the ratio of self-healing during deicing is the best; additionally, the results indicate that the ice melting speed of the WMA mixture containing 100% BOF filler was 68% higher than that of the control mixture. امروزه، با توجه به کمبود و غیرقابل تجدیدپذیر بودن منابع طبیعی و همچنین مسائل محیطزیستی، استفاده از مواد دورریختنی (بهخصوص سرباره روی) در مخلوط آسفالتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. احتمال میرود که با توجه به ماهیت رسانایی سرباره روی، مخلوطهای حاوی سرباره روی دارای پتانسیل مناسبی برای جذب زیاد امواج ماکروویو باشند. هدف اصلی این تحقیق، امکانسنجی استفاده از سرباره روی به عنوان فیلر در مخلوط‏های آسفالتی نیمه‏گرم برای بررسی پتانسیل یخ‏زدایی و خودترمیمی با استفاده از گرمایش ماکروویو می‏باشد. به همین منظور، آزمایش‏های پتانسیل یخ‏زدایی مخلوط آسفالتی با گرمادهی ماکروویو شامل آزمایش‏های سرعت ذوب شدن یخ، زمان افتادن یخ، بررسی خودترمیمی حین یخ‏زدایی و پایداری برای نمونه‏های آسفالتی نیمه‏گرم حاوی فیلر سرباره روی (صفر، 35، 70 و 100 درصد کل وزن فیلر) مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان می‏دهد که اگر 100 درصد فیلر سرباره روی در مخلوط آسفالتی نیمه‏گرم استفاده شود، میزان خودترمیمی حین یخ‏زدایی بهترین حالت خود را داشته و از طرفی میزان سرعت ذوب شدن یخ برای مخلوط‏های حاوی 100% فیلر سرباره روی 18/0 گرم بر ثانیه (68%) بیشتر از مخلوط کنترلی است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5130_7825623d95e310437c363189ab009384.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Shear Strength Parameters of Encased Ballast with Geogrid بررسی تأثیر دورپیچی به‌کمک ژئوگرید بر پارامتر‌های مقاومت برشی بالاست 13 36 5585 10.22075/jtie.2021.22780.1518 FA مرتضی اسماعیلی استاد، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران علی پوررشنو دانشجوی کارشناسی ارشد خط و سازه‌های ریلی، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران Journal Article 2021 02 26 In the present study utilizing large scale direct shear test, the effect of ballast encasing with geogrid has been investigated. In this mater two ballast grading of 1 and 4 have been considered in conjunction with three types of geogrids GP35/35, GP40/20 and GP60/20. All direct shear test have been carried out under the vertical surcharges of50, 100 and 150 kPa with shear deformation rate of 1mm/min. The outcomes of the results reveals that in absence of geogrid encasing, the shear strength of ballast depends on the maximum particle size, uniformity coefficient and the vertical surcharge value. In the case of geogrid encasing of the ballast has promoted the shear strength behavior whereas for the grade 1 gradation of the ballast, the maximum friction angle corresponding to 50 and 150 kPa surcharges have been 74.5 and 68.96 degrees while the maximum reduction percentage in dilation angle has been 32.22. On the other hand for ballast grading 4, the mentioned variations have been correspondingly obtained as 30.12, 14.67 and 27.86 percentages. در پژوهش حاضر، با به‏کارگیری دستگاه برش مستقیم بزرگمقیاس، تأثیر دورپیچی بر پارامترهای مقاومت برشی بالاست بررسی شده است. برای این منظور، از دو گروه بالاست با اندازه متوسط دانه‌ای ( ) برابر 31/41 و 55/31 میلی‌متر و همچنین سه نوع ژئوگرید دوسویه 35/35GP، 20/40GP و 20/60GP استفاده شد. آزمایش‌ها تحت تنش‌های‌ قائم 50، 100 و 150 کیلوپاسکال با نرخ برش یک میلی‌متر در دقیقه انجام شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که در حالت بدون دورپیچی، رفتار برشی بالاست متأثر از اندازه بیشینه قطر سنگدانه، ضریب یکنواختی و همچنین تنش قائم اعمالی است. بهگونه‌ای که با افزایش درصد مصالح درشت‌دانه و ضریب یکنواختی بالاست، مقاومت برشی آن افزایش می‌یابد. ولی با افزایش مقادیر تنش قائم از 50 به 150 کیلوپاسکال، زاویه اصطکاک داخلی بالاست‌های گروه‏های یک و چهار به‏ترتیب از 56/65 و 90/63 به 39/54 و 16/52 کاهش یافته است. به‏طور مشابه،‌ برای دو گروه دانه‌بندی مذکور، مقدار میانگین زاویه اتساع به‏ترتیب 69/16 و 85/12 درصد کاهش یافت. از سوی دیگر، دورپیچی بالاست با ژئوگرید باعث بهبود رفتار برشی آن شده، به‏طوری که برای گروه دانه‌بندی یک، حداکثر زاویه اصطکاک داخلی متناظر با تنش‌های قائم 50 و 150 کیلوپاسکال به‏ترتیب 5/74 و 96/68 بوده، که مضاف بر آن، میانگین زوایای اتساع، 22/32 درصد کاهش یافت. در بالاست گروه چهار، بیشینه زاویه اصطکاک، در حضور تنش‌های قائم 50 و 150 کیلوپاسکال، در مقایسه با حالت بدون دورپیچی، به‏ترتیب 77/11 و 80/24 درصد افزایش یافت؛ میانگین زوایای اتساع نیز 86/27 درصد کاهش یافت. همچنین، مطالعه حاضر نشان داد که رفتار برشی بالاست متأثر از اندازه چشمه ژئوگرید (A) است. جمع‎بندی نتایج نشان می‌دهد که استفاده از روش دورپیچی سبب بهبود قابل ملاحظه‌ی رفتار برشی بالاست شده، که می‌توان از این روش برای حفظ پایداری خطوط بالاستی در قوس‌ها بهره برد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5585_b2431ac39cd17d206fa9efcc7616a229.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Investigating the effect of thermal gradients and traffical loads in roller compacted concrete pavement using finite element method بررسی اثر تنش‌ ناشی از بارگذاری ترافیکی و گرادیان حرارتی در روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش اجزای محدود 37 52 5165 10.22075/jtie.2021.22994.1523 FA امیرحسین جاجرمی دانشجوی کارشناسی ارشد راه و ترابری، دانشکده عمران و محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ابوالفضل حسنی استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران محمد محمد کریمی استادیار دانشکده عمران و محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران Journal Article 2021 03 27 It has been spent big amouts of budget for design,build and maintenance of roads in all over the world.Many of the failures occurring in pavements are as results of different vehicle loads,environmental changes and poor maintenance strategies.One of the important issues that creates cracks in concrete pavement and reduces pavement loading capacity is thermal stresses caused by temperature gradients and combined streeses due to temperature gradient and traffic loads.Factors such as solar radiation,temperature changes and etc. cause thermal stresses in pavements. These stresses , alone or in combination with traffic loading, can lead to cracks in the surfaces of the pavement, which can gradually lead to the removal and destruction of concrete pavement. Therefore, research on effective parameters of this issue seems necessary. Until the advent of the finite element method, these categories of researches were carried out experimentally, which, due to their hardiness, over time, gave their place to numerical methods. In this paper, the Abqus software is used to model three-dimensional roller compacted concrete pavement and to investigate the response of this pavement under the combination of traffic and thermal loading. سالانه مبالغ زیادی در سراسر جهان هزینه طرح، ساخت و نگهداری روسازی راهها میگردد. تعداد زیادی از گسیختگیهای روسازی در نتیجهی اعمال بارهای مختلف ناشی از وسایل نقلیه، تغییرات محیطی و استراتژیهای ضعیف نگهداری رخ میدهد. یکی از مسائل مهم در روسازیهای بتنی که باعث ایجاد ترک و کاهش ظرفیت در روسازی بتنی میشوند، تنشهای حرارتی ناشی از گرادیانهای حرارتی و تنشهای ترکیبی ناشی از گرادیان حرارتی و بارگذاری ترافیکی است. عواملی نظیر تابش خورشید و تغییر دما باعث ایجاد تنشهای حرارتی در روسازی میشوند. این تنشها به تنهایی و یا بهصورت ترکیب با بارگذاری ترافیکی میتوانند منجر به ایجاد ترک خوردگی در سطوح مختلف روسازی شوند که این ترکها میتوانند بهتدریج موجب خرابی سازهای روسازی بتنی شوند. لذا تحقیق روی پارامترهای مؤثر بر ترک خوردگی بتن امری ضروری به نظر میرسد. تا پیش از ظهور روش اجزای محدود، این دسته از پژوهشها توسط نتایج آزمایشگاهی و تجربی انجام میگرفت که به دلیل سخت و طاقتفرسا بودن آن به مرور زمان جای خود را به روشهای عددی دادند. در این پژوهش، از نرمافزار آباکوس برای مدل‏سازی سه‏بعدی روسازی بتن غلتکی و بررسی پاسخ این روسازی تحت ترکیب بارگذاری ترافیکی و حرارتی استفاده شده است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5165_69e927796e3deb3d936a437544585ea2.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Presenting a new estimation technique to model International Roughness Index and treatment improvement ارائه روش جدید برای پیش‌بینی مدل اضمحلال و بهبود شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی انعطاف‌پذیر 53 74 5584 10.22075/jtie.2021.21865.1492 FA رضا سپاس‌پور دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران مهرداد احسانی دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران حامد ناصری دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران فریدون مقدس‌نژاد استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران 0000-0003-3830-4555 Journal Article 2020 11 19 International Roughness Index is one of the most important indices to assess the pavement quality, and it is generally employed in pavement maintenance planning. In this study, by virtue of differential evolutionary programming and Long Term Pavement Performance data, two prediction models are introduced to predict pavement deterioration function and treatments’ improvement. For pavement deterioration modeling, climate condition, traffic, and pavement structural features are taken into account. Besides, the most-applicable pavement treatments utilized in Iran are considered in this investigation. 520 and 336 data are applied to model pavement deterioration and treatments’ improvement. The predicted models have a very high accuracy and can be used in various fields. The pavement deterioration model and treatments’ improvement model reach the coefficient determination of 99% and 97% for both training and testing data, which indicates the high-level accuracy of the introduced models. The treatments’ improvement model provides the mean squared error of 0.2 approximately. شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی یکی از مهم‌ترین شاخص‌های ارزیابی وضعیت روسازی است که در سیستم‌های مدیریت و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری روسازی استفاده می‌شود. در این مطالعه، به کمک الگوریتم بهینه‌سازی تکاملی تفاضلی و توسعه آن به روش یادگیری ماشین و با استفاده از پایگاه داده‌های برنامه بلندمدت روسازی، دو مدل برای پیش‌بینی اضمحلال شاخص بین‌المللی ناهمواری و بهبود عملکرد روسازی تحت اعمال روکش ارائه شده است. برای توسعه مدل اضمحلال روسازی، متغیرهای آب و هوایی، ترافیکی و سازه‌ای در نظر گرفته شده‌اند و رابطه‌ای برای پیش‌بینی افزایش شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی ارائه شده است. همچنین، میزان بهبود شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی تحت تأثیر روش‌های مختلف تعمیر و نگهداری مرسوم در ایران بررسی شد و رابطه‌ای برای پیش‌بینی میزان کاهش این شاخص تحت اعمال روکش ارائه شده است. تعداد ۵۲۰ و ۳۳۶ ردیف داده‌ برای توسعه مدل‌های اضمحلال و بهبود عملکرد روسازی استفاده شده است. مدل‏های پیش‏بینی شده از دقت بسیار خوبی برخوردارند. ضریب تعیین مدل‌ اضمحلال روسازی ارائه شده برابر با ۹۹/0 و میانگین خطای مطلق معادله ارائه شده برای داده‌های آموزش و آزمایش کمتر از ۱/0 می‌باشد که دقت آن در مقایسه با سایر مدل‌های ارائه شده تا کنون به دلیل در نظر گرفتن متغیرهای متنوع و روش توسعه داده شده، بسیار زیاد است. ضریب تعیین مدل بهبود توسعهیافته برای داده‌های آموزش و آزمایش برابر 9۷/0 و جذر میانگین مربعات خطا تقریباً برابر ۲/0 به‏دست آمد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5584_dc5f9fb24f53b90b5c599c3889eedd73.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Mechanical Properties Evaluation of Roller Compacted Concrete Pavement Using Response Surface Methodology in Terms of an Experimental Program ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات مکانیکی روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش سطح پاسخ 75 98 5593 10.22075/jtie.2021.23803.1540 FA حسین عرب‌یارمحمدی دانشجوی دکتری عمران، دانشکده مهندسی عمران، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران محمد کاظم شربتدار استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان حسین نادرپور استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان Journal Article 2021 06 27 Roller-Compacted Concrete (RCC) is a kind of dry consistency concrete with zero slump, with two various main applications for dams and pavements. Owing to the benefits such as cost efficiency, low hydration heat, durability, and high speed of execution, RCC is particularly preferred in the construction of airstrips, military sites, and nuclear plants projects. The effects of cement content, the water to cement (W/C) ratio, and the sand to aggregate (S/A) ratio were investigated on Roller-Compacted Concrete Pavement (RCCP) mechanical properties in this paper. Results were obtained through experimental tests and response surface methodology (RSM) analysis. Two cement content, three W/C ratios, and three S/A ratios were implemented, and their effects on Vebe time, modulus of elasticity, and compressive, flexural, and tensile strengths were evaluated. It was found that the most efficient way to decrease the Vebe time was to increase the W/C ratio. The cement content and W/C ratio had an inverse relationship with the Vebe time, while the S/A ratio influences the Vebe time directly. The cement content had the greatest impact on compressive strength and compressive strength increased when the W/C ratio increased due to greater compact-ability. Results indicated that the modulus of elasticity was a function of coarse aggregate content. The flexural strength was governed by cement content and the first cracking strength of paste. However, in the splitting test, it was the S/A ratio had the maximum effect. بتن غلتکی نوعی بتن خشک با اسلامپ صفر است که دارای دو کاربرد اصلی مختلف در سدسازی و روسازی است. با توجه به مزایایی مانند بهره‌وری هزینه، گرمای هیدراتاسیون کم، دوام و سرعت زیاد اجرا، این بتن به ویژه در ساخت باند فرودگاه‌ها، سایت‌های نظامی و نیروگاه‌های هسته‌ای ترجیح داده می‌شود. در این مقاله، چگونگی تأثیر مقدار سیمان، نسبت آب به سیمان (W/C) و نسبت ریزدانه به کل سنگدانه (S/A) بر مشخصات مکانیکی بتن غلتکی روسازی بررسی شده است. نتایج از طریق آزمایش‌های تجربی و تجزیه و تحلیل روش سطح پاسخ (RSM) به‏دست آمد. بدین منظور، دو مقدار سیمان، سه نسبت آب به سیمان و سه نسبت ریزدانه به کل سنگدانه در نظر گرفته ‌شد و تأثیر این پارامترها بر کارایی، مدول الاستیسیته و مقاومت‌های فشاری، خمشی و کششی مورد بررسی قرار‌ گرفت. نتایج نشان داد که مؤثرترین راه برای افزایش کارایی (کاهش زمان وی بی)، افزایش نسبت آب به سیمان است. همچنین، مقدار سیمان و نسبت آب به سیمان رابطه‌ی معکوس با زمان وی بی داشتند. در‌ حالی ‌که نسبت ریزدانه به کل سنگدانه به طور مستقیم بر آن تأثیر می‌گذارد. مقدار سیمان بیشترین تأثیر را در مقاومت فشاری داشت و افزایش نسبت آب به سیمان نیز به دلیل افزایش میزان تراکم‌پذیری باعت افزایش مقاومت فشاری گردید. بر مبنای نتایج، مشخص گردید که مدول الاستیسیته تابعی از میزان مصالح سنگی درشت‌دانه است. از دیگر نتایج، تأثیر مقدار سیمان و اولین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی خمیرسیمان بر مقاومت خمشی بود. در حالی ‌که در مقاومت کششی، نسبت ریزدانه به کل سنگدانه بیشترین تأثیر را داشت.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5593_60e42dec4a4c9c1f4b4393977158049f.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Investigation of the occurrence of hydroplaning on the road surface by providing a new laboratory device بررسی وقوع هیدروپلنینگ بر سطح روسازی راه با ارائه یک دستگاه جدید آزمایشگاهی 99 115 5634 10.22075/jtie.2021.22402.1505 FA سیدمحمدحسین دهناد استادیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه قم Journal Article 2021 01 17 Existence of any liquid on asphalt pavement surface causes a decrease in skid resistance. By increasing water film and vehicle velocity, there is a moment in which hydroplaning phenomenon can occur and causes the vehicle linear speed to become disproportionate to wheel rotational speed. In this study, to understand the influence of pavement texture on the hydroplaning speed, a new lab-scale apparatus has been designed and manufactured. The lack of proportion between linear movement of vehicle shaft and the wheel rotation was found to be a good index to determine hydroplaning threshold and hence an important principle in the design of this machine. In order to evaluate this phenomenon, various types of asphalt mixtures with different aggregate grading have been made and the values of mean textures depth have been measured. Then, at various frequencies, using the manufactured device in dry and wet conditions, the surface of the pavement is subjected to hydroplaning test. Based on the measures, a simplified model was developed that is able to predict the hydroplaning speed depending on pavement’s texture characteristics and Coefficient of wheel brake. By comparing the results obtained from the proposed apparatus with the common experimental models for predicting hydroplaning speed, it has been determined that this apparatus can be used as a suitable device for investigating the effects of factors affecting this phenomenon. The results indicated that an increase of 2 and 3 times of 0.5 to 1 mm range, related to the mean texture depth of asphalt pavement, increases 8% and 17% at the hydroplaning threshold speed respectively. یکی از عوامل مهم در ایمنی راهها، اصطکاک بین چرخ وسیله نقلیه و رویه راه است، بهطوری که راننده بتواند در صورت لزوم در فاصلهای مطمئن وسیله نقلیه خود را متوقف و یا کنترل نماید تا منجر به وقوع تصادف نگردد. وجود رطوبت در سطح روسازی موجب کاهش مقاومت لغزندگی رویه راه شده و با افزایش ضخامت آب و سرعت خودرو، باعث بروز پدیده هیدروپلنینگ میگردد. در این مطالعه، با ارائه شیوهای جدید، دستگاهی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است که میتواند وقوع این پدیده را با تمرکز بر تأثیر سطوح مختلف روسازی، شبیه‌سازی نماید. عدم تناسب بین جابجایی طولی خودرو و میزان دور چرخ و تبدیل شدن بخشی از غلتش به لغزش بهعنوان یک اصل مهم در طراحی این دستگاه در نظر گرفته شده است. بهمنظور ارزیابی این پدیده، انواع مختلف مخلوط آسفالتی با دانه‌بندی متفاوت ساخته شده و مقادیر متوسط عمق بافت اندازهگیری شده است. سپس در فرکانسهای مختلف، با استفاده از دستگاه ساخته شده، در شرایط خشک و مرطوب بودن سطح روسازی، مورد آزمون هیدروپلنینگ قرار گرفتهاند. با مقایسه نتایج اخذ شده از دستگاه پیشنهادی با مدلهای تجربی رایج برای پیشبینی سرعت هیدروپلنینگ، مشخص گردید که این دستگاه میتواند به‏عنوان ابزار مناسبی برای بررسی اثرات عوامل مؤثر بر این پدیده به‏کار گرفته شود. نتایج نشان داد که افزایش دو و سه برابری بازه 5/0 تا 1 میلی‏متر مرتبط با میانگین عمق بافت روسازی، بهترتیب باعث افزایش 8 و 17 درصدی در سرعت آستانه هیدروپلنینگ میشود. همچنین، مشاهده شد که در مخلوط با دانه‌بندی متراکم، افزایش متوسط عمق بافت از 5/0 میلی‏متر به 2 میلی‏متر، باعث تأخیر 22 درصدی در وقوع هیدروپلنینگ میشود.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5634_b5f068e19538e4217b1b13d4a71d68cf.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 7 4 2022 02 20 Performance Characteristics of Microsurfacing Mixture Containing Basic Oxygen Furnace Steel Slag Powder as an Alternative to Natural Filler مشخصات عملکردی مخلوط میکروسرفیسینگ حاوی پودر سرباره فولاد کوره اکسیژنی به‌عنوان جایگزین فیلر طبیعی 115 135 5829 10.22075/jtie.2021.24660.1559 FA حسن دیواندری دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نوشهر محمد حیدری دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شمال، آمل مهدی زال نژاد دانشجوی دکتری گرایش راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم‌ و‌ صنعت ایران، تهران Journal Article 2021 09 25 Given the crucial importance of roads in connecting different areas, road maintenance has long been seen as a vital duty of road transportation/maintenance organizations. Microsurfacing is an important method of preventive maintenance for roads. The present research was aimed at investigating the use of basic oxygen furnace steel slag as filler in microsurfacing mix design in an attempt to evaluate its performance. For this purpose, we began by studying the physical and chemical properties of aggregates and steel slag filler. Subsequently, the performance of five different asphalt mixtures containing the steel slag filler at 0, 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 wt.% per total weight of aggregate was investigated. The microsurfacing specimens were evaluated using wet track abrasion, loaded wheel-displacement, loaded wheel-sand cohesion, and wet cohesion tests for 30 and 60-min testing times according to ISSA A143 and ASTM D6372. The results showed that the steel slag filler-containing mixtures tended to improve the performance of microsurfacing. Among other mixtures, the one containing the steel slag filler at 7.5 wt.% could improve the cohesion strength by 28 and 45% upon 30 and 60 min of testing, respectively, as compared to the control specimen. Moreover, this specimen exhibited 48.3% higher abrasion resistance, 29.3% lower bleeding, and increased resistance to vertical and lateral displacements by 47.6 and 40.0%, respectively. Compared to the control specimen, this specimen contained 1% higher bitumen emulsion, setting the scene for achieving an appropriate level of cohesion strength within a given time. با توجه به اهمیت راه‌ها در ایجاد ارتباط بین نواحی مختلف، همواره مسئله تعمیر و نگهداری راه‌ها امری حیاتی برای سازمان‌های راهداری یا حمل‌ونقل جاده‌ای محسوب می‌شود. یکی از اثربخش‌ترین شیوه‌های نگهداری پیشگیرانه و تعمیر راه‌ها آسفالت حفاظتی میکروسرفیسینگ است. هدف این پژوهش، بررسی به‌کارگیری فیلر سرباره فولاد کوره اکسیژن- بازی در طرح اختلاط میکروسرفیسینگ جهت سنجش عملکرد آن است. برای این منظور، ابتدا ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی مصالح سنگی و فیلر سرباره فولاد مورد تحقیق و مطالعه واقع شده و سپس جهت بررسی عملکرد مخلوط‌ها، از پنج ترکیب مختلف حاوی صفر، 5/2، 0/5، 5/7 و 0/10 درصد فیلر سرباره فولاد بر حسب وزن کل سنگدانه استفاده گردید. ارزیابی نمونه‌ها بهواسطه آزمایش‌های سایش در شرایط مرطوب، چرخ بارگذاری شده- جابه‌جایی، چرخ بارگذاری شده- چسبندگی ماسه و آزمایش‌های چسبندگی مرطوب در 30 و 60 دقیقه، مطابق با دستورالعمل ISSA A143 و ASTM D6372 انجام شد. نتایج طراحی نشان داد که مخلوط‌های حاوی فیلر سرباره فولاد، موجب بهبود عملکرد میکروسرفیسینگ می‌شوند. همچنین، در میان مخلوط‌ها، مخلوط حاوی 5/7 درصد فیلر سرباره فولاد نسبت به نمونه شاهد موجب افزایش چسبندگی در مدت زمان 30 و 60 دقیقه به ترتیب به میزان 28 و 45 درصد، بهبود مقاومت در برابر سایش به میزان 3/48 درصد، کاهش قیر زدگی مخلوط به میزان 3/29 درصد و افزایش مقاومت در برابر جابه‌جایی عمودی و جانبی به ترتیب به میزان 6/47 و 0/40 درصد گردید. این مخلوط نسبت به نمونه شاهد دارای 1 درصد قیر امولسیون بیشتر به‌منظور دستیابی به چسبندگی مناسب در زمان مشخص است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_5829_2bdbc563abaff1a5e718601277fa53b9.pdf