دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Optimization of Bitumen-Cement Emulsion for Stabilizing Selected Sandy Soils in Central Iran Based on Compressive and Shear Strength بهینه‌سازی امولسیون قیری- سیمانی در تثبیت ماسه‌های ‌بادی منتخب اقلیم مرکزی ایران بر مبنای مقاومت فشاری و برشی 1 20 9824 10.22075/jtie.2025.37188.1719 FA فاطمه کریمی کارشناس ارشد راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران. رضا پورحسینی دانشیار بخش ژئوتکنیک و راه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران. محمدمهدی خبیری دانشیار، بخش ژئوتکنیک و راه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران. Journal Article 2025 03 18 Aeolian sand poses significant challenges to civil engineering projects due to its inherent properties. In this research, a comprehensive experimental program was conducted to investigate the effectiveness of bitumen emulsion and cement in stabilizing aeolian sand. For this purpose, samples were collected from three distinct regions (Northern, Central, and Southern) within the central desert areas of Iran and stabilized with varying percentages of bitumen and cement. After 24 hours of curing in a 60 °C oven, the mechanical properties of these samples, including compressive strength, shear strength parameters, and unconfined compressive strength (UCS), were rigorously evaluated. Results demonstrated that optimal mixture in the Northern region, comprising 6% cement and 10% bitumen, yielded a 130% improvement in compressive strength. For the Central region samples, 6% cement and 6% bitumen resulted in a 57% increase in compressive strength. In the Southern region samples, combination of 6% cement and 8% bitumen provided a 121% enhancement in compressive strength. Direct shear tests indicated significant improvements in shear parameters for the optimal mixtures: A 49% increase in the angle of internal friction and a 125% increase in cohesion. The mixture containing 6% cement and 6% bitumen proved most effective in enhancing the internal friction angle, achieving a 29% improvement. Evaluation of UCS results revealed the greatest increases in this parameter occurred in the Northern and Southern regions for samples containing 6% cement and 10% bitumen, with improvements of 79% and 80%, respectively. In the Central region samples, maximum UCS increase (51%) was observed in samples containing 4% bitumen (alongside the optimal cement content). ماسه‌بادی به دلیل ویژگی‌های ذاتی آن، همواره چالش‌های جدی برای پروژه‌های عمرانی ایجاد می‌کند. در این تحقیق، یک برنامه آزمایشی جامع برای بررسی اثربخشی امولسیون قیر و سیمان در تثبیت ماسه‏بادی انجام شد. بدین منظور، نمونه‌هایی از سه ناحیه متمایز (شمالی، مرکزی و جنوبی) مناطق بیابانی مرکزی کشور جمع‌آوری و با درصدهای مختلف قیر و سیمان تثبیت شدند. پس از 24 ساعت عمل‌آوری در گرمخانه 60 درجه سلسیوس، ویژگی‌های مکانیکی این نمونه‌ها شامل مقاومت فشاری و برشی و مقاومت فشاری تک‏محوری، به دقت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ترکیب بهینه در ناحیه شمالی با 6% سیمان و 10% قیر، بهبود 130% در مقاومت فشاری را ایجاد کرد. برای نمونه مرکزی، 6% سیمان و 6% قیر، 57% افزایش مقاومت فشاری را به همراه داشت و در نمونه ناحیه جنوبی، ترکیب 6% سیمان و 8% قیر، 121% بهبود در مقاومت فشاری را فراهم کرد. همچنین، آزمایش برش مستقیم نشان‌دهنده افزایش 49% زاویه اصطکاک و 125 % ضریب چسبندگی در نمونه‌های بهینه بود. نمونه‌های حاوی 6% سیمان و 6% قیر بهترین اثربخشی در افزایش زاویه اصطکاک داخلی را با 29% بهبود عملکرد دارا است. بررسی نتایج مقاومت فشاری تک‏محوری نشان داد که بیشترین افزایش این پارامتر در نمونه‌های شمالی و جنوبی در نمونه حاوی 6% سیمان و 10% قیر با افزایش 79% و 80% و در نمونه ناحیه مرکزی در نمونه دارای4% قیر با افزایش 51% رخ داده است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9824_0b297784ce93bbd13db7fa6bdb177b18.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Investigating Mode I and Mode II of Fracture Toughness of Asphalt Concrete Containing Steel Slag Powder at Low Temperature بررسی پارامتر چقرمگی شکست مود های Ⅰ و Ⅱشکست مخلوط آسفالتی حاوی پودر سرباره فولادی در دمای پایین 21 42 9571 10.22075/jtie.2025.36844.1714 FA شاهین شعبانی دانشیار، گروه راه و ترابری، دانشگاه پیام نور تهران، ایران. محمدرضا ملک دانشجوی دکتری راه و ترابری، دانشگاه پیام نور تهران، ایران. محمودرضا کی‌منش دانشیار، گروه راه و ترابری، دانشگاه پیام نور تهران، ایران. Journal Article 2025 02 08 Various waste and recycled materials are used in concrete mixtures to produce green building materials, and among them, steel slag is a favorite material that can be used as a partial replacement for natural stone aggregates. In this study, the effect of adding steel slag powder as a filler on the Mode I and Mode II fracture toughness of hot mix asphalt (HMA) was investigated. A semicircular bending specimen with a vertical edge crack was used for the tests. Different HMA mixtures containing 0, 3, and 5 wt.% steel slag filler were prepared using the gyratory compaction method with a void ratio of 3%. Mode I and Mode II fracture toughness tests were performed using symmetric and asymmetric half-disk loading at two low temperatures of -12 °C and -24 °C. According to the results, by adding steel slag powder and increasing its percentage for both temperatures, the values of KIC and KIIC increase, but the values of KIC and KIIC increase more and more significantly with decreasing temperature. For each mixture and temperature, the fracture toughness of Mode II was lower than KIC so that KIIC / KIC fluctuates in a small range from 0.8 to 0.87. These results show good agreement with the predictions of each of the conventional fracture criteria of basic stress and basic energy. از مواد زائد و بازیافتی مختلف در مخلوط‌های بتنی برای تولید مصالح ساختمانی سبز استفاده می‌شود و در بین آنها سرباره فولادی ماده مورد علاقه‌ای است که می‌تواند به عنوان جایگزین بخشی از سنگدانه‌های طبیعی سنگی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق، تأثیر افزودن پودر سرباره فولادی به عنوان ماده پرکننده بر چقرمگی شکست مود I و مود II مخلوط آسفالتی گرم (HMA) بررسی شده است. برای انجام آزمایشها از نمونه خمشی نیمدایره با ترک لبه عمودی استفاده شده است. مخلوط‌های مختلف HMA حاوی صفر، 3 و 5 درصد وزنی پرکننده سرباره فولادی با استفاده از روش تراکم ژیراتوری با درصد فضای خالی 3% ساخته شدند. آزمایشهای چقرمگی شکست مود I و مود II با استفاده از بارگذاری متقارن و غیرمتقارن نیمدیسک در دو دمای کم 12- و 24- درجه سلسیوس انجام شد. بر اساس نتایج، با افزودن پودر سرباره فولادی و افزایش درصد آن برای هر دو دما، مقادیرKIC و KIIC افزایش می‌یابد؛ اما مقادیر مربوط به KIC و KIIC با کاهش دما، افزایش بیشتر و قابل توجه‌تری می‌یابد. برای هر مخلوط و دمایی، چقرمگی شکست مود II کمتر از KIC بود به طوری کهKIIC / KIC در محدوده کوچکی که از 8/0 تا 87/0 متغیر است، نوسان دارد. این نتایج با پیش‌بینی‌های هر یک از معیارهای شکست متداول تنش پایه و انرژی پایه توافق خوبی نشان می‌دهد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9571_2fcab9cb2472ce935e002dedd6e11f0a.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Evaluation of Mechanical Properties and Durability of Self-Compacting Lightweight Concrete Containing Perlite and Waste Ceramic as Aggregate بررسی خواص مکانیکی و دوام بتن سبک خودمتراکم حاوی پرلیت و ضایعات سرامیک به عنوان سنگدانه 43 63 9575 10.22075/jtie.2025.35905.1701 FA دانیال نصر استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. رضوان باباگلی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران. پیمان نظری پور دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. Journal Article 2024 11 12 Designing self-compacting lightweight concrete allows for simultaneous utilization of the benefits of lightweight aggregates and the properties of self-compacting concrete. Rapid growth of construction industry has led to an increased demand for building materials such as cement and natural aggregates, highlighting the necessity of utilizing industrial waste materials, such as ceramic and tile waste, as sustainable alternatives. Therefore, in this research, by altering the aggregates and incorporating lightweight perlite and waste ceramics, an effort was made to evaluate the physical, mechanical, and durability properties of lightweight self-compacting concrete. The mix design for these tests was based on both Fuller and gap grading. Results showed that all mix designs fell within the acceptable range of slump flow (55 to 85 cm). In terms of mechanical properties, the NNM mix, containing both coarse and fine natural aggregates based on gap grading, exhibited the highest compressive (34.6 and 37.2 MPa), tensile (4.8 and 5.5 MPa), and flexural (5.6 and 6.6 MPa) strengths at 28 and 90 days, respectively. Regarding durability, the NNF mix, based on the Fuller grading, displayed the lowest water absorption at 1.9% and 1.1%, the highest electrical resistivity at 30.1 and 57.9 kiloohm-centimeter, and the lowest penetration depth at 11 and 10 millimeters at 28 and 90 days, respectively. In conclusion, when comparing mix designs based on Fuller and gap grading at 28 and 90 days, it was evident that, in terms of mechanical properties, the coarser gap grading performed better. However, in terms of durability, the finer Fuller grading exhibited better performance compared to the gap grading. ساخت بتن سبک خودمتراکم، امکان استفاده‌ی هم‌زمان از مزایای بتن‌های سبک‌دانه و خصوصیات خمیری بتن خودمتراکم را امکانپذیر می‌کند. رشد روزافزون صنعت ساخت‌وساز منجر به افزایش تقاضای مصالح ساختمانی نظیر سیمان و سنگدانه‌های طبیعی شده است، که این امر ضرورت استفاده از مواد ضایعاتی صنعتی مانند سرامیک و کاشی را به‌عنوان جایگزین‌های پایدار برجسته می‌کند. لذا در این پژوهش، با تغییر در سنگدانه‌ها و استفاده از سبک‌دانه‌ی پرلیت و سرامیک‌ ضایعاتی، اقدام به ارزیابی خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و دوام بتن خودمتراکم سبک شده است. به‌منظور انجام آزمایش‌ها و دستیابی به نتایج، طرح اختلاط بر اساس طرح دانهبندی فولر و میانتهی استفاده شد. نتایج نشان داد که تمامی طرحها در محدوده‌ی مجاز اسلامپ روانی (55 تا 85 سانتی‌متر) قرار داشتهاند. از لحاظ مشخصات مکانیکی، طرحی که بر اساس دانهبندی میانتهی ساخته شد، دارای بیشترین مقاومت فشاری (6/34 و 2/37 مگاپاسکال)، کششی (8/4 و 5/5 مگاپاسکال) و خمشی (6/5 و 6/6 مگاپاسکال) بهترتیب در سنین 28 و 90 روزه بوده است. همچنین، از لحاظ دوام، طرحی که بر اساس دانهبندی فولر ساخته شد، دارای کمترین مقدار جذب آب (9/1% و 1/1%)، بیشترین مقاومت الکتریکی (1/30 و 9/57 کیلواهم سانتی‌متر) و کمترین عمق نفوذ (11 و 10 میلی‌متر) بهترتیب در سنین 28 و 90 روزه بوده است. در مجموع، با مقایسه‌ی طرح‌های ساخته شده بر اساس دانه‌بندی فولر متناظر با همان طرح بر اساس دانه‌بندی میان‌تهی در سنین 28 و 90 روزه، مشخص شد که از لحاظ مشخصات مکانیکی، دانه‌بندی میان‌تهی که درشت‌دانه‌تر است عملکرد بهتری نسبت به دانه‌بندی فولر دارد. البته از لحاظ دوام، دانه‌بندی فولر که ریزدانه‌تر بود عملکرد بهتری نسبت به دانه‌بندی میان‌تهی داشت.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9575_4268fc885e60ae81193d13c28ade9a93.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Presenting New Approaches for Investigating the Lifespan and Crack Growth Behavior in Asphalt Pavements Using Fracture Mechanics ارائه رویکردهایی جدید در بررسی طول عمر و رفتار رشد ترک در روسازی‌های آسفالتی به روش مکانیک شکست 65 84 9724 10.22075/jtie.2025.36692.1713 FA حسن زیاری استاد، گروه راه و ترابری، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران. ندا کامبوزیا استادیار، گروه راه و ترابری، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران. محمدرضا خاکباز دانشجوی دکتری راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران. محمدرضا محمدعلیها دانشیار، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران. Journal Article 2025 01 23 With the increase in the road transportation fleet, asphalt pavements with longer lifespans have gained significant importance. In this regard, in recent years, the science of fracture mechanics has greatly contributed to the research process in pavement engineering. Based on studies in the technical literature, the SCB and ENDB specimens have been recognized as the top samples for conducting fracture mechanics tests under various pure and mixed-mode conditions. Furthermore, determining fracture toughness is considered the most critical aspect in understanding the condition and estimating the lifespan and behavioral criteria of asphalt pavements. However, most existing research has only focused on investigating the fracture toughness of asphalt specimens with different geometries, fibers, and additives, as well as the effects of specimen size on fracture toughness. Studies have shown that neglecting non-singular stress parameters in classical models can lead to up to 30% error in predicting pavement lifespan. Therefore, employing more advanced approaches such as GMTS, which account for these parameters, is essential. Future research can contribute to reducing maintenance costs and enhancing the durability and efficiency of road infrastructure by improving pavement design and performance prediction. با افزایش ناوگان حمل‌ونقل جاده‌ای، روسازی‌های آسفالتی با طول عمر بالاتر، اهمیت ویژه‌ای دارند. در این راستا، در سال‌‌های اخیر، علم مکانیک شکست به روند تحقیقات مهندسی روسازی کمک‌های فراوانی کرده است. با تحقیقات صورت گرفته در این تحقیق، دو نمونه‌ SCB و ENDB به عنوان نمونه‌های برتر برای انجام آزمایش‌های مکانیک شکست در مودهای مختلف خالص و ترکیبی شناخته شده‌اند. ضمن اینکه تعیین چقرمگی شکست، مهم‌ترین نکته در شناخت وضعیت و تخمین طول عمر و معیارهای رفتاری روسازی‌های آسفالتی محسوب می‌گردد. اما اکثر تحقیقات موجود، تنها به بررسی چقرمگی شکست نمونه‌های آسفالتی با هندسه‌های مختلف و الیاف و افزودنی‌های مختلف و همچنین، تأثیرات اندازه نمونه‌ها در چقرمگی شکست پرداخته است. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که عدم توجه به پارامترهای غیرتکین تنش در مدل‌های کلاسیک، تا ۳۰ درصد خطا در پیش‌بینی عمر روسازی ایجاد می‌کند. از این رو، به‌کارگیری رویکردهای پیشرفته‌تری مانند GMTS که اثرات این پارامترها را لحاظ می‌کنند، ضروری است. تحقیقات آینده می‌تواند با بهبود طراحی و پیش‌بینی عملکرد روسازی‌ها، به کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش پایداری و کارایی زیرساخت‌های جاده‌ای کمک کند.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9724_a33d9868c2af7c132b407039121f0c2f.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Laboratory Study on the Effect of Rejuvenator (Rapiol) on the Fatigue Life of Unaged and Aged Asphalt Binder and Hot Mix Asphalt مطالعه آزمایشگاهی تأثیر جوان‏ساز (راپیول) روی عمر خستگی قیر و مخلوط آسفالتی گرم تحت شرایط پیرنشده و پیرشده 85 104 9836 10.22075/jtie.2025.37651.1722 FA احسان منصور کیایی گروه مهندسی راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران مهدی اکبری دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران 0000-0002-9359-5095 Journal Article 2025 05 05 Fatigue cracks are considered as one of the most significant pavement failures. The cause of fatigue cracks is the changes in environmental temperature conditions and repeated loading of vehicles. Additives can enhance the tensile strength of asphalt pavement layers and increase their life. In this article, through laboratory studies, the effect of using a rejuvenator as an additive in asphalt mixture, called “Rapiol”, on improving the fatigue performance of both unaged and aged asphalt pavements was investigated. To achieve this, the study utilized the Linear Amplitude Sweep (LAS) test at strain levels of 2.5% and 5%, and the Four-Point Bending Beam (4-PBB) test in strain-control mode (at strain levels of 400, 600, and 800 microstrains). The LAS test results indicate that in unaged conditions, the Rapiol rejuvenator improved fatigue life by 7.5% and 3% at strain levels of 2.5% and 5%, respectively. However, in aged samples, fatigue life increased by 4.1% at 2.5% strain but decreased by 21.8% at 5% strain. Moreover, according to the 4-PBB test results, using Rapiol in unaged asphalt mixture samples enhanced fatigue life by 42% and 284% at 400 and 800 microstrains, respectively. Similarly, in aged asphalt mixture samples, fatigue life increased by 100% and 500% at 400 and 800 microstrains, respectively. ترک‌خوردگی‌های ناشی از خستگی یکی از مهم‌ترین خرابی روسازی‌ها بوده که به علت تغییرات شرایط دمایی محیط و همچنین تکرار بارگذاری وسایل‌نقلیه اتفاق می‌افتد. کاربرد افزودنی‌ها که سبب تقویت مقاومت کششی لایه‌های روسازی آسفالتی می‌شود می‌تواند طول عمر روسازی‌ها را افزایش دهد. این مقاله، با انجام مطالعات آزمایشگاهی، تأثیر استفاده از نوعی جوان‏ساز به عنوان افزودنی مخلوط تازه، تحت عنوان راپیول (Rapiol) بر بهبود عملکرد خستگی روسازی‌های آسفالتی شاهد و اصلاح‌شده با جوان‏ساز در دو حالت پیرنشده و پیرشده را مورد بررسی قرار می‌دهد. برای این منظور، آزمایش جاروب دامنه خطی (LAS) در دو سطح کرنش 5/2 و 5 درصد، و آزمایش‌ تیر خمشی چهارنقطه‌ای (4-PBB) در حالت کرنش-کنترل (در سطوح کرنش 400، 600 و 800 میکرواسترین) انجام شده است. نتایج آزمایش LAS نشان داد که در شرایط پیرنشده، در کرنش‌های 5/2 و 5 درصد، به ترتیب جوان‏ساز راپیول موجب افزایش 5/7 درصدی و 3 درصدی عمر خستگی شد. اما در نمونه‌های پیرشده، نتایج متفاوت بود؛ به‌طوری که در کرنش 5/2 درصد، عمر خستگی 1/4 درصد افزایش، ولی در کرنش 5 درصد 8/21 درصد کاهش یافت. همچنین، طبق نتابج آزمایش 4-PBB کاربرد جوان‏ساز راپیول در نمونه‌های پیرنشده، در کرنش‌های 400 و 800 میکرواسترین، عمرخستگی را به ترتیب 42 و 284 درصد افزایش داد. همچنین، در نمونه‌های پیرشده نیز در کرنش‌های 400 و 800 میکرواسترین، عمرخستگی به ترتیب 100 و 500 درصد افزایش یافت.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9836_4cef6451a60919d23a334fc56be649e5.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Examining the Impact of Steelmaking Slag on Stabilizing Materials in Road Sub-bases: A Case Study of Khuzestan Steel Slag and Soils from the Ghaizanieh and Suiseh Regions of Ahvaz بررسی اثر استفاده از سرباره فولادسازی با هدف مصالح تثبیت‌کننده در خاکریز و زیراساس جاده‌ها (مطالعه موردی: سرباره شرکت فولاد خوزستان و خاک‌های منطقه غیزانیه و سویسه شهرستان اهواز) 105 116 9627 10.22075/jtie.2025.35680.1703 FA رسول عالی پور گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران حامد جاودانیان گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران صادق شکوهی گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Journal Article 2024 11 29 Steel slag is widely used worldwide in various industries including civil engineering and executive projects. Steelmaking slag is a side product in the iron production process and constitutes about 10 to 15 percent of iron smelting output and is still considered as waste material. The use of this product has environmental value as well. This research examines the use of steelmaking slag from Khuzestan Steel Company for soil stabilization. Fine-grained soils from Ghaizaniyeh and Suiseh in Ahvaz were analyzed by mixing various weight percentages of the slag and conducting tests on soil grading, compaction, and California Bearing Ratio (CBR). Results indicated that the engineering properties of pure slag outperform those of the soil, enhancing both soil compaction and CBR values under saturated and dry conditions. Additionally, combining slag with clay soil significantly increases its bearing capacity, making it suitable for road embankments. The saturated CBR value for the Ghaizaniyeh soil (sandy clay) is 20, and a mix of 80% by weight of this soil with 20% coarse slag increases the saturated CBR value to 34. On the other hand, the saturated CBR value for the Suiseh soil (low-plasticity clay) is 7, and a mix of 80% by weight of this soil with 20% fine slag increases the saturated CBR value to 30. Using the slag by-product of steel factories (slag) is beneficial from an environmental point of view. در این تحقیق، استفاده از سرباره فولادسازی (شرکت فولاد خوزستان) به‌منظور تثبیت دو نوع خاک مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از دو نوع معدن خاک در شهرستان اهواز شامل منطقه غیزانیه (ماسه لای‌دار) و معدن سویسه (رس با خاصیت خمیری کم) استفاده شده است. ابتدا با بهره‌گیری از روش‌های آزمایشگاهی، مقاومت مصالح درصدهای مختلف وزنی از سرباره آهن‌گدازی با خاک‌ها ترکیب و نسبت به انجام آزمایش‌های مختلف نظیر دانه‌بندی و طبقه‌بندی خاک، تراکم و نسبت ظرفیت باربری کالیفرنیا (CBR) اقدام گردید. بررسی و تحلیل نتایج آزمایش‌ها، برتری خصوصیات مهندسی سرباره خالص نسبت به خاک را تأیید می‌نماید و نشان می‌دهد استفاده از سرباره آهن‌گدازی تأثیر مناسبی در افزایش میزان تراکم خاک و نیز عدد نسبت باربری کالیفرنیا در حالت اشباع و خشک دارد. همچنین، از نظر راندمان کاربرد سرباره و ترکیب با خاک رس در افزایش ظرفیت باربری آن بسیار مؤثرتر بوده است. عدد CBR اشباع برای خاک معدن غیزانیه (ماسه لای‌دار) برابر 20 می‏باشد که مخلوط 80 درصد وزنی این خاک با 20 درصد سرباره درشت باعث افزایش عدد CBR اشباع به 34 می‌شود. از سوی دیگر، عدد CBR اشباع برای خاک معدن سویسه (رس با خاصیت خمیری کم) برابر 7 می‏باشد که مخلوط 80 درصد وزنی این خاک با 20 درصد سرباره ریزدانه باعث افزایش عدد CBR اشباع به 30 می‌شود. استفاده از محصول فرعی سرباره‌ کارخانه‌های فولادسازی از جنبه زیست‌محیطی نیز سودمند می‏باشد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9627_136424937671aaab85b9cf576ba646e6.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 11 2 2025 06 22 Experimental Laboratory Evaluation of Durability Properties of Alkali-Activated Concrete Based on Blast Furnace Slag Used in Road Pavement ارزیابی آزمایشگاهی خواص دوام بتن قلیافعال بر پایه سرباره کوره آهن‏گدازی مصرفی در روسازی راه‌ 117 129 9818 10.22075/jtie.2025.37174.1718 FA محمدحسین منصورقناعی دکترای تخصصی مهندسی عمران گرایش سازه، گروه مهندسی عمران، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران Journal Article 2025 03 16 The use of concrete in road pavements has always been of interest to civil engineering scientists due to its numerous benefits. In recent decades, production of alkali-activated concrete, which is environmentally friendly concrete, has attracted the attention of researchers. In this paper, a mix design of ordinary concrete containing 500 kg/m3 of Portland cement and a mix design of alkali-activated concrete containing blast furnace slag were made and the durability properties of the concrete were evaluated under water permeability and capillary water absorption tests at 7, 28 and 90 days of curing. Increasing the curing age of the concrete improved the results in all tests. In this regard, in ordinary concrete, the lowest permeability and capillary water absorption were obtained at 90 days of curing, with a height of 29 mm and a value of 0.13 cm/s1/2, respectively, which resulted in an improvement of 19.44 and 27.77 percent compared to the 7-day curing age, respectively. In geopolymer concrete, the lowest capillary permeability and water absorption values were obtained at curing age of 90 days, with a height of 23 mm and a value of 0.071 cm/s1/2, respectively, which resulted in an improvement of 14.81 and 35.45 percent, respectively, compared to the 7-day curing age of concrete. At a curing age of 90 days (as the optimal age), the capillary permeability and water absorption values in alkali-activated concrete were improved by 20.68 and 45.38 percent, respectively, compared to conventional concrete. The results of scanning electron microscopy (SEM) analysis of concrete samples overlapped with other tests in this study. مصرف بتن در روسازی راه‌ها به‌دلیل مزایای فراوان آن همواره مورد توجه دانشمندان علم مهندسی عمران بوده است. در دهه‌های اخیر، تولید بتن قلیافعال که بتنی دوست‌دار طبیعت است مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این مقاله، یک طرح مخلوط از بتن معمولی حاوی عیار 500 کیلوگرم بر متر مکعب از سیمان پُرتلند و یک طرح مخلوط از بتن قلیافعال حاوی سرباره کوره آهن‏گدازی ساخته شد و خواص دوام بتن تحت آزمون‌های نفوذپذیری آب و جذب مویینه آب در سن عمل‌آوری 7، 28 و 90 روزه مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش سن عمل‌آوری بتن موجب بهبود نتایج در تمام آزمون‌ها شد. در این راستا، در بتن معمولی، کمترین میزان نفوذپذیری و جذب مویینه آب در سن عمل‌آوری 90 روزه به‌ترتیب به -ارتفاع 29 میلی‌متر و مقدار cm/s1/2 13/0 کسب گردید که به‌ترتیب 44/19 و 77/27 درصد بهبود را نسبت به سن 7 روز عمل‌آوری در پی داشت. در بتن قلیافعال، کمترین میزان نفوذپذیری و جذب مویینه آب در سن عمل‌آوری 90 روزه به‌ترتیب به ‌ارتفاع 23 میلی‌متر و مقدار cm/s1/2 071/0 کسب گردید که به‌ترتیب 81/14 و 45/35 درصد بهبود را نسبت به سن 7 روز عمل‌آوری بتن در پی داشت. در سن 90 روز عمل‌آوری (به‌عنوان سن بهینه)، مقدار نفوذپذیری و جذب مویینه آب در بتن قلیافعال به‌ترتیب به‌میزان 68/20 و 38/45 درصد بهبود را نسبت به بتن معمولی کسب کرد. نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بر روی نمونه‌های بتنی در هم‌پوشانی با سایر آزمون‌های این تحقیق قرار گرفت.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_9818_4311b6ffa52d94ffd6ad7a52ccc339ad.pdf