ارزیابی آزمایشگاهی مخلوط های SMA حاوی الیاف نخل خرما و ته سیگار و درصد های مختلف تراشه آسفالت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

10.22075/jtie.2021.23954.1546

چکیده

آسفالت با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA) یک مخلوط با دانه‌بندی گسسته است که شامل درصد بالای درشت‌دانه، قیر و فیلر می‌باشد. در مخلوط SMA به دلیل وجود قیر زیاد و نیاز به جلوگیری ازخارج شدن آن از مخلوط در زمان حمل و نقل آسفالت، به ماده جذب کننده قیرکه نقش تثبیت‌کنندگی نیز دارد، نیاز می‌باشد. در این تحقیق از الیاف نخل خرما و ته‌سیگار و تاپسل (الیاف سلولزی رایج) استفاده شد. به منظور کاهش هزینه‌ها و در جهت حفظ محیط‌ زیست از تراشه آسفالت در ساخت مخلوط‌های SMA استفاده شد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر الیاف نخل خرما به‌عنوان الیاف دورریز بومی و الیاف ته‌سیگار به‌عنوان یک ماده‌ی آلاینده محیط زیست و درصد‌های مختلف وزنی تراشه آسفالت در مخلوط SMA بود. بدین منظور به بررسی خصوصیات ریزش، حساسیت رطوبتی و شیارشدگی مخلوط‌های SMA تهیه شده با این مواد با استفاده از آزمایش‌های سبد ریزش قیر، مقاومت کششی غیرمستقیم و مسیر چرخ هامبورگ پرداخته شد. نتایج حاکی از آن است که در آزمایش ریزش قیر، مخلوط‌های آسفالتی حاوی الیاف ته‌سیگار، عملکرد بهتری را در مقایسه با مخلوط‌های حاوی دو الیاف دیگر نشان دادند. نتایج آزمایش‌های کشش غیرمستقیم و شیارشدگی نشان داد که با افزایش درصد تراشه آسفالت، مقاومت کششی غیرمستقیم افزایش و عمق شیار کاهش می‌یابد. حساسیت رطوبتی نمونه‌های حاوی 15% تراشه و الیاف نخل خرما از سایر مخلوط‌ها کمتر بود. گرچه در در شیار شدگی نمونه‌های حاوی الیاف تاپسل عملکرد بهتری داشتند، اما عملکرد نمونه‌های حاوی الیاف نخل خرما و ته‌سیگار نیز قابل قبول بود. می‌توان گفت الیاف نخل خرما و الیاف ته‌سیگار در کنار تراشه آسفالت می‌توانند عملکرد خوبی در بهبود خصوصیات مخلوط‌های حاوی تراشه آسفالت از خود به‌جای بگذارند. این الیاف می‌توانند جایگزین خوبی برای الیاف گران‌قیمت مانند تاپسل باشند و در کنار استفاده از تراشه در مخلوط می‌توانند مخلوطی مقاوم و با دوام عرضه دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Laboratory investigation of SMA mixtures containing date palm fiber and cigarette butts and composed of reclaimed asphalt pavement (RAP)

نویسندگان [English]

  • Sajjad Tajobian
  • Amir Kavussi
Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University. Tehran. Iran
چکیده [English]

Stone Matrix Asphalt (SMA) is a gap-graded mix that contains high percentages of coarse aggregates, bitumen, and filler. In the SMA mix, due to high bitumen and the necessity to prevent it from draining down during asphalt transportation, bitumen absorbent material is needed, which also has a stabilizing role. In this research, date palm fibers, cigarette butts, and Topcel (common cellulose fibers) were used. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) was used to produce SMA mixtures to reduce costs and protect the environment. This study aimed to investigate the effect of date palm fibers as natural waste fibers and cigarette butts as environmental pollutants and different weight percentages of RAP in the SMA mixture. For this purpose, the draindown characteristics, moisture sensitivity, and rutting of SMA mixtures prepared with these materials were investigated using draindown basket, indirect tensile strength, and Hamburg wheel track tests. The results showed that in the draindown test, asphalt mixtures containing cigarette butts showed better performance than mixtures containing two other fibers. The indirect tensile and rutting test results showed that by increasing the percentage of RAP, the indirect tensile strength increased, and the rut depth decreased. Moisture sensitivity of samples containing 15% RAP and palm fiber was lower than other mixtures. Although samples containing Topcel fibers performed better in rutting, the performance of samples containing date palm and cigarette butts fibers was also acceptable. The results showed that the date palm and cigarette butts with the application of RAP materials could contribute to the performance properties of SMA mixtures. These fibers can be suitable replacements for expensive fibers such as Topcel, and in addition to using RAP in the mix, they can provide a durable mixture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stone Matrix Asphalt (SMA)
  • Reclaimed asphalt pavement (RAP)
  • Topcel Fiber
  • Date Palm Fiber
  • Cigarette Butt Fiber

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 27 مرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 21 تیر 1400
  • تاریخ بازنگری: 20 مرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 27 مرداد 1400