مشخصات عملکردی مخلوط میکروسرفیسینگ حاوی پودر سرباره فولاد کوره اکسیژنی به‌عنوان جایگزین فیلر طبیعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 معاونت مرکز تحقیقات قیر و مخلوط های آسفالتی دانشگاه علم و صنعت ایران (ABRC)

2 دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه شمال

3 دانشجوی دکتری، گرایش راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

10.22075/jtie.2021.24660.1559

چکیده

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 5 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 بواسطه 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Performance Characteristics of Microsurfacing Mixture Containing Basic Oxygen Furnace Steel Slag Powder as an Alternative to Natural Filler

نویسندگان [English]

  • Hassan Divandari 1
  • Mohammad Heidari 2
  • Mahdi Zalnezhad 3
1 ABRC
2 Department of Civil Engineering, Shomal University
3 PhD Candidate of Road & Transportation Engineering, Department of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST), Narmak, Tehran, Iran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface Treatment
  • preventive maintenance
  • Steel Slag Powder
  • Micro surfacing

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 28 آبان 1400
  • تاریخ دریافت: 03 مهر 1400
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1400
  • تاریخ پذیرش: 28 آبان 1400