استفاده از زباله‌هاي صنعتي و كشاورزي براي توليد مخلوط‌هاي روسازي بتن فشرده غلتكي پايدار حاوي سنگدانه‌هاي روسازي آسفالت بازيافتي

Investigation of the Effect of the Utilization of Industrial and Agricultural Wastes for Productions of Sustainable Roller Compacted Concrete Pavement Mixes Containing Reclaimed Asphalt Pavement Aggregates

بازيافت روسازي آسفالت در سرتاسر جهان به امري عادي تبديل شده است و در ساخت روسازي هاي جديد با موفقيت به كار گرفته شده است. در حالي كه چندين مطالعه در مورد استفاده از سنگدانه هاي روسازي آسفالت اصلاح شده (RAp) را براي سنگفرش هاي مقاوم و محكم انجام گرفته است، اما تنها تعداد كمي از پژوهشگران بر روي روسازي هاي بتوني فشرده غلتكي (RCCp) تحقيق و بررسي كرده اند. علاوه بر اين، مطالعات بسيار ناچيزي در مورد افزايش مقدار RAp در تركيب RCCp صورت گرفته است. مطالعه حاضر تلاشي براي افزايش پتانسيل مخلوط هاي RCCp حاوي 50٪RAP (روكش آسفالت سفت شده و الوده با گرد و غبار) مي باشد. 50RAp از طريق ضايعات مختلف صنعتي و كشاورزي مانند سيليكا فوم، الودگي هاي معلق در هوا و خاكستر نيشكر به عنوان جايگزيني براي سيمان معمولي به دست امده است. يافته هاي اين پژوهش نشان داد كه اضافه كردن مواد افزودني تاثير قابل توجهي بر تراكم مخلوط هاي RCCp تازه ندارد، با اين وجود ميزان رطوبت موردنياز در اين تركيب را به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي دهد. در حقيقت، نتايج به دست آمده با شواهد علمي ثابت كرد سيليكا فوم براي مخلوط هاي RAP-RCCp يك ماده اوليه مناسب مي باشد و نه تنها موجب افزايش خواص فيزيكي و مكانيكي اسفالت تهيه شده از اين روش مي گردد، بلكه دوام مخلوط RCCp را نيز به ميزان قابل توجهي بهبود مي بخشد. همچنين از دوز بالاتر خاكستر معلق در هوا (30%) و خاكستر نيشكر (10% و %15) مي توان به عنوان ماده لايه پايه روسازي هاي بتوني معمولي استفاده نمود.

Asphalt pavement recycling has become a common practice across the globe and has been successfully employed in construction of new pavements. While several studies considered utilization of reclaimed asphalt pavement (RAP) aggregates for flexible and rigid pavements, very few attempted its possibility for roller compacted concrete pavements (RCCP). Additionally, studies on the possibility of enhancing the proportion of RAP for RCCP are very scanty. The present study is an attempt to increase the potential of RCCP mixes containing 50% RAP (dust contaminated & stiffened asphalt coated: 50RAP via including various industrial and agricultural wastes such as Silica Fume, Fly ash, and Sugarcane ash as partial replacement of conventional cement. It was observed that the inclusion of the stated admixtures had an insignificant effect on the density of the fresh RCCP mixes, however, increased the moisture demand considerably. In fact, the results firmly indicated the potential of silica fume for RAP-RCCP blends, as, it not only enhanced the physical and mechanical properties, but found to improve the durability of RCCP mixes considerably. Also, utilization of silica fume was found to be economical & environmentally friendly amongst all wastes: with reduced initial construction cost & CO2 emissions by up to 8.4% & 9.7%. As far as the other industrial wastes are concerned, 15% fly ash could also be utilized for producing sustainable RCCP mixes, whereas, higher dosage of fly ash (30%) and sugarcane ash (10 & 15%) may be employed as base layer material of conventional concrete pavements.