تعيين مقدار مناسب استفاده از تركيب سرباره ريزدانه و درشت‌دانه بر اساس خصوصيات مكانيكي مخلوط‌هاي آسفالتي با استفاده از روش سطح پاسخ

Determining the Appropriate Amount of Mixed Fine-grained and Coarse-grained Slag Based on the Mechanical Properties of Asphalt Mixtures Using Response Surface Methodology

استفاده از پسماند توليدات صنعتي، مانند سرباره فولاد، در صنعت راه‌سازي، جهت كاهش استفاده از مصالح سنگي و همچنين مزاياي زيست‌محيطي ناشي از استفاده مجدد از آنها اهميت زيادي دارد. تحقيقات در خصوص استفاده از سرباره فولاد به‌عنوان جايگزين مصالح سنگي در روسازي­هاي آسفالتي به سبب بهبود برخي از خصوصيات اصلي اين مخلوط­ها براي ساليان متمادي انجام گرفته است. در اين تحقيقات، سرباره به‌صورت كلي (شامل ريزدانه و درشت‌دانه با درصد يكسان) و يا به‌صورت درشت‌دانه جايگزين مصالح سنگي گرديده است. اما از آنجا كه برخي از خصوصيات مخلوط­هاي آسفالتي با تغيير مصالح ريزدانه يا تركيبي متفاوت از ريزدانه و درشت‌دانه نسبت به جايگزيني هم‌زمان و يكسان هر دو، تأثيرات متفاوتي را نشان مي­دهند، در اين تحقيق، به بهينه يابي درصد استفاده از مصالح سرباره در اندازه ريزدانه و درشت‌دانه با استفاده از روش پاسخ سطح پرداخته شده است. در همين راستا، طرح­هاي اختلاط متفاوتي از اين جايگزيني با استفاده از آزمايش­هاي مدول برجهندگي، مقاومت مارشال، كشش غيرمستقيم و حساسيت رطوبتي بررسي شده ­اند. نتايج آزمايش‌هاي انجام ‌گرفته و تحليل آنها، نوع رفتار ريزدانه و درشت‌دانه را در مخلوط ­هاي آسفالتي مشخص كرده و در نهايت براي هر آزمايش، مدل پيشنهادي بر اساس شرايط تحقيق مشخص شده است.

The use of industrial waste, such as steel slag, in the road construction industry, to reduce the use of stone materials and also the environmental benefits of reusing these materials is very important. Research on the use of steel slag as an alternative to stone materials in asphalt pavements has been carried out for many years due to the improvement of some of the main properties of these mixtures. In these researches, slag in general (including fine-grained and coarse-grained with the same percentage) or coarse-grained has replaced the stone materials. However, since some properties of asphalt mixtures show different effects by changing the fine-grained materials or a different combination of fine-grained and coarse-grained to the simultaneous and equal replacement of fine-grained and coarse-grained, in this research, optimum percentage of using slag materials in fine-grained and coarse-grained size has been investigated using the response surface method. In this regard, different mixing schemes of this substitution have been investigated using modulus of resistance, Marshall resistance, indirect tension and moisture sensitivity tests. Results of the performed experiments and their analysis has determined the type of fine-grained and coarse-grained behavior in asphalt mixtures, and finally, for each experiment, the proposed model has been determined based on the research conditions.