بررسي آزمايشگاهي مدول برجهندگي، مقاومت كششي غيرمستقيم و فشاري تك محوري مخلوط‌هاي آسفالت بازيافت شده با استفاده از كف قير

Laboratory Investigation on the Resilient Modulus, Indirect Tensile Strength and Unconfined Compressive Strength of Cold In-Place Recycled Asphalt Mixes Using Foamed Bitumen

يكي از جديدترين روش‌هاي بازيافت آسفالت‌هاي قديمي، روش بازيافت آسفالت به صورت سرد درجا با استفاده از كف قير مي‌باشد.. در سال‌هاي اخير كاربرد اين روش در راه‌ها و فرودگاه‌هاي ايران به تدريج گسترش يافته و به موازات آن تحقيقات آزمايشگاهي بر روي خصوصيات مكانيكي و عملكردي اين مخلوط‌هاي آسفالتي شروع شده‌است. در بخش اول تحقيق حاضر، با انجام آزمايش مدول برجهندگي و مقاومت كششي غيرمستقيم برروي 144 نمونه آسفالت كف قير، تاثير نوع دانه‌بندي، درصد قير، درصد سيمان و ميزان تراكم برروي مدول برجهندگي و مقاومت كششي غيرمستقيم نمونه‌ها، در چهار حالت مختلف عمل آوري، بررسي شده‌است. سپس در ادامه، با انجام آزمايش‌هاي لازم بر روي 108 نمونه ديگر، سعي شده تا تاثير پارامترهاي فوق روي مدول برجهندگي و مقاومت فشاري تك محوري مورد مطالعه قرار گيرد. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهند كه تغيير دانه‌بندي مصالح خرده آسفالتي از ريز به متوسط و نيز تغيير ميزان قير اضافه شده از دو به چهار درصد، تاثير نسبتاً كمي برروي مدول برجهندگي، مقاومت كششي غيرمستقيم، مقاومت فشاري تك محوري و بهبود حساسيت رطوبتي آسفالت بازيافت شده دارد. در مقابل، افزودن يك درصد سيمان و افزايش آن به دو درصد نقش قابل ملاحظه‌اي در افزايش پارامترهاي مذكور دارد. با استفاده از داده‌هاي حاصل از اين تحقيق، رابطه همبستگي بين مدول برجهندگي و مقاومت كششي غيرمستقيم جهت تخمين پارامتر نخست، بر اساس نتايج آزمايش مقاومت كششي غيرمستقيم ارايه شده‌است.

There has been a dramatic growth in asphalt recycling and reclaiming as a technically and environmentally preferred way of rehabilitating deteriorated pavements over the last couple of decades. One of the latest asphalt recycling techniques is cold in-place recycling using foamed bitumen. In recent years, there have been a number of successfully implemented cold in-place asphalt recycling projects in Iran; and it seems that the utilization of this method is gaining more acceptances amongst the road authorities and the contractors. At the same time, endeavors to evaluate the performance properties of foamed bitumen mixes were started and are still in progress. The present research, studies the mechanical and the performance properties of foamed bitumen mixes. In the first phase of the project, the effect of aggregate grading, bitumen and cement content and compaction efforts, on resilient modulus and indirect tensile strength (ITS) of 144 foamed bitumen specimens (of various curing conditions) has been investigated and analyzed. In the next phase, the effect of above parameters on resilient modulus and unconfined compressive strength (UCS) of 108 different samples was studied. Results indicate that for the tested materials, changing the aggregate grading from coarse to fine didn’t have a significant effect on resilient modulus, ITS, UCS and the moisture susceptibility of the specimens. Also the effect of increasing bitumen content from two to four percent is negligible. On the contrary, adding one percent cement and increasing it to two percent considerably improved the moisture susceptibility and the mechanical properties of the mixes. Based on the obtained data, a regression model between resilient modulus and ITS of the foamed bitumen mixes was developed to facilitate the prediction of the resilient modulus based on the corresponding ITS values.