ارزیابی آزمایشگاهی وتحلیل عددی اثر استفاده از باطله‌های معدنی سیلیمانیت به عنوان درشت‌دانه بر مقاومت لغزشی و سختی مخلوط آسفالتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه یزد

2 دانشکده مهندسی عمران-دانشگاه یزد-ایران

3 دانشکده مهندسی عمران-دانشگاه یزد

چکیده

باطله‌های معدنی سنگهایی هستند، که برای استخراج مواد معدنی ویژگی لازم را نداشته ودر کنار معادن توده می‌شوند، در حالیکه به عنوان سنگدانه می توانند در مخلوط آسفالتی استفاده شوند. سیلیمانیت یک ماده معدنی ارزان‌قیمت با ترکیباتی شامل اکسید آهن، سیلیسیم اکسید و آلومینیوم اکسید می‌باشدو استفاده از آهن، سیلیس و آلومینیوم در صنعت روسازی به‌عنوان مصالح سنگی درشت‌دانه تاثیر قابل‌ملاحظه‌ا‌ی بر عملکرد مخلوط‌های آسفالتی داشته است. در این تحقیق اثر استفاده از مصالح سنگی سیلیمانیتی به‌عنوان جایگزین مصالح آهکی درشت‌دانه بر روی پارامتر‌های مدول برجهندگی، مقاومت مارشال و مقاومت لغزندگی در دماهای مختلف موردبررسی قرار گرفت. . نتایج نشان داد که استفاده از مصالح سنگی سیلیمانیتی در مخلوط آسفالتی درصد قیر بهینه کمتری نسبت به مصالح آهکی دارد؛ و همچنین مقاومت مارشال مخلوط آسفالتی ساخته‌شده با مصالح سنگی سیلیمانیتی در درصد قیر بهینه 15% و مدول برجهندگی 25% نسبت به مخلوط آسفالتی با مصالح آهکی افزایش ‌یافته‌ است. استفاده از مصالح سیلیمانیتی در مخلوط آسفالتی به دلیل سختی زیاد نسبت به مصالح آهکی می‌تواند باعث افزایش مقاومت اصطکاکی رویه آسفالتی در برابر سایش ناشی از عبور بارهای ترافیکی شود. نتایج تحلیل عددی نشان می‌دهد که استفاده از سنگدانه سیلیمانیتی به عنوان درشت دانه تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر کرنش کششی بحرانی زیر لایه رویه ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory Evaluation and Numerical Analysis effect use of Sillimanite Mineral Wastes as Course- Aggregate on Surface Sliding and stiffness of Asphaltic Mixture

نویسندگان [English]

  • Hasan Mohammadi Anaie 1
  • Mohammad Mehdi Khabiri 2
  • Hamed Khani Sanij 3
  • Fatemah Matin Ghahfarrokhi 3
1 Yazd University, Engineering Faculty
2 Faculty Member of Civil Engineering Faculty,Yazd University Associate Professor,Highway and Transportation
3 Yazd University, Engineering Faculty
چکیده [English]

Overburdens are stones that lack the required properties of minerals to be extracted and are piled adjacent to mine, while they may be used as aggregates in the asphalt mixture. Settlement is a cheap mineral composed of iron oxide, silicone and aluminum oxide, application of iron, silica and aluminum as aggregates in pavement industry has great effect on performance of as-phaltmixtures. In this study, we investigated the effect of using Sillimanite aggregate material as an alternative for Limestone aggregates on resilient modulus, Marshall Strength and skid resistance parameters at various temperatures. The modeling was carried out by using finite element software based on the elastic behavior of the layers to determine the effect of elasticity modulus variations due to the change in aggregate type on the pavement response. Application of Sillimanite material in the asphalt mixture could enhance the friction resistance of the mixture against the abrasion resulting from traffic loading due to its higher hardness compared to Limestone material. The results of numerical analysis showed that the aggregate’s type had the lowest effect on the critical tensile strain at the bottom of the asphalt layer, then came the percentage of bitumen in the mixture and, finally, the bonding of the layers had the highest effect.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sillimanite Mineral Waste
  • skid resistance
  • Hot Asphalt Mixture
  • Resilient Modulus
  • Aggregate Materials
CAPTCHA Image