بررسی تاثیر نوع الیاف و سنگدانه در مشخصات مکانیکی آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA) و مقایسه آن با بتن آسفالتی گرم (HMA)

در اوایل دهه 60 میلادی، صنعت راه اروپا ضرورت اجرای روسازی های مقاوم در مقابل شیارافتادگی سطح راه، ساییدگی و خرابی های گوناگونی که بهوسیله بارهای ترافیکی سنگین و لاستیک های یخشکن ایجاد میشد، احساس گردید. برای برطرف کردن این ضرورت محققین روسازی راه ها در کشور آلمان، مخلوط آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA ) را ابداع کردند. SMA مخلوطی با دانه بندی میانتهی (ناپیوسته)، شامل مقدار زیادی مصالح درشتدانه برای بیشینه کردن تماس سنگدانه به سنگدانه و ایجاد شبکه کارا برای توزیع بار چرخ است. ذرات مصالح درشتدانه بهوسیله یک ملات غنی از فیلر، الیاف و پلیمر با لایه نسبتا ضخیم قیر، به یکدیگر متصل شده اند. الیاف به عنوان نوعی تثبیتکننده و جذبکننده قیر است که برای جلوگیری از ریزش قیر در مخلوط های SMA استفاده می شود. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر الیاف طبیعی سلولزی و کنف بر مشخصات مکانیکی آسفالت SMA ساخته شده با دو نوع سنگدانه مرمریت و آهکی است. همچنین نتایج مربوط به مخلوط SMA با نتایج بتن آسفالتی معمولی ( HMA) بهعنوان مخلوط شاهد، مقایسه شده است. در درصد قیر بهینه، ریزش ماستیک مخلوط های SMA و ضریب برجهندگی مخلوط های HMA و SMA تعیین و با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج آزمایش ها نشان داد که درصد قیر بهینه مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، اندکی بیشتر از مرمریت است؛ همچنین درصد قیر بهینه مخلوط های ساخته شده با الیاف سلولز، اندکی بیشتر از کنف است. استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوط های SMA ساخته شده با مصالح سنگی آهکی، بیشتر از مرمریت است؛ همچنین استقامت مارشال و نشانه سختی مارشال در مخلوط های SMA ساخته شده با الیاف کنف، بیشتر از سلولز است. ضریب برجهندگی مخلوط های ساخته شده با مصالح سنگی مرمریت، بیشتر از آهکی است؛ همچنین ضریب برجهندگی مخلوط های ساخته شده با الیاف سلولزی، بیشتر از کنف است. میزان ریزش ماستیک در مخلوط های ساخته شده با مصالح آهکی، کمتر از مخلوط های حاوی مرمریت است؛ همچنین میزان ریزش ماستیک در مخلوط های ساخته شده با الیاف کنف کمتر از مخلوط های حاوی الیاف سلولز است. با اضافه کردن الیاف سلولزی و کنف به اندازه 3/0% به مخلوط های SMA، مقدار ریزش از حد مجاز 3/0 درصد وزن کل مخلوط کمتر است.