ارزیابی آزمایشگاهی وتحلیل عددی اثر استفاده از باطله های معدنی سیلیمانیت به عنوان درشت دانه بر مقاومت لغزشی و سختی مخلوط آسفالتی

سیلیمانیت یک ماده معدنی ارزان قیمت با ترکیباتی شامل اکسید آهن، سیلیسیم اکسید و آلومینیوم اکسید می باشد. استفاده از آهن، سیلیس و آلومینیوم در صنعت روسازی به عنوان مصالح سنگی درشت دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر عملکرد مخلوط های آسفالتی داشته است. در این تحقیق، اثر استفاده از مصالح سنگی سیلیمانیتی به عنوان جایگزین مصالح آهکی درشت دانه بر روی پارامتر های مدول برجهندگی، مقاومت مارشال و مقاومت لغزندگی در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه، مدل سازی با تکیه بر رفتار ویسکوالاستیک لایه ها و با استفاده از نرم افزار المان محدود انجام شد، تا تاثیر در تغییرات مدول الاستیسیته ناشی از تغییر جنس مصالح سنگی بر واکنش روسازی تعیین شود. 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 ساخته شده با مصالح سنگی سیلیمانیتی در درصد قیر بهینه 15% و مدول برجهندگی 25% نسبت به مخلوط آسفالتی ساخته شده با مصالح آهکی افزایش داشته است. استفاده از مصالح سیلیمانیتی در مخلوط آسفالتی به دلیل سختی زیاد نسبت به مصالح آهکی می تواند باعث افزایش مقاومت اصطکاکی رویه آسفالتی در برابر سایش ناشی از عبور بارهای ترافیکی شود. نتایج تحلیل عددی نشان می دهد که استفاده از سنگدانه سیلیمانیتی به عنوان درشت دانه تاثیر قابل ملاحظه ای بر کرنش کششی بحرانی زیر لایه رویه ندارد.