فهرست مطالب

مجله مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل
سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سید علی ضیائی*، کامبیز بهنیا صفحات 1-20

    کاهش آلودگی محیط‏‏زیست، حفظ منابع طبیعی و بهینه سازی مصرف انرژی، از اهداف اصلی توسعه پایدار می باشند که بایستی در روند توسعه زیرساخت های مختلف هر کشوری مورد توجه واقع شوند. توسعه زیرساخت های حمل و نقلی نیز از این قاعده مستثنی نبوده و بایستی با توجه به اصول توسعه پایدار انجام گیرند. کاهش دمای پخت و استفاده از مواد زاید در فرایند تولید مخلوط های آسفالتی از جمله مهم ترین این پتانسیل ها می باشند. در همین راستا، در این پژوهش، به ارزیابی خواص مکانیکی مخلوط های آسفالتی حاوی ساسوبیت به عنوان افزودنی آسفالت گرم و سرباره کوره قوس الکتریکی به عنوان جایگزین مصالح سنگی درشت دانه پرداخته شد. سرباره فولادی به مقدار صفر، 25، 50 و 75 درصد جایگزین مصالح سنگی طبیعی آهکی درشت دانه (مانده روی الک 75/4 میلی متر) شد و از ساسوبیت نیز به مقدار 3% وزن قیر به عنوان افزودنی در تهیه مخلوط های آسفاتی گرم استفاده گردید. پس از بررسی خصوصیات مصالح سنگی و سرباره ای، قیر بهینه برای 8 نوع مخلوط آسفالتی شامل 4 مخلوط آسفالتی داغ و 4 مخلوط آسفالتی گرم با مقادیر مختلف سرباره به روش مارشال اندازه گیری شد. سپس، به منظور ارزیابی خواص مکانیکی مخلوط ها، در درصد قیر بهینه مارشال، 96  نمونه با دستگاه متراکم کننده چرخشی روسازی ممتاز ساخته شد و آزمایش‏های مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی در دو دمای °C 25 و °C 40 و خزش دینامیک در دمای °C 40 روی نمونه ها انجام گردید. نتایج حاصل از این آزمایش‏ها نشان دهنده بهبود معنی دار خواص مکانیکی مخلوط ها تحت تاثیر استفاده از افزودنی ساسوبیت و سرباره فولادی می باشد. این تغییرات، تحت تاثیر سختی حاصل از ساسوبیت، قفل وبست بهتر مصالح سرباره ای و چسبندگی بهتر این مواد بازیافتی با قیر می باشد.

    کلیدواژگان: آسفالت داغ، آسفالت گرم، سرباره، خزش دینامیک، مدول برجهندگی، مقاومت کششی غیرمستقیم
  • ندا کامبوزیا، امیر باقری، سید محمد میرعبدالعظیمی* صفحات 21-44

    بتن نفوذپذیر، یا بتن متخلخل، به دلیل داشتن حفرات به هم پیوسته، اجازه عبور آب با سرعت زیاد از سطح به لایه های زیرین را فراهم می کند. گرچه یکی از مهم ترین شاخصه های کامپوزیت های سیمانی، نفوناپذیر بودن آنها است، ولی بتن نفوذپذیر برای کاربرد های خاص مانند رویه های نفوذپذیر در پارکینگ ها، عرشه پل‏ها و سطوح جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به مشکلاتی که سطوح نفوذناپذیر برای شهرها ایجاد کرده اند، از جمله عدم نفوذ آب بارندگی و در نتیجه ایجاد سیلاب و همچنین عدم تغذیه مناسب سفره های آب زیرزمینی، انتظار می رود که در آینده نزدیک افزایش چشمگیری در استفاده از بتن نفوذپذیر در پروژه های عمرانی مشاهده شود. در این تحقیق، برای بررسی رابطه بین کیفیت پیوند بین خمیر سیمانی و سنگدانه با مقاومت الکتریکی و همچنین ارزیابی میزان تخلخل موثر کامپوزیت های سیمانی نفوذپذیر، ملات های نفوذپذیر با درصدهای جایگزینی متفاوت دوده سیلیسی (تا 20%) به جای سیمان ساخته و بعد از عمل آوری در شرایط آب آهک و آب نمک تحت آزمایش قرار گرفتند. آزمایش‏های انجام شده شامل مقاومت فشاری، مقاومت الکتریکی و نفوذپذیری بود. هدف از این آزمایش ها، رسیدن به تعادلی بین خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی ملات نفوذپذیر و همچنین پیدا کردن رابطه ای بین مقاومت فشاری و الکتریکی این کامپوزیت هاست. نتایج نشان داد که نمونه های حاوی سنگدانه های درشت تر، عملکرد بهتری در مقاومت های فشاری و الکتریکی دارند. همچنین، عمل آوری نمونه ها در آب نمک، مقاومت الکتریکی نمونه ها را به شدت کاهش داد. به طوری که حتی بعد از 90 روز عمل آوری، نمونه ها به ندرت بیش از 10 اهم- متر مقاومت را از خود نشان دادند.  علاوه بر این، رابطه خطی معناداری بین مقاومت فشاری و الکتریکی به دست آمد.

    کلیدواژگان: بتن نفوذپذیر، مقاومت الکتریکی، مقاومت فشاری، دوده سیلیسی، تخلخل
  • محمدوریا خورده بینان، محمودرضا کی منش*، شمس نوبخت صفحات 45-58

    کاربرد قیرهای خالص در تولید مخلوط آسفالتی به دلیل افزایش بار ناشی از وسایل نقلیه و تاثیرات عوامل محیطی محدود شده است که با استفاده از آن، خرابی های زودرس مانند شیارشدگی و ترک خوردگی های خستگی و حرارتی در لایه های آسفالتی رخ می دهد. در این تحقیق، برای بهبود رفتار ریولوژی و مقاومت حرارتی قیر، از پلیمر ضایعاتی پلی بوتادین رابر و در ترکیب با ساسوبیت استفاده گردید. بدین منظور، نمونه های قیری با درصدهای مختلف افزودنی با استفاده از دستگاه مخلوط‏کن برش بالا تهیه شد. نتایج تحقیق نشان داد که با افزودن پلیمر ضایعاتی پلی بوتادین رابر به قیر، مقاومت حرارتی، پتانسیل مقاومت در برابر خستگی و شیارشدگی و به طور کلی عملکرد دمای زیاد و میانی افزایش می یابد. بر این اساس، ترکیب های 2.3% PBR و 2.3% PBR+2.5% Sasobit به ترتیب یک و دو نمره، نمره عملکردی دمای بالای قیر را افزایش، ترکیب 2.3% PBR عمر خستگی را افزایش و افزودن ساسوبیت و همچنین افزایش بیشتر مقدار پلیمر موجب کاهش مقاومت در برابر خستگی خواهد گردید.نتایج TGA نشان می دهد که بین نتایج این روش و سایر نتایج، توافق خوبی وجود دارد که می تواند به ارزیابی دقیق نتایج در سطح ماکرومولکولی کمک کند.

    کلیدواژگان: قیر، رئولوژی، پلی بوتادین رابر ضایعاتی، ساسوبیت
  • محمدجواد معمار، علی خیرالدین*، علی همتی صفحات 59-87

    پل‏های بتن آرمه از مهمترین عناصر سازه ای در سیستم حمل و نقل جاده ای و ریلی می‏باشند. استفاده از مصالح جایگزین بر پایه سیمان که رفتار مطلوب تری در کشش نسبت به بتن داشته باشند، همواره مورد توجه است. مصالح کامپوزیت‏های سیمانی الیافی توانمند (HPFRCC)، به علت رفتار سخت شوندگی کرنشی پس از ایجاد اولین ترک در کشش و ایجاد پل‏های بین ترک ها به علت وجود الیاف در این مواد، رفتار مقاوم تر و شکل پذیرتری نسبت به بتن معمولی در کشش از خود نشان می‏دهند. در این مطالعه، رفتار ستون‏های بتنی و HPFRCC در پل‏ها که تحت بار محوری خارج از مرکز ناشی از بار مرده عرشه پل می‏باشند، با استفاده از روش اجزای محدود، به کمک نرم‏افزار ABAQUS و روش تیوری، پس از صحت‏سنجی با نتایج آزمایشگاهی، با یکدیگر مقایسه و بررسی شده است. همچنین، اثر پارامترهای بیشینه مقاومت فشاری، کرنش نهایی کششی کامپوزیت‏های سیمانی و مقدار آرماتورهای طولی بر تغییرات منحنی اندرکنش بار محوری- لنگر خمشی در ستون‏ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‏دهد که توان باربری ستون‏های بتن مسلح و HPFRCC مسلح در ناحیه کنترل فشار منحنی اندرکنش بار محوری- لنگر خمشی به یکدیگر تقریبا نزدیک است. ولی مقدار خروج از مرکزیت متعادل و توان باربری ستون HPFRCC مسلح در ناحیه کنترل کشش منحنی، به علت تغییر رفتار کامپوزیت‏های سیمانی در کشش نسبت به بتن بیشتر از ستون بتن مسلح است. مقدار این افزایش توان باربری متغیر و وابسته به مقدار خروج از مرکزیت بار محوری بوده و بین 2/5 تا 7/42 درصد می‏باشد. همچنین، مقدار افزایش خروج از مرکزیت متعادل 20% است.

    کلیدواژگان: ستون پل‏های راه و راه‏آهن، کامپوزیت‏های سیمانی الیافی توانمند، اجزای محدود، اندرکنش بار محوری-لنگر خمشی، خروج از مرکزیت متعادل
  • محسن عموزاده عمرانی*، مهراوه حصیرچیان صفحات 87-108

    در سال های اخیر، به دلیل هزینه های زیاد ساخت روسازی و ملاحظات زیست محیطی، از مصالح ضایعاتی و بازیافتی مختلفی در مخلوط‏های بتنی و بتن غلتکی استفاده شده است. این پژوهش، به بررسی خصوصیات مکانیکی و زیست محیطی بتن غلتکی حاوی سرباره فولاد به عنوان محصول جانبی و پسماند صنعت فولاد و مصالح خرده آسفالتی به عنوان پسماند صنعت ساخت راه جهت جایگزینی بخشی یا تمام مصالح سنگی در روسازی راه ها می پردازد. بدین منظور، آزمایش های مقاومت فشاری، کشش غیرمستقیم و خمش سه‏نقطه ای روی نمونه های 7 و 28 روزه انجام شد. آزمایش خمش سه‏نقطه ای جهت به دست آوردن مقاومت خمشی، چقرمگی و قابلیت جذب انرژی استفاده شد. همچنین،آزمایش سایش کانتابرو و آزمایش تراوش مواد آلاینده روی نمونه های 28 روزه انجام شد. نتایج نشان داد که جایگزینی مصالح سنگی طبیعی با سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی باعث کاهش مقاومت های فشاری، کششی و خمشی روسازی بتن غلتکی می شود. در این میان، تاثیر مصالح خرده آسفالتی در کاهش خصوصیات مکانیکی بارزتر است. با افزایش مقدار سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی، علی رغم کاهش در میزان بار حداکثر، میزان چقرمگی و قابلیت جذب انرژی نمونه ها افزایش می یابد. از طرفی، با افزایش سرباره فولاد، مقاومت سایشی مخلوط بتن غلتکی افزایش می یابد. همچنین، بر اساس نتایج این تحقیق، با جایگزینی تا 50% مصالح سنگی طبیعی با سرباره فولاد یا ترکیب سرباره فولاد و مصالح خرده آسفالتی، حداقل معیارهای قابل قبول مطابق استانداردهای مربوطه حاصل شد. نمونه حاوی 25% سرباره فولاد و 25% مصالح خرده آسفالتی جایگزین مصالح سنگی طبیعی، مقاومت های فشاری، کششی و خمشی را نسبت به نمونه شاهد، به ترتیب تا 24%، 34% و 21% کاهش و چقرمگی را تا 13% افزایش داد. بدین ترتیب، مصالح ضایعاتی استفاده شده در این پژوهش، به دلیل نتایج رضایت بخش، اثرات زیست محیطی مثبت و صرفه اقتصادی، قابلیت استفاده در بتن غلتکی را دارا هستند.

    کلیدواژگان: روسازی بتن غلتکی، سرباره فولاد، مصالح خرده آسفالتی، خصوصیات مکانیکی، تراوش مواد آلاینده
  • محسن ابوطالبی اصفهانی*، راضیه مومنی صفحات 109-131
    تکنیک مارکوفی با فاصله گسسته موسوم به حالت وضعیت و تقسیم PCI به 10 حالت با عرض هر حالت به مقدار 10 واحد، احتمال ماندن روسازی در یک حالت معین و یا زوال آن تا حالت بعدی پس از یک چرخه را ارایه می کند. در این روش، می توان تعداد حالات در نظر گرفته شده را تغییر داده و آن را بر این اساس بسط داد. ممکن است بتوان با افزایش تعداد حالات، برآورد صحیح تری از روند زوال و نوع اقدامات لازم در موعد زمانی مناسب در جهت افزایش نگهداری از راه ها و حفظ سرمایه ها ارایه داد. بنابراین،، هدف از این پژوهش، بررسی تقسیم بندی PCI به 20 حالت با عرض 5 واحد، برای برآورد روند اضمحلال روسازی، می باشد. علاوه بر این، تقسیم‏بندی 5 واحدی با طبقه بندی کیفی ارایه شده تطابق دقیق تری دارد. بدین منظور، ابتدا ماتریس احتمال انتقال متناظر با دو دسته بندی تشکیل و سپس با یک بردار حالت و از یک خانواده، مدل پیش بینی عملکرد روسازی براساس روند مارکوفی همگن برای دو دسته بندی 10 تایی و 5 تایی PCI، براساس داده های معتبر بیست ساله یک روسازی که می تواند برای شرایط یکسان قابل تعمیم باشد، توسعه داده شد. نتایج نشان داد که در منحنی پیش بینی به دست آمده از دو نوع تقسیم‏بندی، هیچ نقطه بحرانی خاصی مشاهده نشد. اما با در نظر گرفتن یک شیب مشخص برای شروع افزایش شدت خرابی ها، تقسیم بندی 5 واحدی، 4 سال زودتر از تقسیم بندی 10 واحدی شروع روش‏های پیشگیرانه را پیشنهاد می کند. همچنین، پیش بینی PCI در سال دهم از این دو منحنی، نشان‏دهنده احتمال 32/0 و 08/0 برای به ترتیب روش 10 و  5 واحدی است که اختلاف آنها قابل توجه است. همچنین، در روش 5 واحدی، با گذشت زمان، شیب منحنی بیشتر شده که با روند زوال روسازی تطابق بهتری دارد. ولی در روش 10 واحدی، شیب در طول زوال تقریبا یکنواخت است.
    کلیدواژگان: اضمحلال روسازی، شاخص وضعیت روسازی، نگهداری پیشگیرانه، پیش بینی عملکرد روسازی، نقطه بحرانی
  • بهزاد حاصلی*، امید خیری صفحات 131-146
    وجود ترکیبات آلوده، حاوی نیتروژن وگوگرد در اتمسفر، pH باران طبیعی را کاهش داده و به آن خاصیت اسیدی می دهد. باران اسیدی،به عنوان یک آلاینده،می تواند آثار مخربی بر خاک داشته باشد. به منظور تثبیت انواع مختلف خاک، از مصالح و مواد طبیعی و شیمیایی فراوانی استفاده می شود. در این پژوهش، به بررسی تاثیر باران اسیدی بر رفتار مکانیکی خاک ماسه ای تثبیت شده با سیمان پرداخته شده است. در ابتدا، سیمان به مقدار 3، 5 و 7 درصد به خاک ماسه ای اضافه شد. نمونه ها پس از اشباع شدن در محلول هایی شامل مقادیر pH برابر با1، 3، 5 و 8/7مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج مطالعه نشان داد که افزایش درصد سیمان موجب افزایش درصد رطوبت بهینه، بیشینه وزن مخصوص خشک، مقاومت برشی، مدول سکانت (E50) و پارامترهای مقاومت برشی نمونه ها شده است. در حالی که اسیدی شدن محیط، مدول سکانتی، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی نمونه خاک را کاهش می دهد. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده، مشاهده شد که افزایش پارامترهای مقاومت برشی در اثر افزایش مدت زمان عمل آوری و کاهش اسیدیته محیط، در نمونه های تثبیت شده با سیمان نسبت به آهک، نمود بیشتری دارد. در نهایت، با استفاده از پردازش تصاویر و تهیه تصاویر باینری از نمونه ها، تاثیر pH و مقدار درصد سیمان بر چسبندگی بین دانه های ماسه و سیمان بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزایش اسیدیته و کاهش درصد سیمان، چسبندگی ایجاد شده بین دانه های ماسه توسط ذرات سیمان را به شدت کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: باران اسیدی، سیمان، مدول سکانت، مقاومت برشی، پردازش تصویر
|
  • Seyed Ali Ziaee *, Kambiz Behnia Pages 1-20

    Conservation of natural resources, optimization of energy use, and minimization of environmental pollution are among the core goals of sustainable development that should be duly considered in the development of national infrastructures, including roads and highways. In the case of asphalt mixtures, these goals can be achieved by the reduction of mixing temperature and the use of recycled materials instead of natural aggregates. This study investigated the mechanical properties of asphalt mixtures containing Electric Arc Furnace Slags(EAFS), which were used as partial replacement for coarse aggregates, and also Sasobit, which was used as an additive for Warm Mix Asphalt (WMA) mixtures. This replacement was performed in, 0, 25, 50, and 75% of natural Coarse limestone (>4.75 mm). In WMA specimens, Sasobit was also added at a concentration of 3% by weight of bitumen. After investigating the properties of aggregates and slags, the Marshall method was used to determine the optimum bitumen content of 8 asphalt mixtures (4 HMA+ 4 WMA) with different slag contents. The results of the Marshall Mix Design method showed that because of the high porosity of slags, slag-containing mixtures have a higher optimum bitumen content. Overall, 120 specimens with optimum bitumen content were prepared with a Superpave Gyratory Compactor (SGC). To assess mechanical properties, these specimens were subjected to Indirect Tensile Strength (ITS) test, resilient modulus test at 25°C and 40°C, and dynamic creep test at 40°C and 55°C. The results of these tests showed an improvement in the mechanical properties of the mixtures containing Sasobit and EAF slags. This improvement can be attributed to the increased stiffness resulting from the use of Sasobit, better interlocking of slags, and better adhesion of slags to bitumen.

    Keywords: Warm mix asphalt, Slag, Dynamic Creep, Resilient modulus
  • Neda Kamboozia, Amir Bagheri, Seyyed Mohammad Mirabdolazimi * Pages 21-44

    Permeable concrete or porous concrete, due to its interconnected cavities, allows high-speed ‎water to pass from the surface to the lower layers. Although one of the main characteristics of ‎conventional cement composites is their impermeability, permeable concrete can be used for ‎special applications such as parking and road pavements. According to the issues associated ‎with the use of impermeable surfaces in cities such as storm water runoff and improper water ‎supply to groundwater aquifers, it is anticipated that in near future a rise in permeable ‎concrete applications will occur. In this research, permeable mortar specimens containing ‎different replacement values of silica fume (up to 20%) were fabricated. To evaluate the bond ‎between aggregates and cement paste in permeable pavements, electrical resistivity of ‎permeable‏ ‏mortars cured in two different conditions namely lime-water and NaCl solution ‎was measured. The tests including compressive strength, electrical resistivity and permeability ‎were performed on the specimens. The aim was to find a balance between mechanical and ‎hydraulic properties of permeable‏ ‏mortars and extracting a relationship between compressive ‎strength and electrical resisitivty of such cement composites. Results showed that specimens ‎containing coarser aggregate had better performance in compressive strength and electrical ‎resistivity tests. Also, the processing of samples in salt water greatly reduced the electrical ‎resistance of the samples, so that even after 90 days of processing, the samples rarely showed ‎resistance above 10 Ω.m. A meaningful linear correlation was found between electrical ‎resistivity and compressive strength of permeable ‎mortars.‎

    Keywords: permeable concrete, Electrical resistivity, compressive strength Silica fume, Porosity
  • Mohammadworya Khordehbinan, Mahmoudreza Keymanesh *, Shams Nowbakht Pages 45-58

    The limitation in the application of pure bitumen for producing asphalt mixtures is due to the increased vehicle load and the effects of environmental factors, which results in the premature deterioration involving the rutting in asphalt layers. In this study, the waste polybutadiene rubber was used in combination with Sasobit to improve thermal resistance and rheology behavior of bitumen. For this purpose, the bitumen samples were prepared with different percentages of additives using the high shear mixer. The results of the study showed that adding waste polybutadiene rubber to the bitumen improved thermal resistance, rutting and fatigue resistance potential, and generally, middle and high temperature performance. Accordingly, the combinations of 2.3%PBR and 2.3%PBR+2.5%Sasobit increase the high-temperature bitumen performance by one and two grades, respectively. The combinations of 2.3%PBR increase fatigue life and add Sasobit, and also adding more than 2.3% PBR reduce fatigue resistance. The results of TGA show that there is good agreement between the results of these technique and other results, which can help assess the results accurately at macromolecular level.

    Keywords: Bitumen, Rheology, Thermal, Waste polybutadiene rubber, sasobit
  • Moammadjavad Memar, Ali Kheyroddin *, Ali Hemmati Pages 59-87

    Reinforced concrete bridges are one of the most important structural elements in road and rail transportation systems. The use of cement-based alternative materials that have a better tensile behavior than concrete is always considered. The material of high performance fiber reinforced cementitious composite (HPFRCC) is of more resistance and ductility than normal concrete in tension, due to the strain hardening behavior under tension after formation of first cracking and bridges between the cracks by the fibers present in this material. In this study, the behavior of concrete and HPFRCC columns in bridges, that are under the eccentric load due to the dead load of the bridge deck, using finite element method with ABAQUS software, and theoretical method after validation with based on the experimental approach, have been compared. Also, in reinforced HPFRCC column, the effects of peak compressive stress, ultimate tension strain of HPFRCC and longitudinal reinforcement on variation of axial load-bending moment interaction curve have been investigated. The results show that the load carrying capacity of reinforced concrete and HPFRCC columns in the compression control area of axial load-bending load interaction curve is almost close to each other. But, the amount of balanced eccentricity and load carrying capacity of the HPFRCC column in the tension control area curve is higher than of the reinforced concrete column due to the change of the HPFRCC behavior in the tension compared to the concrete. The value of this increase in load carrying capacity varies and depends on the amount of eccentricity of axial load and is between 5.2% and 42.7%. Also, the amount of increase in balanced eccentricity is equal to 20%.

    Keywords: column of road, railway bridges, HPFRCC, Finite element, axial load-bending moment interaction, balanced eccentricity
  • Mohsen Amouzadeh Omrani *, Mehraveh Hasirchian Pages 87-108

    In recent years, due to the higher cost of pavement construction and environmental considerations, various waste and recycled materials have been used in concrete and Roller Compacted Concrete (RCC) mixtures. This study investigates the effect of partial and full replacement of natural aggregates with steel slag as a by-product of the steel industry and Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) as a waste of the road pavement construction industry, on the mechanical and environmental properties of RCC pavements. For this purpose, compressive strength, indirect tensile strength and three-point bending tests were conducted on 7 and 28-day samples. Three-point bending test was used to obtain flexural strength, toughness, and energy absorbency. Also Cantabro abrasion test and Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) were conducted on 28-day samples. The results showed that the compressive strength, tensile strength and flexural strength of RCC pavement reduced by replacing natural aggregates with steel slag and RAP. In the meantime, the effect of RAP on reducing mechanical properties of roller concrete is more pronounced. Increasing the content of steel slag and RAP increases the toughness, as well as the energy absorbency capacity of the specimens despite the decrease in the maximum load. On the other hand, the abrasion resistance of the roller concrete mixture increases, with increasing steel slag. Also, according to the results of this study, the mixtures containing up to 50% steel slag or combined steel slag and RAP, met the regulatory requirements. By incorporating 25% steel slag and 25% RAP as substitutes for natural aggregates, compressive, tensile and flexural strengths decreased and toughness increased up to 24%, 34%, 21% and 13%, respectively. Thus, the waste materials used in this study, are usable in RCC because of their satisfactory results and economic-environmental advantages.

    Keywords: Roller compacted concrete, Steel Slag, Reclaimed asphalt pavement, Mechanical properties, Toxicity characteristic leaching procedure
  • Mohsen Aboutalebi Esfahani *, Razie Momeni Pages 109-131
    The Markov technique with discrete interval and dividing the PCI into 10 modes and each mode into 10 units, gives the probability of the remaining in a specified mode or declining to the next mode after one duty cycle for the pavement. In this method can change the number of considered modes and extend the method accordingly. By increasing the number of modes, it may be possible to provide a more accurate estimate of the deterioration process and the type of actions needed at the appropriate time to increase road maintenance and preserve capital; Therefore, the purpose of this study is to investigate the division of PCI into 20 modes with 5 units’ width to estimate the pavement collapse process. In addition, the 5-unit segmentation is more in line with the presented qualitative classification. For this purpose, first, the probability matrix of the corresponding transfer is formed by two classifications, and then by a state vector and one family, a pavement performance prediction model based on homogeneous Markovian trend for two 10-digit and 5-digit PCI classifications, based on the data from valid twenty-year-old pavement was developed. The results showed that in the prediction curve obtained from the two segmentations, there is no specific critical point. But given a steep slope to begin to increase the severity of the failures, the 5-unit segment, 4 years earlier than the 10-unit segment, suggests the start of preventive measures. Also, the PCI prediction in the tenth year of these two curves shows the probability of 0.32 and 0.08 for the 10 and 5 unit methods, respectively, with significant differences. In addition, in the 5-unit method the curve slope increases over time, which is more in line with the pavement deterioration process, but in the 10-unit method the slope is almost uniform during the deterioration.
    Keywords: Critical Point, Pavement condition index, Pavement Deterioration, preventive maintenance, Pavement Performance Prediction
  • Behzad Haseli *, Omid Kheiri Pages 131-146
    The everyday increase in population, the increase in the activity of industrial factories and workshops, and the expansion of transportation system lead to the release of metal pollutants and acid-forming compounds, such as nitrogen and sulfur, into atmosphere. The presence of these polluted compounds in atmosphere lowers the natural rain pH and gives it an acidic property. Acid rain, as one of the sources of soil pollution, has devastating effects on soil. A variety of natural and chemical materials are used to stabilize different types of soil. In the present study, the effect of acid rain on mechanical behavior of cement-stabilized sandy soil is investigated. Primarily, the cement was added to the sandy soil, with percentages of 3%, 5% and 7%, and then the samples were tested after saturation in solutions with pH values of 1, 3, 5 and 7.8. The results show that the increase in cement percentage enhances the optimum moisture, maximum specific dry weight, shear strength, Secant modulus (E50), and shear strength parameters of samples. Nonetheless, the acidification of environment reduces the Secant modulus, cohesion, and internal friction angle of soil. The results indicate that the decrease in uniaxial compressive strength and Secant modulus, due to the acidification of environment, are more pronounced with higher percentages of cement. According to the results, the increase in shear strength parameters, due to the increase in curing time and decrease in environmental acidity, is more significant in cement-stabilized samples than lime-stabilized ones. Finally, the effect of pH and cement on the cohesion between sand and cement particles was investigated using image processing and getting binary images from samples, the results of which revealed that the increase in acidity and the reduction of cement percentage drastically reduces the cohesion between sand and cement particles.
    Keywords: Acid rain, Cement, secant modulus, Shear strength, Image processing