فهرست مطالب

مجله مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل
سال هشتم شماره 2 (پیاپی 30، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/31
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احسان شهریاری، منصور فخری* صفحات 1-21

    با افزایش روزافزون استفاده از راه‏های آسفالتی، طراحی و ساخت روسازی آسفالتی که بتواند در  برابر خرابی ‏های مختلف مقاومت کند، ضروری است. استفاده از نانومواد به دلیل ویژگی ‏های منحصر به فرد و برجسته آنها در صنعت روسازی آسفالتی، برای اصلاح خواص مکانیکی آسفالت، در سال‏های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش، اثرات نانواکسید گرافن کاهش ‏یافته (RGO) را بر خصوصیات مکانیکی مخلوط آسفالتی با استخوان‏بندی سنگ‏دانه‏ای (SMA) بررسی کرده است. در این مطالعه، از آزمون مقاومت کششی غیرمستقیم، آزمایش خزش استاتیک و آزمون بیرون ‏کشیدگی برای بررسی اثر نانواکسید گرافن کاهش ‏یافته بر خصوصیات مکانیکی این آسفالت استفاده شده است. قیر خالص با سه درصد متفاوت از نانواکسید گرافن کاهش‏یافته (2/0، 4/0 و 6/0 درصد وزن قیر مصرفی) اصلاح شد. نتایج آزمایش‏ های انجام شده نشان داد که افزودن نانواکسید گرافن کاهش ‏یافته در قیر خالص باعث افزایش نقطه نرمی، ویسکوزیته و وزن مخصوص و کاهش نفوذپذیری و شکل‏پذیری قیر خالص می‏شود. نتایج آزمایش‏های مکانیکی نشان داد که افزایش نانواکسید گرافن کاهش‏یافته منجر به افزایش مقاومت کششی غیرمستقیم، مقاومت چسبندگی، کرنش تجمعی، کاهش سختی خزشی و بهبود حساسیت رطوبتی در مخلوط‏های SMA می‏شود. به طور کلی، 6/0 درصد از این ماده نانو باعث ایجاد تغییرات قابل توجه تری در خصوصیات مکانیکی مخلوط‏های SMA نسبت به سایر مقادیر شد. به طوری که افزودن 6/0 درصد از این افزودنی در SMA باعث %23 افزایش در شاخص TSR، %48 افزایش در مقاومت چسبندگی در حالت مرطوب و 43% کاهش در سختی خزشی نسبت به مخلوط کنترل شد.

    کلیدواژگان: نانواکسید گرافن کاهش‏یافته، مخلوط آسفالتی با استخوان‏بندی سنگ‏دانه‏ای (SMA)، خزش استاتیک، حساسیت رطوبتی، مقاومت چسبندگی، تست بیرون‏کشیدگی
  • امیر کاوسی*، عبدالله روشن صفحات 23-54
    افزایش آلاینده های زیست محیطی و گازهای گلخانه ای و همچنین زیاد بودن مصرف انرژی در ساخت روسازی به روش آسفالت داغ (HMA)، از مشکلات این نوع روسازی می باشد که به دنبال آن فناوری آسفالت گرم (WMA) جهت کاهش این مشکلات معرفی و مورد استفاده قرار گرفت. این فناوری نو، علی رغم کاهش مشکلات زیست محیطی و کاهش سوخت مصرفی، دچار ضعف عمده خرابی رطوبتی در مخلوط های آسفالت گرم می باشد. در این پژوهش، مخلوط های آسفالت گرم به دو روش استفاده از افزودنی آلی (ساسوبیت) و استفاده از روش تولید کف قیر با دستگاه تزریق آب و هوا در قیر داغ (با استفاده از دستگاه (Wirtgen,WLB-10 ساخته شدند. همچنین، از دو نوع افزودنی آهک هیدراته (5/1، 2 و 5/2 درصد وزنی مصالح سنگی) و زایکوترم (1/0، 2/0 و 3/0 درصد وزنی قیر) جهت بررسی میزان کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالت گرم استفاده شد. جهت بررسی حساسیت رطوبتی از سه آزمایش کشش غیرمستقیم لاتمن اصلاح شده، آب جوشان و مقاومت کنده شدگی (Pull Off) استفاده شد. نتایج حاکی از تاثیر مثبت افزودنی های ضد عریان‏شدگی آهک هیدراته و زایکوترم در بهبود حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی گرم بود. به طور خلاصه، نتایج نشان داد که مخلوط های حاوی 5/2 درصد آهک هیدراته (وزنی مصالح سنگی) و 3/0 درصد زایکوترم (وزنی قیر) بیشترین میزان کاهش حساسیت رطوبتی را داشتند. با توجه به نتایج، استفاده از 5/2 درصد آهک هیدراته و 3/0 درصد زایکوترم در مخلوط آسفالت گرم ساسوبیتی، مقدار پوشش قیری به‏ترتیب 15 و 22 درصد، نسبت کشش غیرمستقیم 21 و 27 درصد و نسبت مقاومت کنده شدگی را 27 و 30 درصد افزایش داد. همچنین، در مخلوط های آسفالت گرم کف قیری، مقدار پوشش قیری به‏ترتیب 20 و 27 درصد، نسبت کشش غیرمستقیم 26 و 30 درصد و نسبت مقاومت کنده‏شدگی 28 و 31 درصد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: آسفالت داغ (HMA)، آسفالت گرم (WMA)، عریان‏شدگی، آهک هیدراته، زایکوترم
  • اصغر ملامحمدی عمران، سعید حسامی* صفحات 55-70

    مخلوطهای آسفالتی بازیافتی بعلت پیرشدگی از اجزای مولکولی سنگین بیشتری تشکیل یافته که قابلیت تحرک مولکولی و ترمیم آسفالت را کاهش میدهد. استفاده از مواد جوانساز که دارای اجزای مولکولی سبک بوده ، می تواند در بهبود خصوصیات خستگی و ترمیم شوندگی ، و همچنین استفاده از پلیمر جهت جلوگیری از پدیده شیار شدگی مخلوطهای آسفالتی در دمای بالا می تواند موثر باشد در این پژوهش رفتار خستگی و ترمیم مخلوط آسفالتی بازیافتی با استفاده از روغن ضایعاتی و پلیمر استایرن بوتادین استایرن مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی آنالیز شیمیایی از روش کروماتوگرافی و برای انجام رفتار خستگی و ترمیم مخلوط آسفالتی از آز تیر خمش چهار نقطه ای (4PBBT) استفاده شد. نتایج آزمایشات خستگی نشانداد که روغن و ترکیب روغن و پلیمر بترتیب باعث افزایش 6 و 5/3 برابری عمر خستگی مخلوط بازیافتی شده است. آنالیز همبستگی بین اجزای شیمیایی و عمر خستگی و ترمیم مخلوط های آسفالتی نشان میدهد که بین میزان ترمیم شوندگی و مقادیر شاخص های شیمیایی قیر ارتباط معناداری وجود دارد. در این خصوص میزان همبستگی پارامترهای شیمیایی شامل شاخص کلوییدی Ic ، مجموع مولکولهای سنگین قیر یعنی آسفالتین باضافه رزین ، و همچنین نسبت اجزای سبک یعنی نسبت اشباع کننده به آروماتیک و همچنین مقدار ترمیم شوندگی در سطح کرنش 400 میکرو استرین بترتیب برابر 967/0 ، 943/0 ، و 979/0 بوده است. نتایج حاصله بیانگر این بوده است که هرچه مقدار اجزای سنگین قیر شامل آسفالتین و رزین در ترکیب مخلوط آسفالتی بیشتر شود وزن مولکولی آسفالت افزایش یافته و توانایی ترمیم شوندگی کاهش می یابد . افزودن موادی که دارای اجزای سبک (آروماتیک) بیشتری میباشند بخصوص روغن در افزایش ترمیم شوندگی آسفالت بسیار مهم میباشد. همچنین نتایج ارزیابی شیمیایی نشان داد که بین عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی و شاخص کلوییدی هیچ ارتباط معنی داری وجود نداشته است.

    کلیدواژگان: عمر خستگی، SBS، روغن خوراکی ضایعاتی، SARA، نرخ ترمیم
  • سجاد جوادی*، سعید احمدی، رضا اسمعیلی صفحات 71-93

    امروزه، در تحقیقات محققان، استفاده از مواد دورریختنی و با قابلیت انتقال حرارت در آسفالت‏های مختلف، به خصوص آسفالت نیمه‏ گرم (به سبب فواید محیط زیستی)، مد نظر قرار گرفته است. مدول الاستیسیته در تشخیص کارایی آسفالت بسیار مهم است که با روش‏های مختلف به‏دست می آید. در این مقاله، استفاده از روش التراسونیک جهت به‏ دست آوردن مدول طولی و پیش‏بینی روند مدول الاستیسیته نمونه‏ های آسفالتی نیمه‏ گرم حاوی فیلرهای هادی گرما- الکتریسیته درنظر گرفته شده است. همچنین، به بررسی جذب صوت این نوع آسفالت‏ها با استفاده از امواج التراسونیک پرداخته شده است. در این تحقیق، نمونه‏ های آسفالتی حاوی فیلرهای سرباره روی، سرباره آهن، لجن کانورتور، سرباره مس و فیلر کاهنده مقاومت الکتریکی زمین، هر کدام با 35%، 70% و 100% جایگزین وزنی فیلر آهکی (عادی) در آسفالت می‏باشند. از طریق آزمایش خمش سه نقطه ای (SCB)، میزان مدول الاستیسیته به ‏دست آمد و سپس روی نمونه‏ های مارشال با استفاده از روش زیرآبی و با استفاده از امواج التراسونیک، مقدار مدول طولی و همچنین میزان جذب صوت نمونه‏ ها ارزیابی شد. نتایج، نشان دهنده این واقعیت است که به طور میانگین، مخلوط های حاوی BOF، سرباره آهن، GIM و سرباره مس، به ترتیب به میزان 7، 4، 20 و 6 درصد نسبت به نمونه شاهد، امپدانس بیشتری دارند. همچنین، مدول طولی به دست آمده با روش امواج التراسونیک برای نمونه ‏ها همان روند مدول الاستیسیته با روش خمش سه‏ نقطه‏ ای را داراست. همچنین، نتایج نشان داد که از نظر آماری اگرچه نوع فیلر بر عملکرد مدول طولی موثر می‏باشد ولی درصد فیلر هادی گرما (جانشین فیلر آهکی) بر عملکرد آسفالت موثر نیست.

    کلیدواژگان: مدول الاستیسیته، آسفالت نیمه‏گرم، فیلرهای رسانا، امواج التراسونیک، جذب صوت
  • سجاد امیری، سید علی حسینی*، مهسا روحی فریمان صفحات 95-130
    تجدیدناپذیر بودن مصالح طبیعی و جلوگیری از تخریب محیط‏زیست جهت تولید مصالح سنگی، باعث افزایش تمایل استفاده از مواد دورریز در مخلوط های آسفالتی در چند دهه اخیر شده است. سرباره های قوس الکتریکی و تراشه های آسفالتی به عنوان مهمترین مصالح بازیافتی مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی معرفی شده اند. ارزیابی خواص مکانیکی مخلوط های آسفالتی گرم (WMA) شامل تراشه آسفالتی (RAP)، سرباره کوره قوس الکتریکی (EAFS) و پودر پلاستیک های بازیافتی (WP) به طور جداگانه انجام شده است. با این حال، مطالعات بسیار کمی تاثیر حضور همزمان تراشه آسفالتی، سرباره و پودر پلاستیک های بازیافتی بر خواص مکانیکی و حساسیت رطوبتی مخلوط های WMA را ارزیابی کرده اند. این تحقیق، به بررسی تاثیر همزمان تراشه آسفالتی، سرباره و پودر پلاستیک های بازیافتی در مخلوط های WMA می پردازد. مشخصات مکانیکی مخلوط های WMA حاوی درصدهای مختلف تراشه آسفالتی (صفر، 35 و 55 درصد حجمی سنگ‏دانه، جایگزین سنگ‏دانه ریز)، سرباره (صفر، 20 و40 درصد حجمی سنگ‏دانه، جایگزین درشت دانه) و پودر پلاستیک های بازیافتی (صفر و 10 درصد وزن قیر) با استفاده از آزمایش‏های مقاومت فشاری، مدول کششی غیرمستقیم، خزش استاتیک، ضریب مارشال و حساسیت رطوبتی بررسی شدند. از ساسوبیت به مقدار 5/1 درصد وزنی قیر برای تهیه مخلوط های WMA استفاده شد. نتایج به‏دست آمده، بهبود حساسیت رطوبتی، مقاومت شیارشدگی و مدول برجهندگی را با افزایش درصد تراشه آسفالتی، کاهش مقاومت در برابر حساسیت رطوبتی و بهبود مقاومت فشاری مخلوط ها با افزایش درصد سرباره و کاهش مقاومت فشاری و مدول برجهندگی با افزایش پودر پلاستیک را نشان می دهد. استفاده همزمان از تراشه آسفالتی، سرباره و پودر پلاستیک های بازیافتی، مخلوطی سازگار با محیط‏زیست و با حداقل مشخصات مکانیکی لازم را تولید می کند.
    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی گرم، تراشه آسفالتی، سرباره کوره قوس الکتریکی، حساسیت رطوبتی، مقاومت شیارشدگی
  • محمود نیکخواه شهمیرزادی*، سید مجدالدین میرمحمد حسینی، سعید ابریشمی صفحات 131-148

    در پژوهش حاضر، با استفاده از مدل فیزیکی، به بررسی رفتار شالوده واقع بر خاک ماسه ای تحت بارگذاری استاتیک و تاثیر عوامل مختلف روی رفتار خاک پرداخته شده است. در این تحقیق آزمایشگاهی، تاثیر عرض پی، تراکم خاک ماسه ای و مقدار سربار بر نشست شالوده نواری مورد بررسی قرار گرفته است. مصالح خاکی مورد استفاده، ماسه متوسط بد دانه بندی شده است. مدل شالوده نواری دارای عرض 5، 5/7 و 10 سانتی متر و طول 34 سانتی متر است. برای به دست آوردن نمونه ی همگن با تراکم نسبی مشخص و تکرارپذیری شرایط آزمایشگاهی، روش بارش ماسه انتخاب شده است. سیستم بارگذاری به صورت هوای فشرده است که قابلیت اعمال بار یکنواخت و استاتیک را داراست. رابطه نشست نسبی نهایی با عرض شالوده های واقع بر خاک ماسه ای با تراکم متوسط به صورت خطی بوده و با ازدیاد عرض شالوده، پی در نشست نسبی نهایی کمتری به ظرفیت باربری نهایی خود می رسد. مقدار نشست شالوده واقع بر خاک ماسه ای با تراکم متوسط، حدود 10 درصد بیشتر از شالوده واقع بر خاک ماسه ای متراکم است. رفتار خاک تا فشار حدود 50 درصد ظرفیت باربری نهایی به صورت ارتجاعی خطی است. رابطه فشار- نشست پی نواری تا حدود 5 درصد عرض پی، خطی است. گسیختگی برشی کلی در نشست نسبی حدود 12 تا 14 درصد اتفاق می افتد، به همین دلیل، پیشنهاد می شود برای تعیین ظرفیت باربری نهایی پی نواری واقع بر خاک ماسه ای، مقدار فشار نظیر 12 درصد، ملاک عمل قرار گیرد.

    کلیدواژگان: عرض پی، تراکم نسبی ماسه، نشست نسبی نهایی، فشار
  • عادل عساکره*، فرید ناصری دریایی صفحات 149-170

    پی های بنا شده روی خاک های نرم به دلیل نشست پذیری زیاد و نیز شیب های خاکی حاوی این نوع خاک به دلیل احتمال زیاد وقوع گسیختگی، بایستی اصلاح گردند. استفاده از ستون های سنگی به عنوان یکی از روش های اصلاح خاک های نرم و افزایش ضریب اطمینان شیروانی های خاکی مطرح می شود که علاوه بر سادگی و راحتی اجرا، می تواند از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. هدف از انجام این پژوهش، مطالعه عددی اثر استفاده از ستون های سنگی بر ظرفیت باربری پی واقع بر شیب رسی و نیز پایداری آن شیب می باشد. با استفاده از نرم‏افزار تفاضل محدود FLAC3D، شیب به صورت سه بعدی، با ابعاد مناسب و رعایت شرایط مزری، مدل شده است. ظرفیت باربری پی به روش کنترل تنش به‏دست آمده و ضریب اطمینان پایداری شیب از روش کاهش مقاومت برشی محاسبه شده است. به طور کلی، دو نوع مکانیزم گسیختگی در ستون های سنگی مشاهده گردید. در ستون‏های زیر پی، شکم دادگی ستون در ناحیه بالای آن و برای ستو ن هایی که در زیر پی قرار ندارند پدیده تغییرشکل جانبی در ناحیه بالای آن باعث کاهش اثر ستون بر ظرفیت باربری پی شده است. نتایج نشان داد که به ‏طور کلی، ستون سنگی باعث بهبود پایداری شیب رسی و ظرفیت باربری پی خواهد شد. استفاده از ستون سنگی، در زیر پی، بیشترین تاثیر را در افزایش ظرفیت باربری خواهد داشت و نیز با افزایش فاصله مرکز به مرکز ستون‏ها و پی، از میزان تاثیر آن کاسته خواهد شد. به طوری که در فاصله چهار برابر قطر، دیگر اثر چندانی بر ظرفیت باربری پی ندارد. در مورد ستون های گروهی، آرایشی که ستون‏ها در راستای طول پی دارند، به علت سطح جایگزین بیشتر، بر آرایشی که ستون‏ها در راستای شیب دارند ترجیح داده می شود.

    کلیدواژگان: شیب رسی نرم، ستون سنگی، ظرفیت باربری، پایداری شیب، روش تفاضل محدود
|
  • Ehsan Shahryari, Mansour Fakhri * Pages 1-21

    With the increasing use of asphalt roads, it is necessary to design and produce asphalt pavements that can withstand various damages such as rutting damage, cracking, and moisture damage. The use of nanomaterials due to their excellent and unique features in the asphalt pavement industry to improve the mechanical properties of asphalt has welcomed broad attention in recent years. This study examined the impacts of Nano Reduced Graphene Oxide (RGO) on the mechanical properties of stone mastic asphalt mixture (SMA). In this study, indirect tensile strength test, static creep test, and Pull-off adhesion test were used to investigate the effect of Nano reduced graphene oxide on the mechanical properties of SMA mixture. The pure asphalt binder was modified with three different percent of Nano RGO (0.2 %, 0.4 %, and 0.6 % by weight of bitumen used in asphalt samples in this study). The experiments performed on modified bitumen in this study show that the addition of Nano reduced graphene oxide in pure bitumen raises the viscosity, softening point, and specific gravity and reduces the ductility and penetration of pure bitumen. The mechanical tests showed that augmenting the percentage of Nano reduced graphene oxide leads to increased indirect tensile strength, pull-off adhesion resistance, accumulated strain, reduced creep stiffness, and improved moisture sensitivity in stone mastic asphalt mixture. In general, 0.6% of this nanomaterial caused more significant changes in the mechanical properties of SMA mixtures than other amounts of Nano-reduced graphene oxide. So that adding 0.6% of this additive in the asphalt mixture has increased the TSR index by 23%, increased the pull-off adhesion resistance in the wet condition by 48%, and reduced the creep stiffness by 43% compared to the control mixture.

    Keywords: Nano reduced graphene oxide, stone mastic asphalt, static creep, moisture susceptibility, Pull-off adhesion strength
  • Amir Kavussi *, Abdollah Roshan Pages 23-54
    WMA mixes, compared with HMA mixes, are environmental friendly mixes that produce little air pollutants and greenhouse gases. Their high energy saving costs resulted in their extensive use in construction projects. However, these warm mixes recognized to be susceptible to moisture damage that results in stripping distress in pavements. In this research, WMA mixtures were prepared applying two different methods; namely, application of an organic additive (Sasobit) and adoption of foam bitumen technique. In this latter, small amount of water is inserted together with high pressure air into Wirtgen, WLB-10 machine One of the methods of solving moisture damages is to use anti-stripping additives to increase adhesion properties between bitumen and aggregate particles. In this research, two types of additives; namely, hydrated lime (at 1.5, 2 and %2.5 by weight of aggregates) and Zycotherm (at 0.1, 0.2 and %0.3 by weight of bitumen), were used to reduce moisture sensitivity of Warm Mix Asphalt (WMA). To evaluate moisture susceptibility of WMA mixes, Indirect Tensile Test, boiling water, and Pull Off testing were preformed. The experimental results showed positive effects of hydrated lime and zycotherm anti-stripping additive in reducing moisture sensitivity of WMA mixes. The testing results showed that WMA mixtures that were prepared applying foam bitumen techniqe were more sensitive to moisture damage than WMA mixtures that were prepared by organic additive (Sasobit). As conclusion, results indicated that the mixes containing %2.5 hydrated lime (by weight of aggregates) and %0.3 zycotherm (by weight of bitumen) are the optimum contents of addetives for reducing moisture sensitivity. Moreover, the results indicate that zycotherm additive has a greater effects on redusing moisture sensitivity compared to hydrated lime.
    Keywords: Hot mix asphalt (HMA), Warm mix asphalt (WMA), Moisture susceptibility, Hydrated lime, Zycotherm
  • Asghar Molamohamadi Omran, Saeid Hesami * Pages 55-70

     Due to aging, reclaimed asphalt mixtures are composed of more heavy molecular components, reducing molecular mobility and asphalt repair ability. The use of rejuvenating materials that have light molecular components can be effective in improving the fatigue properties and healing of asphalt mixtures. To control the performance of such mixtures at high temperatures, using polymers can effectively prevent the phenomenon of rutting. This research evaluated fatigue behavior and recovery of reclaimed asphalt mixture using waste oil and styrene butadiene styrene polymer.The chromatography method for the chemical analysis and a four-point bending beam (4PBBT) test to investigate the fatigue behavior and heal the asphalt mixture are used. The results of fatigue tests have shown an increase in the fatigue life and healing ability of the asphalt mixtures rejuvenated with oil and polymer, so that the oil and the combination of oil and polymer have increased the fatigue life of the recycled mixture by 6 and 3.5 times, respectively. Correlation analysis between chemical components and fatigue life and healing of asphalt mixtures shows a significant relationship between the healing rate and the values of asphalt chemical indices. In this regard, the correlation of chemical parameters, including the colloidal index Ic, the sum of heavy bitumen molecules, i.e., asphaltene plus resin, as well as the ratio of light components, i.e., the ratio of saturated to aromatics, and also the amount of recovery at

    Keywords: Fatigue life, . SBS, Waste Cooking Oil, SARA
  • Sajad Javadi *, Saeed Ahmadi, Reza Esmaili Pages 71-93

    Today, in the research of researchers, the use of waste materials with heat transfer capability in various asphalts, especially warm mix asphalt (due to environmental benefits) has been considered. Obtaining the modulus of elasticity is very important in determining the efficiency of asphalt, which can be achieved by various methods. Also, the sound absorption of this type of asphalt has been studied using ultrasonic waves. In this study, asphalt samples containing fillers of zinc slag, iron slag, converter sludge, copper slag and earth filler reducing electrical resistance each with 35%, 70% and 100% weight replacement of lime filler (normal) in asphalt. Through SCB three-point bending test, the amount of modulus of elasticity was obtained and then on Marshall samples using underwater method and using ultrasonic waves, the amount of longitudinal modulus and the amount of sound absorption of the samples were investigated. The results show the fact that on average, in the mixtures containing BOF, steel slag, GIM and copper slag, it can be said that mixtures containing BOF by 7% and mixtures containing steel slag, GIM and copper slag by 4, respectively. , 20 and 6% have more impedance than the control sample (WMA). Furthermore, the results showed that the longitudinal modulus obtained by ultrasonic wave method for the samples has the same trend of modulus of elasticity by three-point bending method. The results also showed that statistically, although the type of filler is effective on the performance of the longitudinal modulus, but the percentage of conductive filler (replacement of lime filler) is not effective on the performance of asphalt.

    Keywords: Modulus of elasticity, Warm mix asphalt, Conductive fillers, Ultrasonic waves, Sound absorption
  • Sajad Amiry, Sayyed Ali Hosseini *, Mahsa Roohi Pages 95-130
    The non-renewability of natural materials and the prevention of environmental degradation for the production of stone materials, has increased the tendency to use waste materials in asphalt mixtures in recent decades. Several research studies were conducted to assess WMA mixtures' mechanical properties containing Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), Electric Arc Furnace Slag (EAFS), and waste plastic (WP) separately. However, very scarce studies assessed the influence of the simultaneous presence of RAP, EAFS, and waste plastic on the mechanical properties and moisture susceptibility of WMA mixtures. This research investigates the effects of simultaneous recycling of RAP, EAFS, and waste plastic into the WMA mixtures to remove these barriers. Mechanical properties of WMA mixtures containing different percentages of RAP (0%, 35%, and 55%, fine aggregate replacement), EAFS (0%, 20%, and 40%, coarse aggregate replacement), and waste plastic (0%, and 10% bitumen weight) were evaluated using compressive strength, resilient modulus, static creep, Marshall quotient, and moisture susceptibility tests. Sasobit uses 1.5% of the total asphalt mass to prepared WMA mixtures. The results of this study were shown to improve the moisture sensitivity, rutting resistance, and resilient modulus by increasing the percentage of RAP and also reduce the resistance to moisture sensitivity and improve the compressive strength of mixtures by increasing the percentage of EAFS and decreasing the compressive strength and resilient modulus by increasing waste plastic. The simultaneous use of EAFS, RAP, and waste plastic seems to produce an environmentally-friendly mixture with minimum mechanical properties.
    Keywords: WMA, RAP, EAFS, Moisture susceptibility, Rutting resistance
  • Mahmoud Nikkhah Shahmirzadi*, MirMohammad Hosseini, Saeed Abrishami Pages 131-148

    Determining the bearing capacity of the soil and its subsidence is one of the most important parameters that must be carefully evaluated when designing a safe foundation. In the present study, using a physical model, the behavior of the foundation located on sandy soil under static loading and the effect of various factors on soil behavior have been investigated. In this laboratory study, the effect of foundation width, sandy soil density and amount of overhead on strip foundation subsidence has been investigated. The soil material used in this study is poorly grained medium sand (SP). The foundation model has a width of 5, 7.5 and 10 cm and its length is 34 cm. The sand raining technique has been selected to obtain a homogeneous sample with a definite relative density and repeatability of laboratory conditions. The loading system is compressed air that has the ability to apply a uniform and static load. The relationship between the final relative settlement and the width of the foundations located on medium-density sandy soils is linear, and as the foundation width increases, the final relative settlement reaches less than its final ultimate bearing capacity. At the same pressure, the settlement of the foundation located on medium-density sandy soils is about 10 % higher than the foundation located on dense sandy soils. Soil behavior up to a pressure of about 50% of the final bearing capacity is linearly elastic. The pressure- settlement relationship of the strip foundation is linear up to about 5% of the foundation width. General shear failure occurs at a relative settlement of about 12 to 14%. For this reason, it is suggested to determine the ultimate bearing capacity of the strip foundation located on sandy soil, the amount of pressure such as 12% .

    Keywords: Foundation width, relative sand density, final relative settlement, Pressure
  • Adel Asakereh *, Farid Naseri Daryaei Pages 149-170

    Soft and loose soils have always been the focus of attention due to their high settlement and insufficient bearing capacity. The foundations on soft soils and soil slopes containing this type of soil should be modified for high probability of failure. There are various ways to improve these soils, which vary greatly depending on the environmental conditions, site priority, the degree of softness, cost of materials used. Stone column is one of soft soil modification and soil slopes safety factor improvement methods which is economical and easy to implement. The aim of this study is to conduct a numerical study to investigate the effect of stone columns on the bearing capacity of the clay slope and its stability using the FLAC3D finite difference software. the slope is modeled in three dimensions with appropriate dimensions and boundary conditions. The bearing capacity was obtained by stress control procedure and slope safety factor was calculated by shear strength reduction method. In general, two types of failures observed in stone columns. The columns were Located under the footing Were exposed to phenomenon of bulging and the columns were Located outside the footing Were exposed to phenomenon of lateral displacement. The results showed that in general, the stone column will improve the stability of clay slope and its bearing capacity. The use of stone column below the foundation will affect the most on increasing bearing capacity and the effect will decrease by increasing center to the center distance of foundation and columns, so that at 4 times the diameter of stone column it will not have much effect on the bearing capacity. In the case of group columns, the arrangements are along the length of footing is preferred over the arrangements are along slope due to the higher replacement area.

    Keywords: Soft clay slope, Stone column, Bearing capacity, Slope stability, FLAC3D