Effects of Compactor Types on Aggregate Orientation of Asphalt Mixtures

مخلوط آسفالتي يكي از عمده ترين مواد استفاده شده در راهسازي است كه بيش از %90 راه هاي مالزي را مي پوشاند. از آنجا كه در بررسي‌هاي گذشته مخلوط آسفالتي به صورت همگن و ايزوتروپيك فرض شده است، عمده تحقيقات تنها خواص ماكروسكپي مواد تشكيل دهنده مخلوط آسفالتي را بررسي كرده اند. در اين مقاله با استفاده از تكنيك پردازش تصوير ديجيتالي، نحوه جهت گيري سنگدانه ها در نمونه‌هاي مخلوط آسفالتي تهيه شده در دستگا‌ههاي تراكم مخلوط آسفالتي مارشال‌، سروپك و پرس باكس بررسي و مقايسه شده است. جهت گيري سنگدانه از نظر اندازه بردار برآيند و متوسط زاويه محور اصلي‌ محاسبه گرديده است. متوسط زاويه محور اصلي‌ در تمامي دستگاههاي تراكم كمتر از 45 درجه بوده و اين نشان ميدهد كه همه نمونه هاي تهيه شده داراي جهت گيري به سمت محور افقي مي‌باشند. با توجه به تمامي نمونه هاي تهيه شده ، نمونه هاي متراكم شده در دستگاه پرس باكس كمترين ميزان اندازه بردار برآيند را داشتند و اين نمايانگر بيشترين احتمال تصادفي جهت گيري سنگدانه‌ها در اين دستگاه مي‌باشد. درحاليكه نتيجه حاصل از جهت گيري تصادفي سنگدانها در نمونه‌هاي تهيه شده در دستگاه سروپك ميزان بيشتري را در مقايسه با جهت گيري تصادفي سنگدانهاي نمونه‌هاي تهيه شده در دستگاه مارشال‌ نشان ميدهد. تجزيه و تحليل آماري بر اساس روش آناليز واريانس (ANOVA) براي اندازه بردار برآيند نشان ميدهد كه روش متراكم سازي عمده ترين تاثير را در جهت گيري تصادفي سنگدانها دارد در صورتي‌ كه شكل هندسي و مكعبي سنگدانه ها تاثير قابل توجهي ندارد.

More than 90% of Malaysian roads are constructed using asphaltic concrete. However, previous investigations of asphaltic concrete have mainly concentrated on the macroscopic properties of the composite materials based on the assumption that the mixtures are homogeneous and isotropic. This paper applies a digital image processing technique to compare the orientations of coarse aggregate particles in asphaltic concrete compacted using Marshall, Servopac and Presbox compactors. Aggregate orientation was measured in terms of a vector magnitude and the average major axis angle. The average major axis angle of all compactors are less than 45° indicating that aggregate orientation in all of the prepared specimens have the preferential orientation along the horizontal plane. The vector magnitude results of the Presbox compacted sample is the least, indicating the presence of the most randomly oriented aggregate. However, the Servopac specimens have more randomly oriented aggregate compared to Marshall specimens. An ANOVA analysis for vector magnitude indicates that only compaction method, not Geometrically Cubical Shaped (GCS) proportion, has a significant impact on aggregate orientation randomness.