مدلسازي مقاومت فشاري بتن غلتكي روسازي حاوي خرده آسفالت بازيافتي با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)

Modeling of compressive strength of roller-compacted concrete containing reclaimed asphalt pavement using response surface methodology (RSM)

مصالح خرده آسفالتي كه به‌عنوان مصالح نخاله‌اي حاصل از بازسازي و تراش رويه‌هاي آسفالتي شناخته مي‌شوند، بخش عمده‌‌اي از مصالح دورريز را تشكيل مي‌دهند. يكي از كاربردهايي كه به‌تازگي موردتوجه قرار گرفته است، استفاده از اين مصالح (RAP) در مخلوط‌هاي سيماني از جمله بتن غلتكي روسازي است. به همين منظور در تحقيق حاضر، پس از انجام مطالعات آزمايشگاهي و ساخت 141 نمونه بتن، 47 داده منحصربه‌فرد مربوط به مقاومت فشاري بتن غلتكي حاوي خرده آسفالت بازيافتي به دست آمد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) به ساخت مدلي جهت پيش‌بيني مقاومت فشاري پرداخته شد. مقدار ضريب رگرسيون مدل توسعه داده‌شده برابر با 0.9668 به دست آمد كه نشان‌دهنده دقت بالاي اين مدل است. مدل به‌دست‌آمده نشان داد كه علاوه بر تمامي متغيرهاي اوليه به غير از ريزدانه طبيعي، برهم‌كنش ميان سيمان و خرده آسفالت ريزدانه، برهم‌كنش ميان درشت‌دانه طبيعي و زمان عمل‌آوري، برهم‌كنش ميان خرده آسفالت ريزدانه و زمان عمل‌آوري و همچنين برهم‌كنش مجذور زمان عمل‌آوري و مجذور دما نيز مي‌تواند در پيش‌بيني مقادير مقاومت فشاري تأثيرگذار باشد. همچنين با توجه به نتايج تحليل حساسيت مدل، مشاهده شد كه مقدار مقاومت فشاري با افزايش مقدار سيمان افزايش خواهد يافت به طوري كه با افزايش مقدار خرده آسفالت ريزدانه نرخ افزايش مقاومت كاهش مي يابد. به‌علاوه كاهش مقدار خرده آسفالت ريزدانه يا افزايش زمان عمل‌آوري در يك ميزان درشت‌دانه طبيعي ثابت، افزايش مقاومت فشاري را در پي خواهد داشت. همچنين ملاحظه گرديد كه با افزايش درصد خرده آسفالت ريزدانه، تأثير زمان عمل‌آوري بر روي مقاومت فشاري كاهش مي يابد.

Reclaimed asphalt pavement material (RAP) that are known as reconstruction and asphalt milling debris, constitute a major part of the waste materials. One of the applications that have been considered recently, is the use of these materials (RAP) in mixes such as roller-compacted concrete (RCC). Therefore, in this study, after experimental studies and making 141 concrete samples, 47 unique data of the compressive strength of RCC containing RAP was obtained. Then, response surface methodology (RSM) was used to build a model to predict the compressive strength. The regression coefficient (R2) of 0.9668 for the developed model, indicated the accuracy of the model. The model showed that in addition to all the basic variables other than fine aggregate, interaction between cement and fine RAP, coarse aggregate and curing time, fine RAP and curing time, curing time square and temperature square, can also be effective in predicting the compressive strength values. Also according to the results of the sensitivity analysis, it was observed that the amount of compressive strength will be increased by increasing the amount of cement and the slope of this increasing in higher amounts of fine RAP was far less. In addition, decreasing the fine RAP or increasing the curing time in a fixed amount of coarse aggregate, will lead to an increase in compressive strength. and also, curing time will have a greater effect on the compressive strength in lower percentage of fine RAP.