تعيين طرح اختلاط مناسب مخلوط هاي اساس تثبيت شده با سيمان حاوي مقادير زياد تراشه آسفالت

Determination of Proper Mix Design for Cement-Treated Base Containing High Volume of Reclaimed Asphalt Pavement

استفاده از مواد بازيابي شده آسفالتي در صنعت روسازي، به دليل مقرون به صرفه بودن، در چند دهه اخير مورد توجه محققين قرار گرفته است. هدف از اين مطالعه آزمايشگاهي، ارائه روند طرح اختلاط مناسب شامل تعيين حدود دانه بندي مناسب و فرمول بندي ميزان رطوبت لازم تحت روش تراكمي استاندارد اصلاح شده و در نهايت بررسي تاثير تراشه آسفالت بر مقاومت فشاري و تعيين مقدار بهينه تراش آسفالت و سيمان با حداقل هزينه اجرا مي باشد. بدين منظور، در ابتدا خصوصيات دانه بندي مصالح مختلف و تراشه آسفالت و دانه بندي مناسب انتخاب گرديد. براي بررسي خصوصيات تراكمي و تعيين رطوبت بهينه، 12 طرح اختلاط مختلف، تركيبي از چهار مقدار تراشه آسفالت (صفر، 40، 60 و 80 درصد) و مقادير متفاوت سيمان (3، 5 و 7 درصد) ساخته شد. سپس، نمونه هاي استوانه اي 30×15 سانتي متر به منظور بررسي خصوصيات مقاومت فشاري تك محوري در درصد رطوبت بهينه ساخته شدند. نتايج نشان داد كه حدود دانه بندي نشريه 101 كشور با توجه به جنبه هاي مختلف اجرايي و آشنايي پيمانكاران و ادارات راه، به عنوان حدود مناسب معرفي مي شود. همچنين، نتايج مدل سازي ميزان رطوبت بهينه نشان داد كه با افزايش درصد تراشه آسفالت در مخلوط، درصد رطوبت بهينه افزايش و به تبع آن چگالي خشك مخلوط كاهش مي يابد. مقاومت فشاري نمونه هاي 7 روزه مرطوب در دماي 25 درجه سلسيوس مشخص كرد كه با افزايش درصد تراشه آسفالت، مقاومت نمونه هاي تثبيت شده كاهش مي يابد. همچنين، 68% تراشه آسفالت به همراه 5% سيمان، به صرفه ترين طرح اختلاط مصالح، با توجه به محدوديت مقاومت فشاري 3/8 مگاپاسكال، مي باشد. در مجموع، مي توان انتظار داشت كه به جاي استفاده از كوبش نمونه ها با استفاده از چكش استاندارد، مي توان از تراكم لرزه اي با زمان تقريبي 60 ثانيه نيز استفاده كرد.

In recent decades, using recycled asphalt materials in pavements is considered by researchers due to their economical costs. The purpose of this laboratory experiment is to introduce optimum mix design including suitable grading limits of the mixture, moisture formula for estimation of the amount of water needed for compaction and finally investigating the effect of reclaimed asphalt pavement (RAP) on unconfined compressive strength (UCS) of different cement-treated base mixtures and determination of optimum RAP content and cement with lowest construction cost. For this purpose, first, grading properties of different materials and RAP were determined and proper grading was selected. For studying the compaction characteristics and determining optimum moisture content, 12 different mixture designs, as a combination of 4 RAP percentage (0, 40, 60 and 80) and 3 cement content (3, 5 and 7 percent) were constructed. Then, 15×30 cm cylindrical samples were constructed to investigate UCS properties at optimum moisture content. Results showed that grading limits in Iran's Road Bulletin No. 101 could be the main reference for cement treated base (CTB) mixtures containing RAP materials. Also, modeling results of optimum moisture content indicated that by adding more recycled asphalt materials to the mixture would increase optimum moisture content and reduce maximum dry density. The UCS tests undertaken on 7-day cured samples at 25 0C indicated that by increasing the RAP materials to the treated mixture would decrease UCS of the samples. The pavement containing 68% of reclaimed asphalt and treated with 5% cement was the most economical mixture considering the 3.8 Mpa limit of UCS index. Finally, it could be expected that instead of compacting the samples with standard hammer, 60 seconds of vibration compression may be used