تحليل پتانسيل پارامترهاي ميكروساختاري و مقاومت كششي غير مستقيم در ارزيابي عملكرد شيارشدگي مخلوط‏ هاي آسفالتي گرم

Analysis of Microstructural Parameters and Indirect Tensile Strength in Evaluation of Hot Mixture Asphalt Rutting Performance

افزايش وسعت و شدت تغيير شكل هاي دائم در سال هاي اخير، نگراني هايي را در ارتباط با اثر اين نوع خرابي بر عملكرد روسازي ‏هاي آسفالتي به‏ وجود آورده است. براي بررسي مخلوط ‏هاي آسفالتي از منظر شيارشدگي بايد توجه نمود كه اين مخلوط‏ ها تركيب چندفازه شامل مصالح سنگي، قير و فضاهاي خالي مي باشند. آرايش ذرات مصالح سنگي (اسكلت سنگدانه ها) در ساختار داخلي مخلوط ‏هاي آسفالتي گرم نقش مهمي در عملكرد مكانيكي مخلوط، از جمله مقاومت شيارشدگي، آن دارد. در دستورالعمل هاي فعلي طرح مخلوط ‏هاي آسفالتي از پارامترهاي ماكرو مانند خصوصيات حجمي، نظير درصد فضاي خالي و حجم قير، به همراه خصوصيات مكانيكي، مانند مدول يا مقاومت شيارشدگي، به ‏عنوان شاخص هاي اصلي كنترل كيفيت استفاده مي شود. ليكن، تا كنون تحليل بصري و خصوصيات ميكرو مخلوط‏ هاي آسفالتي (ساختار داخلي روسازي) كمتر مورد توجه قرار گرفته اند. در اين مقاله، از نگاه ميكرو، اثرگذاري خصوصياتي مانند تعداد نقاط تماس سنگ دانه ها، طول تماس سنگ دانه ها و زاويه تماس براي عملكرد شيارشدگي 16 نوع مخلوط (دو نوع دانه بندي، دو نوع قير، دو جنس سنگ دانه و دو نوع فيلر) مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق، نتايج مقاومت شيارشدگي (عدد رواني) با تعداد نقاط تماس سنگ دانه ها، طول تماس سنگگ دانه ها و زاويه تماس حاصل از پردازش تصوير (با استفاده از نرم ‏افزار (iPAS2) و مقاومت كششي غير مستقيم مقايسه شده اند. تحليل نتايج نشان داد كه عملكرد شيارشدگي به ميزان زيادي به خصوصيات ميكرو مخلوط ‏هاي آسفالتي وابسته مي باشد و از اين خصوصيات مي توان به عنوان ابزار كنترلي در طرح مخلوط‏ هاي آسفالتي استفاده نمود.

In recent years, vast extent and severity of permanent deformations has created some concerns regarding the effects of this type of failure on performance of asphalt pavements. To investigate the rutting of asphalt mixtures, it should be noted that these mixtures are multiphase combination of aggregates, binder and voids. Arrangement of aggregate particles (aggregates skeleton) in the internal structure of hot mix asphalt has an important role in mechanical performance of the mixture, especially on its rutting resistance. In most regulations for asphalt mixtures' design, only macroscopic parameters such as void content and binder volume, along with mechanical characteristics, such as rutting resistance, are used as the main criteria for quality control. But so far, visual analysis and micro-properties of asphalt mixtures (internal structure of the pavement) have not been considered much. In this article, micro-effectiveness properties of asphalt mixtures such as number of contacts, length of contacts and orientation of contacts for rutting performance of 16 types of mixture (two types of gradation, two types of binder, two types of aggregates and two types of filler) were considered. In this research, the results of rutting resistance (flow number) and micro parameters (as number of contact, length of contact and orientation of contact), determined by image processing (by using iPas2 software), and indirect tensile strength were compared. The analysis showed that rutting performance depends to a large extent on micro characteristics of asphalt mixtures and these properties could be used as a control tool in design of asphalt mixtures.