بررسي اثرات دانه بندي و شكل سنگدانه ها بر مقاومت لغزندگي مخلوط هاي آسفالتي با استخوان بندي سنگدانه اي

Evaluation of the Influence of Gradation and Shape of the Aggregate on Skid Resistance of Stone Matrix Asphalt

مقاومت لغزندگي بر اساس تعريف به معناي نيروي بازدارنده و مقاومي است كه توسط اندركنش بين روسازي و چرخ قفل شده ايجاد مي شود. مخلوط هاي با استخوان بندي سنگدانه اي (SMA)، مخلوط هاي آسفالتي گرمي مي باشند كه به دليل وجود درصد بيشتري از مصالح سنگي درشت دانه مقاومت بالايي در برابر لغزندگي دارند. با توجه به اهميت استفاده از مخلوط هاي SMA به عنوان يك لايه ي رويه مقاوم در برابر بار و لغزندگي و توجه خاصي كه اخيراً در كشورمان براي استفاده از اين نوع مخلوط ها صورت گرفته است، در اين تحقيق به منظور ارزيابي مقاومت لغزندگي اين نوع از مخلوط ها، تاثير پارامترهاي مختلف خصوصيات مخلوط هاي آسفالتي، از قبيل ميزان قير، نوع مصالح، دانه بندي و حداكثر اندازه اسمي مصالح (NMAS ) و شكل مصالح سنگي درشت دانه بر مقاومت لغزندگي مخلوط هاي آسفالتي SMA مورد بررسي قرارگرفت. اثر بافت ريز نمونه هاي آسفالتي به كمك دستگاه پاندول انگليسي و بافت درشت نمونه هاي آسفالتي به روش پخش ماسه انجام پذيرفت. در ساخت نمونه هاي آسفالتي SMA از چهار نوع مصالح آهكي، سيليسي، سرباره فولاد و سنگدانه بازيافتي از روسازي هاي آسفالتي و يك نوع قير ( 70/ 60 ) به همراه الياف پشم سنگ استفاده شد. مخلوط هاي SMA داراي چهار نوع دانه بندي با حداكثر اندازه اسمي مصالح 19، 5/ 12، 5/ 9 و 75/ 4 ميليمتر بودند. روش طراحي مخلوط هاي SMA بر اساس روش ارايه شده در استانداردهاي بين المللي انجام گرفت. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه مصالح سرباره از لحاظ مقاومت لغزندگي عملكرد بهتري نسبت به مصالح سنگي ديگر دارد و همچنين مقاومت لغزندگي نمونه هاي آسفالتي SMA رابطه مستقيمي با افزايش مقدار حداكثر اندازه اسمي سنگدانه ها دارند و ديگر اينكه سنگدانه هاي مكعبي از مقاومت لغزندگي بيشتري به اندازه 5 تا 10 درصد نسبت به سنگدانه هاي سوزني و پولكي برخوردار مي باشند.

Based on definitions، skid resistance means the preventive and resistant force which is made by interaction between pavement and the lock wheel. The stone matrix asphalts (SMA) are the warm asphalts mixture which have high strength against skid because the existence of more percentage of coarse aggregate. With consideration of the importance of using the mixtures of SMA as a covering layer which is resistant against skid، and recently particular consideration about using these kinds of mixtures in Iran، so in this research for the evaluation of skid resistance of these kinds of mixtures، the influence of various parameters of asphalt mixtures assessed، such as the amount of bitumen، the kind of aggregate، graduation and the nominal maximum aggregate size (NMAS) and the shape of coarse aggregate in skid resistance of stone matrix asphalt (SMA). Respectively، the influence of microtexture and macrotexture of asphalt specimens was done with the British pendulum tester and sand patch method. From four kinds of lime aggregate، silica aggregate، steel slag and recycling aggregate from the asphalt pavements، and also one kind of bitumen (60/70) with the fiber of rock wool، were used in construction of asphalt specimens of SMA. The mixtures of SMA have four kinds of graduation with nominal maximum size of 19، 12.5، 9.5 and 4.75 mm. The way of design of mixtures of SMA، was used based on the way of proposed in the 425 report which is related to the project of NCHRP9-8. The results of this research showed that the slag aggregates have the better performance in skid resistance than other aggregates. And also the skid resistance of asphalt specimens of SMA has the direct relationship with the increase of the amount of nominal maximum aggregate size (NMAS) and one thing which should be mentioned is that cubic aggregates have 5 to 10 percent more skid resistance than elongate and flaky aggregates.