ارائه مدل تعيين چسبندگي و زاويه اصطكاك داخلي آسفالت با استفاده از پارامترهاي آزمايش مارشال

Modeling Asphalt Mixture Cohesion and Internal Friction Angle Using Marshall Parameters

روسازي راه ها بخش قابل ملاحظه اي از ثروت ملي هر كشوري را تشكيل داده و همه ساله سرمايه هنگفتي صرف نگهداري، تعمير و ترميم آن ميگردد. يكي از شايعترين خرابي روسازي هاي انعطاف پذير، كه عمدتاً ناشي از ضعف مقاومت برشي آسفالت ميباشد، شيارشدگي است. راهكار اصولي جلوگيري از ايجاد چنين پديده مخربي، استفاده از مخلوطه ايي است كه مقدار پارامترهاي مؤثر در مقاومت برشي آسفالت در آنها كنترل شده باشد. پارامترهاي چسبندگي ( C ( و زاويه اصطكاك داخلي ) φ( آسفالت، در نهايت تعيين كننده ميزان مقاومت برشي روسازي هستند. بهترين روش جهت تعيين C و φ آسفالت، انجام آزمون سه محوري نمونه هاي آسفالتي ميباشد. اما دلايلي همچون پُرهزينه بودن انجام اين آزمون و همچنين عدم وجود دستگاه سه محوري آسفالت در كشور، انجام اين آزمايش را عملاً ناممكن ساخته است. از طرفي، دستگاه مارشال در دورافتاده ترين كارگاه ها نيز موجود بوده و به جهت انجام طرح اختلاط به صورت وسيع در ايران استفاده ميگردد. به همين دليل، در اين پژوهش، سعي گرديد روابطي جهت تعيين C و φ آسفالت با استفاده از پارامترهاي مارشال ارائه شود. روابط بهدست آمده نشان ميدهند كه ارتباط مناسبي بين پارامترهاي مقاومت برشي آسفالت با رواني و استحكام مارشال وجود دارد. با استفاده از اين معادلات، همزمان با ارائه طرح اختلاط در آزمايشگاه و پيش از توليد كارخانه اي آسفالت، حدود C و φ نيز براي آن تعيين ميگردد. بدين ترتيب ميتوان از توليد انبوه آسفالت با پتانسيل بالاي شيارشدگي جلوگيري كرد.

National road network constitutes a major part of each country's wealth and huge investments are spent in this sector annually on pavement maintenance, repair and rehabilitation. One of the most widespread damages in flexible pavements is rutting, which is due to weakness in shear resistence of the asphalt mixture. The best approach to prevent such malicious phenomenon is to use mixtures in which the amount of effective parameters in shear resistence of the asphalt is controlled. Cohesion (C) and internal friction angle (f) of the asphalt are the final determinants of pavement shear resistence. The best way to determine C and f in asphalt is to perform triaxial test on asphalt samples. But, for some reasons, such as high costs to perform this test, as well as the lack of triaxial­­ test equipment in the country, performing this test is virtually impossible. On the other hand, Marshal equipment is readily available in the most remote workshops and it is being used extensively in Iran. Therefore, in this research, it was tried to find some relationships between C and f in asphalt with Marshall parameters. The obtained relationships showed that there is proper relation between asphalt shear stress parameters and Marshall stability and flow. By using these relationships, concurrent with presentation of the mixing design in the laboratory and before mass production of the asphalt, the limits of C and f are determined, too. Therefore, mass production of the asphalt with high rutting potential could be prevented.