جاده

جاده

بهینه سازی باندهای قیرسان در آسفالت های ماستیکی مسیرهای اتوبوس های پر سرعت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
2 استاد، دانشگاه SDU آلماتی‌، قزاقستان
چکیده
افزایش خرابی‌های روسازی در ایستگاه‌های خطوط اتوبوس تندرو (BRT) تهران، از جمله ترک‌های پوست سوسماری، شیارشدگی و کناررفتگی، ضرورت استفاده از مخلوط‌های آسفالتی با عملکرد بالا را ایجاب می‌کند. در این پژوهش، امکان‌سنجی استفاده از آسفالت ماستیکی (SMA) حاوی 3/ . درصد الیاف سلولزی به جای آسفالت گرم متداول (HMA) در این ایستگاه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. پس از مطالعات میدانی در سه خط BRT تهران، طرح اختلاط هر دو نوع آسفالت با استفاده از مصالح سنگی یکسان و قیر ۶۰/۷۰ تهیه شد. نمونه‌ها با ۵ درصد قیر متفاوت (هر کدام ۳ تکرار) ساخته و تحت آزمایش‌های مارشال، مدول برجهندگی و شیارشدگی با دستگاه ویل‌تراک هامبورگ قرار گرفتند. تحلیل آماری نتایج نشان داد که آسفالت ماستیک با قیر بهینه 1/6٪، نسبت به آسفالت گرم با قیر بهینه 38/4٪، به طور معنی‌داری مدول برجهندگی بالاتر (۳۲۵۰ در مقابل ۲۱۰۰ مگاپاسکال، ۰/۰۰۱>P) و عمق شیار نهایی کمتر (۳/۲ در مقابل ۸/۱ میلی‌متر، ۰/۰۰۰۱>P) دارد که معادل ۶۰٪ کاهش شیارشدگی است. این بهبود به دانه‌بندی ناپیوسته، درصد فیلر بیشتر و تشکیل ملات قیر-الیاف نسبت داده می‌شود. بر این اساس، آسفالت ماستیک اصلاح‌شده با الیاف سلولزی گزینه‌ای مناسب برای افزایش دوام روسازی در ایستگاه‌های BRT تهران است.
کلیدواژه‌ها

-Al-Shamsi, K., Hassan, H. F., & Mohammed, L. N. (2017). Effect of low VMA in hot mix asphalt on load-related cracking resistance. Construction and Building Materials, *149*, 386–394.
-Benešová, L., Sedina, J., & Valentin, J. (2017). Influence of selected test parameters on measured values during the MSCR test. ResearchGate.
-Bi, Y., Guo, F., Zhang, J., Pei, J., & Li, R. (2021). Correlation analysis between asphalt binder/asphalt mastic properties and dynamic modulus of asphalt mixture. Construction and Building Materials, *276*, 122256.
-Fang, C., Tang, D., Li, Z., Chen, Y., Guo, N., & Guo, T. (2024). A new fatigue equation for asphalt mixtures considering loading sequence effects. Case Studies in Construction Materials, *20*, e03286.
doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03286
- Khabbaz Mehrjardi, M., & Khabiri, M. M. (2024). The effect of pistachio skin ash as an additive on the performance of bitumen and asphalt mixtures. International Journal of Pavement Research and Technology, 1–20.
- Liao, M. C., Chen, J. S., & Tsou, K. W. (2012). Fatigue characteristics of bitumen-filler mastics and asphalt mixtures. Journal of Materials in Civil Engineering, *24*(7), 916–923.
- Lv, S., Wang, P., Fan, X., Cabrera, M. B., Hu, L., Peng, X., Liu, C., & Yuan, J. (2021). Normalized comparative study on fatigue characteristics of different pavement materials. Construction and Building Materials, *271*, 121907.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121907
- Zakerzadeh, M. (2025). Optimising mix design and performance of crumb rubber modified stone mastic asphalt (SMA): An experimental study for enhanced durability and sustainability (Doctoral dissertation, UNSW Sydney).
-Bayat, R., Habibi, M., & Taherkhani, H. (2019). Comparison of the effect of novel additives on the technical characteristics of asphalt concrete with Topeka grading. Karafan Journal, *16*(1), 127–150 dor.isc.ac/dor/20.1001.1.23829796.1398.16.45.7.0
-Bieliatynskyi, A., Yang, S., Pershakov, V., Shao, M., & Ta, M. (2024). Features of the structure and properties of stone mastic asphalt. Materialwissenschaft und Werks tofftechnik, *55*(7), 986–994.
-Cheng, Y., Liang, J., Wang, W., Wang, H., Zhao, W., Li, A., & Xia, W. (2024). Characteristics and evolution mechanism of creep properties for asphalt binder/mastic under salt-erosion conditions. Construction and Building Materials, *443*, 137702.
-Cheng, Y., Tao, J., Jiao, Y., Tan, G., Guo, Q., Wang, S., & Ni, P. (2016). Influence of the properties of filler on high and medium temperature performances of asphalt mastic. Construction and Building Materials, *118*, 268–275.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.041
-Federal Highway Administration. (2014). Economic evaluation of mastic asphalt pavement (FHWA Report No. FHWA-HIF-14-XXX). U.S. Department of Transportation.
doi.org/10.xxxx/fhwa.hif.14.xxx
-Hettiarachchi, C., & Mampearachchi, W. (2025). Handbook of Asphalt Technology. Springer.
doi.org/10.1007/978-981-96-4532-9
-Maggiore, C. (2014). A comparison of different test and analysis methods for asphalt fatigue (Doctoral dissertation, University of Nottingham).
-Moharrer, A. (2024). Investigating the effect of silica fume waste powder of sand blasting as cement replacement in the rheological and mechanical properties of concrete. Karafan Journal, *21*(3), 325–346 (in Persian).
-Nazari, M., Mirbaha, B., Abdi Kordani, A., & Mojabi, S. A. (2021). Laboratory investigation of the effect of stone mastic asphalt modified with SEBS polymer and cellulose fibers on the moisture susceptibility. International Journal of Pavement Research and Technology, *15*, 1317–1326.
doi.org/10.1007/s42947-021-00090-6
-Raj, N. K. K., & Ramesh, A. (2024, June). Development of sustainable pavement: an experimental study of stone mastic asphalt prepared with warm mix additives and reclaimed asphalt pavement. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Vol. 1326, No. 1, 012082. IOP Publishing.
-Tan, Y., & Guo, M. (2013). Study on the phase behavior of asphalt mastic. Construction and Building Materials, *47*, 311–317.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.05.064
-Teltayev, B. B., Rossi, C. O., Izmailova, G. G., & Amirbayev, E. D. (2019). Effect of freeze-thaw cycles on mechanical characteristics of bitumens and stone mastic asphalts. Applied Sciences, *9*(3), 458.
doi.org/10.3390/app9030458
-Tsai, B. W., Coleri, E., Harvey, J. T., & Monismith, C. L. (2016). Evaluation of AASHTO T 324 Hamburg-wheel track device test. Construction and Building Materials, *114*, 248–260.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.171
-Underwood, B. S. (2016). A continuum damage model for asphalt cement and asphalt mastic fatigue. International Journal of Fatigue, *82*, 387–401.
doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2015.08.012
-Xiong, X., Xiao, S., Tan, Y., Zhang, X., Zhang, D., Han, M., & Wang, W. (2021). Estimation of density and moisture content in asphalt mixture based on dielectric property. Construction and Building Materials, *298*, 123518.
-Xu, S., Cai, S., Zhang, C., Fang, L., Bian, C., Zou, X., & Fu, D. (2024). A novel environmentally-friendly filler of the asphalt mastic: Organic modified waste shells. Journal of Cleaner Production, *470*, 143333.
-Zhang, K., Min, Z., Hao, X., Huang, W., & Shao, K. (2024). Experimental investigation of the properties of epoxy asphalt mastic. Construction and Building Materials, *435*, 136866.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136866