استفاده از روش تاگوچی در تحلیل رفتار آزمایشگاهی مخلوط‌های آسفالت بازیافتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی‌ عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران

3 استادیار، دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

10.22034/road.2021.276333.1941

چکیده

افزایش شدید قیمت قیر و رویکرد‌های زیست محیطی استفاده از مخلوط‌های آسفالت بازیافتی را گسترش داده است. این مخلوط‌ها با در صدهای مختلف از مصالح بازیافتی و مصالح جدید شامل قیر و مصالح سنگی تهیه می‌شوند. گاها لازم است اثر پارامتر های مختلف آزمایشگاهی به سرعت و با تعداد ساخت نمونه کمتر آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله از یک روش ریاضی برای تحلیل سریع رفتارهای آزمایشگاهی استفاده شده است. بدین منظور از روش تاگوچی با 3 عامل تاثیر گذار شامل درصد مصالح بازیافتی (در سه سطح شامل 0 25 و 50 درصد) نوع مصالح بازیافتی (در دو سطح شامل دو منبع تهیه مختلف) و درصد قیر (در 3 سطح شامل 4 5 و 6 درصد) برای طراحی آزمایش استفاده گردید. پس از طراحی آزمایش و تهیه نمونه‌های آزمایشگاهی مشخصات مقاومتی و حجمی مخلوط های آسفالتی تعیین شد. داده های آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار مینی‌تب و در شرایط آرایه‌ی L18 مورد تحلیل قرار گرفتند. در این تحلیل میزان تاثیر هر کدام از پارامتر های ورودی بر نتایج آزمایشگاهی با روش سیگنال به نویز و آنالیز واریانس تعیین شدند. نتایج نشان داد که درصد مصالح بازیافتی به صورت قابل توجهی رفتارهای مقاومتی و حجمی مخلوط‌های بازیافتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این در حالی است که بر خلاف انتظار اثر منبع تهیه مصالح بازیافتی در مقایسه با سایر پارامتر های ورودی بسیار کمتر است.

کلیدواژه‌ها


- علی‌اکبری‌بیدختی. م.، (۱۳۹۲)، "استفاده ازمصالح بازیافتی آسفالت RAP درلایه اساس روسازی"، اولین کنفرانس ملی زیر ساخت‌های حمل‌و‌نقل تهران، پژوهشکده حمل‌و‌نقل، دانشگاه علم و صنعت ایران.
- بابالو. ح. و  اجلالی، (2006)، "یافتن طرح اختلاط بهینه بتن‌های سبکدانه سازه‌ای با استفاده از روش تاگوچی"، آنالیز سازه-زلزله، سال 3، شماره 3 ، ص. 18-24.
- حسینی. س. و شریعتی، م.، (2015)، "تحلیل آماری تاگوچی در طراحی آزمایش­های تجربی پوسته‌های کامپوزیتی به منظور جذب انرژی"،  مهندسی مکانیک مدرس، سال 15، شماره 7، ص. 345-352.
- خیاطی جانقربان. ک. و مرتضایی. م.، (2012)، "بهینه‌سازی شرایط عملیاتی لیچینگ باطری‌های دور ریز نیکل-کادمیم با روش تاگوچی"،  نشریه علوم و مهندسی جداسازی، سال 3، شماره 2، ص. 67-74.
- رحمانی، ح.، یزدانی، م.، یزدانی، م. و نیکودل، م.، (2017)، "کاربرد روش تاگوچی در بهینه‌سازی طرح اختلاط بتن سبک نیمه‌سازه‌بی ساخته‌شده با سبکدانه‌های پومیس"، مهندسی عمران، 322 (41)، ص. 101-108.‎
- رستم‌آبادی. م.، صالحی نیشابوری، س. و زراتی. ا.، (2013)، "بهینه‌سازی شاخص‌های هندسی صفحه مستغرق در بستر رسوبی کانال مستقیم با روش تاگوچی وGRA "، مهندسی عمران مدرس، سال 13، شماره 2 ، ص. 79-93.
- سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور.، (1385) "مشخصات فنی اجرایی بازیافت گرم آسفالت" معاونت امور فنی دفتر امور فنی تدوین معیارها و کاهش خطر­پذیری ناشی از زلزله (نشریه شماره 341).
- شفابخش.  غ. و رضائیان. م.، (1389)، " بررسی تأثیر درصد و نوع افزودنی­ها بر پارامترهای مقاومتی مخلوط­های بازیافت سرد با کف قیر"، پژوهشنامه حمل و نقل، سال هفتم، شماره اول،  ص. 53.
- عامری. م. و تقی­نژاد عمران. ع.،  (1386)، ­"بررسی آزمایشگاهی تأثیر تراشه­های خرده آسفالت بر روی خصوصیات قیر و مخلوط­های آسفالتی گرم "، پژوهشنامه حمل و نقل، سال پنجم، شماره دوم،  ص. 157.
- بابایی. س.، منجزی. ز. و سعادت‌تقرودی. م.، (1394)، "بهینه‌سازی استحکام خمشی رزین اپوکسی با استفاده از روش طراحی آماری تاگوچی"، نشریه علمی پژوهشی مواد پرانرژی، سال ۱۰، شماره 4، ص. ۱۱-۱۸.
- نیازی. ی. و جلیلی قاضی­زاده م.، (1387)، ‍"تأثیر سیمان و آهک بر تغییر شکل دایمی مخلوط­های آسفالت بازیافتی به روش سرد با قیر امولسیون"، پژوهشنامه حمل ونقل، سال 5، شماره 4.
- نجار. ش. و میر­اشرف. ع.، (1395)،­" ارزیابی مقاومتی آسفالت بازیافتی با استفاده از مخلوط سیمان آهک ماسه و فیلر"، دومین کنفرانس بین­المللی یافته­های نوین پژوهشی در مهندسی عمران معماری و مدیریت شهری".
- Hamzah, M. O., Gungat, L., & Golchin, B., (2017), “Estimation of optimum binder content of recycled asphalt incorporating a wax warm additive using response surface method”, International Journal of Pavement Engineering, 18(8), pp.682-692.
- Karmakar, B., Dhawane, S. H., & Halder, G., (2018), “Optimization of biodiesel production from castor oil by Taguchi design, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6(2), pp.2684-2695.
 
- Mansourian, A., Ghanizadeh, A. R., & Golchin, B., (2018), “Modeling of Resilient Modulus of Asphalt Concrete Containing Reclaimed Asphalt Pavement Using Feed-Forward and Generalized Regression Neural Networks”, Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 6(1), pp.132-147.
-­Mehta, A., Siddique, R., Singh, B. P., Aggoun, S., Łagód, G., & Barnat-Hunek, D., (2017), “Influence of various parameters on strength and absorption properties of fly ash based geopolymer concrete designed by Taguchi method”, Construction and Building Materials, 150, pp.817-824.
-­Prusty, J. K., & Pradhan, B., (2020), “Multi-response optimization using Taguchi-Grey relational analysis for composition of fly ash-ground granulated blast furnace slag based geopolymer concrete”, Construction and Building Materials, 241, pp.118049.
-­Sun, B. Y., Xiao, J. B., Li, Z. B., Ma, B., Zhang, L. T., Huang, Y. L., & Bai, L. F., (2018), “An analysis of soil detachment capacity under freeze-thaw conditions using the Taguchi method, Catena, 162,
pp.100-107.
- Raju, R., Sivalingam, V., Sun, J., Natarajan, M., & Zhao, Y., (2019), “Experimental and Taguchi-based grey approach of laser metal deposition technique on nickel-based superalloy”, Transactions of the Indian Institute of Metals, 72(1), pp.205-214.
-­Slebi-Acevedo, C. J., Pascual-Muñoz, P., Lastra-González, P., & Castro-Fresno, D., (2019), “Multi-Response Optimization of Porous Asphalt Mixtures Reinforced with Aramid and Polyolefin Fibers Employing the CRITIC-TOPSIS Based on Taguchi Methodology”, Materials, 12(22),
pp.3789-3813.