جاده

جاده

ارزیابی اثر لاتکس SBR بر خصوصیات عملکردی روسازی نیمه‌صلب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران
3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
چکیده
ساخت و ساز جاده و تعمیر آن معمولا با سه نوع روسازی انعطاف پذیر، صلب و نیمه‌صلب انجام می شود. با وجود تمام مزیت هایی که دو نوع روسازی انعطاف پذیر و صلب دارند، دارای نقص هایی نیز هستند. هدف اصلی در این تحقیق بررسی تاثیر به کارگیری لاتکس استایرن بوتادین استایرن (SBR)۱ به عنوان اصلاح کننده قیر و دوغاب سیمان، بر خصوصیات عملکردی روسازی نیمه‌صلب است. برای این کار ابتدا به طراحی آسفالت متخلخل مورد نیاز پرداخته شد. مقدار درصد قیر بهینه آسفالت متخلخل 974/3 درصد محاسبه شد. گام بعدی تعیین خصوصیات دوغاب سیمان و محاسبه نسبت W/C بهینه بود. 16 نوع نمونه روسازی نیمه‌صلب با درصدهای مختلف لاتکس SBR (موجود در قیر و دوغاب سیمان) در قالب های مارشال ساخته شد و تزریق دوغاب سیمان در آن ها انجام شد. سپس آزمایش‌های عملکردی روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از لاتکس SBR در قیر آسفالت متخلخل موجب افزایش مقاومت مارشال و مدول برجهندگی به ترتیب تا 5 و 58 درصد و استفاده از آن در دوغاب سیمان موجب کاهش مقاومت مارشال در کوتاه مدت تا 35 درصد می شود. در حالی که استفاده از لاتکس SBR در دوغاب سیمان تاثیر قابل توجهی در مقدار مدول برجهندگی روسازی نیمه صلب ندارد. نتایج نشان داد که استفاده از لاتکس SBR در قیر آسفالت متخلخل و دوغاب سیمان (در بلند مدت) باعث بهبود عملکرد روسازی نیمه‌صلب در برابر بارگذاری های سنگین و مناطق نیازمند روسازی های خاص (باند فرودگاه و مسیر اتوبوس های BRT۲) می شود.
کلیدواژه‌ها

-بسپاران، (1394). استایرن بیوتادین رابر. مرجع دانش و فناوری پلیمر.
-جایروند،  کوروش، (1383). معیارها و ضوابط طرح اختلاط آسفالت متخلخل. دومین همایش قیر و آسفالت ایران، تهران، موسسه قیر و آسفالت ایران، دانشکده فنی دانشگاه تهران، جلد 43، 14-1.
-Anderton. G. L., (2000). Engineering Properties of Resin Modified Pavement (­RMP­) for Mechanistic Design. Final no. March. U.S. Army Engineer Research and Development Center.
-Ahlrich .R. C. and G. L. Anderton (1991). Evaluation of Resin-Modified Paving Process. Procedia Center, Vol.48, 32–41.
-ASTM D6910 (2009). Standard Test Method for Marsh Funnel Viscosity of Clay Construction Slurries (Withdrawn 2018). ASTM International, West Conshohocken.
-Bhogayata C. and N. K. Arora (2018). Workability, strength, and durability of concrete containing recycled plastic fibers and styrene-butadiene rubber latex. Construction and Building Materials, Vol. 180, 382–395.
-Cai­. J., J. Pei, Q. Luo, J. Zhang, R. Li, and X. Chen (2017). Comprehensive service properties evaluation of composite grouting materials with high-performance cement paste for semi-flexible pavement. Construction Building Material, Vol. 153, 544–556.
-Hou­. S., T. Xu, and K. Huang (2017). Aggregate Gradation Influence on Grouting Results and Mix Design of Asphalt Mixture Skeleton for Semi-Flexible Pavement. Journal Test and Evaluation, Vol. 45, No. 2, 19-27.
-Husain­. N. M., M. R. Karim, H. B. Mahmud, and S. Koting (2014). Effects of aggregate gradation on the physical properties of semiflexible pavement. Advance Material Science Engineering, Vol. 201, 1-14.
-J. W. B. and B. J. Lee (2017). Development of a Semirigid Pavement Incorporating Ultrarapid Hardening Cement and Chemical Admixtures for Cement Grouts. Advance Material Science Engineering, Vol.3, 1–9.
-Liu, Zhen, Xingyu Gu. and Hua Ren.  (2023). Rutting prediction of asphalt pavement with semi-rigid base: Numerical modeling on laboratory to accelerated pavement testing. Construction and Building Materials 375, 130903.
-Liu, Zhen, Xingyu Gu. and Qiao Dong.  (2024). Permanent deformation evaluation and instability prediction of semi-rigid pavement structure using accelerated pavement testing and finite element method. Journal of Testing and Evaluation 52, No. 1.
-Pérez-Acebo, Heriberto, Hernán Gonzalo-Orden, Daniel J. Findley, and Eduardo Rojí.  (2021). Modeling the international roughness index performance on semi-rigid pavements in single carriageway roads. Construction and Building Materials 272, 121665.
-Setyawan. A. (2013). Asessing the compressive strength properties of semi-flexible pavements. Procedia Engineering, Vol. 54, 863–874.
-Sunil, S., M. Varuna, and M. S. Nagakumar.  (2021). Performance evaluation of semi rigid pavement mix. Materials Today, Proceedings 46, 4771-4775.
-Songtao, Lv, Jiang Yuan, Xinghai Peng, Naitian Zhang, Hongfu Liu, and Xinzi Luo. (2021). A structural design for semi-rigid base asphalt pavement based on modulus optimization. Construction and Building Materials 302, 124216.
-Wang et al. M., (2016). Research on the mechanism of polymer latex modified cement. Construction and Building Materials, Vol. 111. 710–718.
-Yang­­. Z., X. Shi, A. T. Creighton, and M. M. Peterson, (2009). Effect of styrene-butadiene rubber latex on the chloride permeability and microstructure of Portland cement mortar. Construction and Building Materials, 23, No. 6. 2283–2290.
-Zoorob .S. E., A. Collop, and S. F. Brown, (2002). Performance of Bituminous and Hydraulic materials in Pavements. Proceedings of the Fourth European Symposium, Vol.5, 151-164.
-Zhao, Zifeng, Ling Xu, Xianrui Li, Xin Guan, and Feipeng Xiao. (2023). Comparative analysis of pavement performance characteristics of flexible, semi-flexible and rigid pavement based on accelerated pavement tester. Construction and Building Materials 387, 131672.