بررسی عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی در مقیاس‌های مختلف

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با حمایت بنیاد ملی علم، عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی را با رویکرد چند مقیاسی بررسی کردند.

کد خبر: ۶۸۸۲۱۶

تاریخ: ۲۲ فروردين ۱۴۰۳ - ۱۰:۴۲

به گزارش ایران اکونومیست، «بررسی عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی با رویکرد چند مقیاسی» عنوان رساله دکتری مجتبی خدادادی است که با راهنمایی علی خدایی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام داده است.

خدادادی با مدرک کارشناسی‌ارشد و دکتری تخصصی مهندسی عمران - راه‌وترابری از دانشگاه صنعتی امیرکبیر درباره این طرح توضیح داد: باتوجه‌ به حجم بالای ترافیک، رویه‌های آسفالتی راه‌های با ظرفیت بالا، تحت بارهای شدید وسایل نقلیه قرار دارند که این بارگذاری‌های شدید منجر به ایجاد ترک‌های خستگی می‌شوند. امروزه، فشار ناشی از چرخ‌های منفرد بزرگ در روسازی و حرکت مکرر وسایل نقلیه سنگین در تراکم ترافیکی راه‌های شریانی با ظرفیت بالا افزایش‌یافته است و این مسائل موجب رشد اثرات مخرب ترافیک کنونی شده است.

وی در ادامه بیان کرد: خستگی یکی از رایج‌ترین خرابی‌های روسازی است که عوامل مختلفی ازجمله مشخصات، دانه‌بندی مصالح سنگی و قیر مصرفی بر آن تأثیر می‌گذارد. در سه دهه اخیر برای غلبه بر مشکلات قیرهای خالص که از خواص شیمیایی - فیزیکی، رئولوژیکی و چسبندگی محدودی برخوردارند، از اصلاح‌کننده استفاده می‌شود.

این پژوهشگر در ادامه گفت: قیرهای اصلاح‌شده با بهبود خصوصیات عملکردی قیر و بالابردن طول عمر و زمان سرویس‌دهی روسازی می‌توانند فواید زیادی در عملیات ساخت و تعمیر و بهسازی روسازی داشته باشند. این در حالی است که برای تعیین عملکرد و پیش‌بینی خواص قیر و مخلوط آسفالتی در برابر انواع خرابی‌ها، از آزمایش‌های متعددی استفاده می‌شود.

وی تصریح کرد: باتوجه‌ به اهمیت خرابی خستگی و این‌که این نوع خرابی، همواره یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های مهندسان است؛ مطالعه این خرابی در اولویت این تحقیق قرار گرفت. همچنین، باتوجه‌به نیاز کشور به زیرساخت‌های پایدار، به‌ویژه در زمینه روسازی آسفالتی که محدودیت منابع مالی و نگرانی‌های زیست‌محیطی در آن بسیار به چشم می‌خورد، لازم است تا مهندسان به دنبال راه‌حلی باشند تا با یافتن بهترین مصالح کاربردی در این زیرساخت و همچنین یافتن مصالح پایدار جدید، کارایی مخلوط آسفالتی را بهبود دهند و عملکرد آن را بهتر پیش‌بینی کنند.

خدادادی در ادامه به اهداف انجام این طرح اشاره کرد و گفت: هدف اصلی در این پژوهش، بررسی عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی در مقیاس‌های مختلف بوده تا بتوان با داشتن اطلاعات در مقیاس‌های پایین، به عملکرد مخلوط نهایی پی برد. مقایسه بین عمر مقیاس‌های مختلف مخلوط آسفالتی از دیگر اهداف انجام این طرح بود. همچنین در این طرح، توانایی مدل‌سازی‌های عددی در پیش‌بینی عملکرد مخلوط آسفالتی و راه‌حل‌های بهینه‌سازی برای رسیدن به جواب نزدیک‌تر به نتایج آزمایشگاهی بررسی شد.

وی اضافه کرد: روسازی‌های آسفالتی، بهینه‌سازی ترکیب‌های مخلوط آسفالتی و تحلیل هزینه چرخه عمر دقیق‌تر با استفاده از رویکرد عمر خستگی به‌دست‌آمده از روش چند مقیاسی از نتایجی بود که انجام این طرح به دنبال داشت.

به نقل از معاونت علمی ریاست‌جمهوری، خدادادی در پایان خاطرنشان کرد: برای انجام این تحقیق، نیاز به نرم‌افزارهای کاربردی داشتیم که برای کشور فرانسه بود. به همین دلیل و از آنجاکه این نرم‌افزار در دسترس همه نبود، ناگزیر شدیم با روش‌های مختلف به این نرم‌افزار دست پیدا کنیم. همچنین، تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز طرح فقط در دانشگاه صنعتی امیرکبیر وجود داشت.