تحلیل عملکرد و بهینه سازی چند هدفه آسفالت حاوی ترکیب مواد بازیافتی برای افزایش خصوصیات مکانیکی با استفاده از روش پاسخ سطح

استفاده از افزودنی های پودر لاستیک (CRM) و پودر کربن آمورف (ACP) در روسازی، علیرغم مزایای فنی و زیستمحیطی، دچار محدویت هایی می باشند که نیاز است درصد مصرف آنها بهینه سازی شوند. هدف این پژوهش بهینهسازی خصوصیات مکانیکی آسفالت به منظور افزایش طول عمر و کیفیت روسازی و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداریبر مبنای نتایج آزمایشگاهی است. متغیرهای ورودی شامل درصد پودر کربن و پودر لاستیک و متغیرهای خروجی شاملمدول برجهندگی، مقاومت رطوبتی، انرژی شکست، عمق شیارشدگی و کرنشهای تجمعی آسفالت است. بر همیناساس، مدل ریاضی فرآیند برای هر مشخصه مکانیکی آسفالت با استفاده از روش پاسخ سطح (RSM) تعیین شده است و دقت و صحت مدل با تحلیل واریانس بررسی گردید. در نهایت، خصوصیات عملکردی و مکانیکی آسفالت حاوی ترکیبمواد بازیافتی با روش بهینه سازی تحلیل شد و مقدار بهینه پودر لاستیک و پودر کربن شناسایی گردید. نتایج اینپژوهش نشان داد بر اساس ضرایب همبستگی و تابع دقت، تحلیل آماری RSM از صحت بالایی برخوردار بوده و متغیرهای خطی CRM و ACP در همه مدل ها تاثیر گذاری قابل توجهی بر رفتار مکانیکی و عملکردی آسفالت داشتند. همچنین، شرایط بهینه برای بیشینه کردن مشخصات مکانیکی و عملکردی آسفالت برای ACP برابر ۴۴% و CRM برابر ۱۵%پیشنهاد شد. مقایسه شرایط بهینه سازی شده و حداقل آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از ترکیب بهینه پودر لاستیکو پودر کربن مقاومت رطوبتی، انرژی شکست و مدول برجهندگی آسفالت را به ترتیب ۹%، ۵۳% و۶۹ % افزایش و عمق شیارشدگی و کرنش پلاستیک را به ترتیب ۴۸ % و ۴۴ % کاهش داده است.

Keywords:

تحلیل عملکردی , بهینه سازی چند هدفه , ترکیب هم افزایی مواد بازیافتی , خصوصیات مکانیکی , روش پاسخ سطح (RSM)