ارزیابی آزمایشگاهی مخلوط‌های آسفالت گرم حاوی سرباره فولادی کوره قوس الکتریکی

کاهش آلودگی محیط‏‏زیست، حفظ منابع طبیعی و بهینه سازی مصرف انرژی، از اهداف اصلی توسعه پایدار می باشند که بایستی در روند توسعه زیرساخت های مختلف هر کشوری مورد توجه واقع شوند. توسعه زیرساخت های حمل و نقلی نیز از این قاعده مستثنی نبوده و بایستی با توجه به اصول توسعه پایدار انجام گیرند. کاهش دمای پخت و استفاده از مواد زاید در فرایند تولید مخلوط های آسفالتی از جمله مهم ترین این پتانسیل ها می باشند. در همین راستا، در این پژوهش، به ارزیابی خواص مکانیکی مخلوط های آسفالتی حاوی ساسوبیت به عنوان افزودنی آسفالت گرم و سرباره کوره قوس الکتریکی به عنوان جایگزین مصالح سنگی درشت دانه پرداخته شد. سرباره فولادی به مقدار صفر، 25، 50 و 75 درصد جایگزین مصالح سنگی طبیعی آهکی درشت دانه (مانده روی الک 4.75 میلی متر) شد و از ساسوبیت نیز به مقدار 3% وزن قیر به عنوان افزودنی در تهیه مخلوط های آسفاتی گرم استفاده گردید. پس از بررسی خصوصیات مصالح سنگی و سرباره ای، قیر بهینه برای 8 نوع مخلوط آسفالتی شامل 4 مخلوط آسفالتی داغ و 4 مخلوط آسفالتی گرم با مقادیر مختلف سرباره به روش مارشال اندازه گیری شد. سپس، به منظور ارزیابی خواص مکانیکی مخلوط ها، در درصد قیر بهینه مارشال، 96  نمونه با دستگاه متراکم کننده چرخشی روسازی ممتاز ساخته شد و آزمایش‏های مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی در دو دمای °c 25 و °c 40 و خزش دینامیک در دمای °c 40 روی نمونه ها انجام گردید. نتایج حاصل از این آزمایش‏ها نشان دهنده بهبود معنی دار خواص مکانیکی مخلوط ها تحت تاثیر استفاده از افزودنی ساسوبیت و سرباره فولادی می باشد. این تغییرات، تحت تاثیر سختی حاصل از ساسوبیت، قفل وبست بهتر مصالح سرباره ای و چسبندگی بهتر این مواد بازیافتی با قیر می باشد.

Laboratory evaluation of warm mix asphalt Mixtures containing electric arc furnace steel slag

Conservation of natural resources, optimization of energy use, and minimization of environmental pollution are among the core goals of sustainable development that should be duly considered in the development of national infrastructures, including roads and highways. In the case of asphalt mixtures, these goals can be achieved by the reduction of mixing temperature and the use of recycled materials instead of natural aggregates. This study investigated the mechanical properties of asphalt mixtures containing Electric Arc Furnace Slags(EAFS), which were used as partial replacement for coarse aggregates, and also Sasobit, which was used as an additive for Warm Mix Asphalt (WMA) mixtures. This replacement was performed in, 0, 25, 50, and 75% of natural Coarse limestone (>4.75 mm). In WMA specimens, Sasobit was also added at a concentration of 3% by weight of bitumen. After investigating the properties of aggregates and slags, the Marshall method was used to determine the optimum bitumen content of 8 asphalt mixtures (4 HMA+ 4 WMA) with different slag contents. The results of the Marshall Mix Design method showed that because of the high porosity of slags, slagcontaining mixtures have a higher optimum bitumen content. Overall, 120 specimens with optimum bitumen content were prepared with a Superpave Gyratory Compactor (SGC). To assess mechanical properties, these specimens were subjected to Indirect Tensile Strength (ITS) test, resilient modulus test at 25°C and 40°C, and dynamic creep test at 40°C and 55°C. The results of these tests showed an improvement in the mechanical properties of the mixtures containing Sasobit and EAF slags. This improvement can be attributed to the increased stiffness resulting from the use of Sasobit, better interlocking of slags, and better adhesion of slags to bitumen.