ارزیابی عملکرد و مدل‏سازی سه‏بعدی روسازی‌های بتنی بلوکی فرودگاهی تحت بار قائم با آزمایش‏های plt و pull-out

یکی از مشکلات روسازی بتنی در سطوح پروازی فرودگاه‏ها، لزوم صرف وقت و هزینه زیاد تعمیر و بروز تداخل در عملیات پروازی است. یکی از راه‏حل‏ها، به‌ویژه در نواحی اپرون (توقفگاه هواپیما)، که بیشتر تحت تاثیر بار ایستایی هستند، اجرای روسازی بتنی بلوکی است. در مورد این روسازی در فرودگاه‏ها، مطالعات کمتری نسبت به راه‌ها انجام شده است. در این تحقیق کاربردی، با هدف ارائه راهکاری برای شبیه‏سازی نیروی وارده از سوی چرخ هواپیما، با آزمایش بارگذاری صفحه و همچنین، تخمین پارامتر مدول یانگ رویه بلوکی به‌عنوان یک سیستم مجزا در فرایند تحلیل اجزای محدود، سعی گردید با ساخت یک مدل نرم‌افزاری سه‏بعدی و ساخت نمونه کاملی از آن به مساحت 4 متر مربع، بررسی‌های لازم صورت پذیرد. در این نمونه، لایه‏های سابگرید، زیر اساس، اساس و اساس سیمانی که بر اساس معیارهای سازمان هوانوردی فدرال (faa) آمریکا کنترل کیفیت شده بودند، به‌علاوه رویه بلوکی از نوع unipave به ضخامت 8 سانتی‏متر با چیدمان جناغ ماهی اجرا شد و در سامانه‌ای که در این پژوهش شامل پی صلب و قاب فولادی تکیه‌گاهی ساخته شده بود، تحت آزمایش بارگذاری صفحه در وسط سطح روسازی قرار گرفت. در فرایند مدل‏سازی سه‏بعدی اجزای روسازی، برای نخستین بار در تحقیقات مربوط به این موضوع، چندین مدل سه‏بعدی از  بلوک بتنی که معرف اندازه‌های واقعی و موقعیت آنها در روسازی بود، با کمک نرم‌افزار آباکوس ساخته و تحلیل شد و سپس منحنی نیرو- تغییرمکان رسم گردید. نتیجه آن بود که می‌توان مدول یانگ رویه بلوکی را 2000 مگاپاسکال در نظر گرفت تا تحلیل اجزای محدود بیشترین هماهنگی را با نتایج بارگذاری صفحه داشته باشد. نتایج آزمایش بیرون‏کشیدگی بلوک نیز نشان داد که استفاده از سیمان پرتلند در ماسه درزگیر، عملکرد آن را در حدود دو برابر در مقابل نیروی بیرون‏کشیدگی نسبت به نمونه‌ای که در مخلوط ماسه درزگیر آن از آهک استفاده شده بود، بهبود بخشید.

evaluation of performance and 3d modeling of airfield concrete block pavements under vertical load with plt and pull-out tests

concrete pavements are commonly used in some areas of airfields such as aprons. repairing these pavements is costly and time-consuming, and it also disrupts flight operations. the use of concrete block pavement is a more suitable option at aprons. fewer studies have been done on this type of pavement in the airfields than on roads. for further studies, the performance of this pavement was examined by making a 3d model and a test track with dimensions of 2m×2m. this sample was composed of subgrade, subbase, base and cement-treated base(ctb) layers, with 15cm thickness, for each layer, bedding sand with 3cm thickness and a unipave-shape (zig-zag) concrete block pavers with 8cm thickness and herringbone pattern. then their quality was controlled, based on federal aviation administration(faa) regulation. at the next step, plate load test (plt), was conducted on this sample. for this purpose, a setup including a concrete foundation and a reaction beam was built. for the first time in related research, several 3d models of concrete block with all its angles and corners representing their actual dimensions were made using abaqus software. then the force-deflection curve, as a guidance chart was presented. the 3d model analysis result showed that the elastic modulus of the concrete block surface could be taken into account at 2000 mpa to achieve the most coordination between finite element analysis and plt results. also the pull-out test results showed that using portland cement in the jointing sand improved its performance against the pull-out force by about 2 times as the sample with lime in the jointing sand mixture.