امکان سنجی فنی – اقتصادی کاربرد روسازی های ماندگار در ایران

-۲) تعریف مسأله و اهمیت موضوع

از آنجایی که طرح و ساخت اولیه نقش بسزایی در میزان مرمت و نگهداری روسازی در طول عمر سرویس دهی دارد و کیفیت عملکرد روسازی فارغ از شرایط آب وهوایی، بار وارده، کیفیت مصالح و طرح اختلاط آن نبوده، لذا با انتخاب مصالح مناسب و لحاظ سایر عوامل موثر می توان عمر سرویس دهی روسازی را افزایش داده و در نتیجه هزینه های آتی مرمت آنرا کاهش داد.۱٫Stone Matrix Asphalt2.Open Graded Friction Courseمتاسفانه در کشور ما به دلیل فراوانی منابع نفتی و ارزانی بیش از حد بهای قیر در مقایسه با کشورهای فاقد این منابع، هیچگونه اهمیتی به قیر، اصلاح عملکرد قیر، طرح اختلاط، کنترل کیفی مصالح بکار رفته در رویه راه  و روش های مناسب برای طراحی داده نمی شود. به طوری که شبکه راههای کشور وحتی فرودگاهها مجموعه ای عینی از انواع خرابی های روسازی است و هزینه های ناشی از این خرابی ها به طور مستقیم یا غیر مستقیم به کاربران راه تحمیل  می شود. در حالیکه می توان با طراحی و مدیریت مناسب عمر، دوام وعملکرد روسازی را تا حد قابل قبولی بهبود بخشید. با توجه به خرابیهای زیاد و عمر کوتاه روسازیها، دیگر کشورهای دنیا و خصوصا آمریکا به دنبال ساخت روسازیهایی بودند که عمر بالایی داشته باشد و خرابی ها را تا حد ممکن کاهش دهد. این تحقیقات منجر به ابداع نوع جدیدی از روسازی های با عمر بالا با عنوان روسازی ماندگار شد. این نوع روسازی علاوه بر عمر بالای ۵۰ سال فوایدی مانند مرمت و نگهداری کم در طول دوره عمر مفید، هزینه چرخه عمر کمتر نسبت به سایر روسازیها و… می باشد.با اینکه خرابی جاده ها در ایران بسیار زیاد بوده و هزینه و زمان ساخت و مرمت بالا می باشد، تحقیقاتی در مورد این نوع روسازی در ایران انجام نشده است. بنابراین در این پایان نامه ضمن بررسی عملکرد این روسازیها در دنیا، با استفاده از مدلسازی اجزاء محدود، این نوع روسازیها مورد بررسی قرار گرفته است تا با بررسی پارامترهای موثر بر عملکرد آن، شناخت بیشتری برای طراحی ایجاد شود.

۱-۳) هدف تحقیق

کیفیت و ضخامت مخلوط های آسفالتی یکی از عوامل تاثیر گذار در عملکرد روسازی و خصوصا ایجاد ترک های پوست سوسماری است. استفاده از مخلوط با کیفیت پایین و یا ضخامت کم منجر به صرف هزینه های گزاف برای ترمیم و تعمیر روسازیها می گردد. بنابراین هدف از این تحقیق ارزیابی  مصالح و پیش بینی عملکرد مخلوط در مرحله طراحی است.در گذشته مصالح آسفالتی گرم در آنالیز مکانیستیک برای روسازی های آسفالتی انعطاف پذیر به صورت جامد الاستیک در نظر گرفته می شد در حالیکه آنها در حقیقت همچون مصالح ویسکو الاستیک رفتار می کردند. برخلاف جامدهای الاستیک، رفتار مصالح آسفاتی اساسا به دما وفرکانس بارگذاری  بستگی دارد. آنها در دمای پایین و فرکانس بارگذاری بالا بیشتر شبیه جامد الاستیک رفتار می کنند در حالیکه در دمای بالا و بارگذاری کم همچون یک مایع ویسکوز رفتار  می کنند. در دما و فرکانس بارگذاری متوسط،  شبیه مصالح ویسکو الاستیک رفتار می کنند که سطحی از سختی مصالح جامد الاستیک  را دارند علاوه بر این که خصوصیات عمده مصالح ویسکو را نیز از خود نشان می دهند.هدف اصلی تحقیق عبارت است از معرفی خصوصیات مصالح ویسکو الاستیک که در آزمایشگاه اندازه گیری شده است تا در مدل المان محدود سه بعدی رفتار روسازی را شبیه سازی کند. این مدل برای روسازی ماندگار U.S.30 در  اوهایو در آمریکا ساخته شد.

۱-۴ ) روش تحقیق

با توجه به اهداف شرح داده شده در بالا و به منظور تحقق این اهداف روش تحقیق و برنامه مطالعات به صورت زیر خواهد بود:- بررسی موضوع و جمع آوری اطلاعات- انتخاب مصالح- انجام آزمایشهای موردنیاز- محاسبه پارامترهای ورودی نرم افزار- مدلسازی روسازی ماندگار با استفاده از نرم افزار ABAQUS- بررسی نتایج و تاثیر عوامل مختلف روسازی بر روی مدل بدست آمده- مقایسه اقتصادینتیجه گیری و ارائه پیشنهادات