ارزیابی رفتار سازه‌ای و عمر خستگی روسازی‌های بتنی دولایه سازگار با محیط‌زیست با استفاده از سنگدانه‌های آسفالتی بازیافت‌شده

چکیده

روسازی‌های بتنی دولایه در سال‌های اخیر به‌عنوان رویکردی کارآمد برای افزایش بازده سازه‌ای، کاهش مصرف مصالح اولیه و بهبود شاخص‌های پایداری در سامانه‌های روسازی صلب مطرح شده‌اند. به‌کارگیری سنگدانه‌های آسفالتی بازیافت‌شده در لایه فوقانی یا تحتانی این روسازی‌ها علاوه بر ایجاد ارزش‌افزوده زیست‌محیطی، قابلیت‌هایی همچون کاهش ضایعات، صرفه‌جویی در منابع و تقویت چرخه بازیافت را فراهم می‌کند. با این حال، ورود این مصالح به ماتریس بتن موجب تغییراتی در رفتار مکانیکی، ظرفیت جذب انرژی، مقاومت در برابر خستگی و نحوه گسترش ترک‌ها می‌شود. پژوهش حاضر به بررسی رفتار سازه‌ای و عمر خستگی روسازی‌های بتنی دولایه سازگار با محیط‌زیست که حاوی سنگدانه‌های آسفالتی بازیافت‌شده هستند می‌پردازد و از داده‌های واقعی و نتایج مطالعات معتبر بین‌المللی برای تحلیل عملکرد این سامانه‌ها بهره می‌گیرد. در این مطالعه، شاخص‌هایی همچون مقاومت خمشی، مدول سختی، آستانه آغاز ترک، الگوی انتشار آسیب و پایداری پیوند بین لایه‌ها تحت بارگذاری تکراری متناظر با شرایط واقعی ترافیکی بررسی شده‌اند. مرور داده‌های آزمایشگاهی منتشرشده نشان می‌دهد که استفاده کنترل‌شده از سنگدانه‌های آسفالتی بازیافت‌شده می‌تواند ظرفیت جذب انرژی بتن را افزایش دهد و آغاز ترک را به تأخیر اندازد؛ هرچند درصدهای بالاتر ممکن است انسجام بین‌لایه‌ای را تضعیف کنند. این پژوهش همچنین چارچوبی تحلیلی برای برآورد عمر خستگی ارائه می‌دهد که در آن طیف واقعی بارگذاری و تغییرات دمایی نیز در مدل‌های مکانیکی–تجربی لحاظ شده‌اند. نتایج، اهمیت طراحی دقیق مخلوط، انتخاب دانه‌بندی مناسب، کنترل ویژگی‌های قیر باقیمانده و به‌کارگیری روش‌های تقویت پیوندی را برای تضمین پایداری بلندمدت نشان می‌دهد. یافته‌های این مقاله گامی در جهت توسعه روسازی‌های پایدار با قابلیت بازیافت محسوب می‌شود و نشان می‌دهد که مصالح آسفالتی بازیافت‌شده در صورت طراحی صحیح می‌توانند بدون کاهش عملکرد سازه‌ای در روسازی‌های صلب دولایه ادغام شوند. این نتایج می‌تواند در راستای توسعه فناوری‌های نوین روسازی مبتنی بر اقتصاد چرخشی مورد استفاده قرار گیرد.