مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی آماری عملکرد روسازی بتن غلتکی حاوی زباله های پت، الیاف بازیافتی و پودر متاکائولن

در این مقاله، امکان استفاده از خرده ذرات پت حاصل از بازیافت بطری های حاوی مواد آشامیدنی به عنوان جایگزین بخش ریزدانه روسازی بتن غلتکی راه ها (RCCP)، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با هدف ارتقاء عملکرد این محصول، استفاده از متاکائولن به عنوان جایگزین سیمان و الیاف فولادی بدست آمده از بازیافت لاستیک وسایل نقلیه مدنظر قرار داشته است. به منظور پوشش کلیه حالت های ترکیب متغیرها، از روش سطح پاسخ با توانایی پیش بینی روند تغییرات مقادیر پاسخ، در محدوده تغییرات پارامترهای مستقل، بهره گرفته شده است. این روش با تعیین ۲۰ طرح آزمایش، صرفه جویی زمان و هزینه با امکان تحلیل کامل نتایج را در اختیار گذاشته است. در این فرایند، عملکرد نمونه های RCCP در قالب تعیین مقادیر جذب آب، میزان تخلخل، سرعت امواج التراسونیک و میزان مقاومت فشاری در سنین ۷ و ۲۸ روز بررسی گردیده است. مدل سازی پاسخ ها بر اساس تحلیل واریانس صورت گرفته و بهترین مدل برای هر پاسخ برآورد شده است. همچنین بهترین درصد استفاده از مصالح (طرح بهینه)، با انجام بهینه سازی چند هدفه بر روی مدل های تهیه شده، صورت پذیرفته است. براساس نتایج، استفاده از پت باعث افزایش میزان جذب آب و تخلخل مخلوط و در مقابل کاهش مقاومت فشاری و سرعت امواج التراسونیک در نمونه های موردآزمایش گردیده است. همچنین کاربرد متاکائولن به طور کلی بهبود مقاومت فشاری و سرعت امواج التراسونیک و کاهش تخلخل و جذب آب مخلوط را به دنبال داشته است و الیاف فولادی بازیافتی عموما وابسته به دیگر اجزاء مخلوط رفتار نشان داده اند. محصول نهایی پیشنهاد شده برمبنای بهینه سازی مدل های آماری، مخلوط RCCP با سهم ۲۹ درصدی جایگزینی حجم مصالح ریزدانه با پت، ۲۰ درصد وزن سیمان با پودر متاکائولن و افزودن الیاف بازیافتی به میزان ۲ درصد از وزن کل مخلوط (معادل ۷۲/۰ حجم مخلوط) می باشد. محصولی که ضمن تامین مقاومت سازه ای، حفظ منابع طبیعی، بازیافت پاک زباله ها، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و صرفه جویی اقتصادی را به ارمغان خواهد آورد.

کلیدواژه ها:

روسازی بتن غلتکی ، ذرات بازیافتی پت ، متاکائولن ، الیاف فولادی بازیافتی ، مدل سازی آماری