بهینه سازی چند هدفه مشخصات عملکردی آسفالت حاوی افزودنی های بازیافتی با استفاده از روش پاسخ سطح

استفاده از افزودنی های پودر لاستیک و پودر کربن در روسازی، با وجود مزایای فنی و زیست محیطی، با محدودیت هایی مواجه است که نیاز به بهینه سازی درصد مصرف آنها دارد. هدف این پژوهش، بهینه سازی خصوصیات مکانیکی آسفالت به منظور افزایش طول عمر و کیفیت روسازی و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری بر مبنای نتایج آزمایشگاهی است. متغیرهای ورودی شامل درصد پودر کربن و پودر لاستیک و متغیرهای خروجی شامل مدول برجهندگی، مقاومت رطوبتی، انرژی شکست، عمق شیارشدگی و کرنش های تجمعی آسفالت هستند. مدل ریاضی فرآیند برای هر مشخصه مکانیکی آسفالت با استفاده از روش پاسخ سطح تعیین و دقت آن با تحلیل واریانس بررسی شد. نتایج نشان داد که تحلیل آماری RSM از دقت بالایی برخوردار بوده و متغیرهای خطی CRM و ACP تاثیر قابل توجهی بر رفتار مکانیکی و عملکردی آسفالت دارند. شرایط بهینه برای بیشینه سازی مشخصات مکانیکی آسفالت به صورت ACP برابر ۴/۴۴% و CRM برابر ۹/۱۴% پیشنهاد شد. مقایسه شرایط بهینه سازی شده و حداقل آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از ترکیب بهینه پودر لاستیک و پودر کربن، به ترتیب ۹%، ۵۳% و ۶۹% بهبود در مقاومت رطوبتی، انرژی شکست و مدول برجهندگی و همچنین ۴۸% و ۴۴% کاهش در عمق شیارشدگی و کرنش پلاستیک ایجاد می کند. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان می دهد که بهینه سازی انرژی شکست، مدول برجهندگی و مقاومت رطوبتی، همراه با کاهش شیارشدگی، می تواند منجر به افزایش کیفیت و طول عمر روسازی و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری شود.

کلیدواژه ها:

توسعه پایدار ، آسفالت اصلاح شده ، محیط زیست ، مشخصات عملکردی ، بهینه سازی چند هدفه