ارزیابی رفتار مکانیکی سامانه روسازی–خاک در حضور تراشه های بازیافتی با رویکرد شهر هوشمند

استفاده از مصالح بازیافتی در روسازی آسفالت علی رغم مزایای زیست محیطی، با چالش پیش بینی رفتار غیرخطی آن ها در اندرکنش با بستر ژئوتکنیکی مواجه است که برای کاربرد در زیرساخت های شهر هوشمند ضروری می باشد. این پژوهش با هدف تحلیل رفتار غیرخطی روسازی آسفالت حاوی تراشه های ضایعاتی و ارزیابی اندرکنش آن با بستر ژئوتکنیکی برای کاربرد در شهرهای هوشمند انجام شد. طرح پژوهش از نوع شبیه سازی عددی سه بعدی به روش اجزای محدود بود. جامعه آماری شامل نمونه های آسفالت ساخته شده با درصدهای مختلف تراشه های بازیافتی و دو نوع بستر ژئوتکنیکی (رسی و ماسه ای) بود. نمونه گیری به روش هدفمند انجام شد و مداخله شامل اعمال بار محوری استاندارد بر روی مدل روسازی و بستر بود. ابزار اندازه گیری مدل رفتاری الاستوپلاستیک دروکر-پراگر برای آسفالت و مدل سخت شوندگی کام-کلی برای بستر بود که ویژگی های غیرخطی را شبیه سازی کرد. تحلیل داده ها با روش حل غیرخطی نیوتن-رافسون انجام گرفت. یافته ها نشان داد افزایش تراشه های بازیافتی منجر به کاهش مدول دینامیکی و افزایش کرنش خمشی در مرز مشترک شد، اما حضور بستر غیرخطی باعث توزیع یکنواخت تر تنش و کاهش تمرکز تنش موضعی گردید. همچنین اندرکنش غیرخطی لایه آسفالت حاوی تراشه با بستر رسی، قابلیت جذب انرژی را افزایش داد. نتیجه گیری شد طراحی روسازی با حداکثر ده درصد وزنی تراشه های بازیافتی و درنظرگرفتگی رفتار غیرخطی بستر، راهکاری پایدار برای زیرساخت های شهر هوشمند است. همچنین پیشنهاد گردید این ویژگی رفتاری زمینه ساز تعبیه سامانه های پایش لحظه ای در روسازی های هوشمند شهری می باشد.

کلیدواژه ها:

روسازی آسفالت ، تراشه های بازیافتی ، رفتار غیرخطی مصالح ، اساس ترکیبی ، مهندسی ژئوتکنیک