Λέξεις κλειδιά: ψυχρή ανακύκλωση, γαλάκτωµα, τσιµέντο, µέτρο δυσκαµψίας, αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό (διάρρηξη).

ιερεύνηση της επίδρασης των αναλογιών ανάµιξης φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος και θραστού αµµοχαλίκου στα χαρακτηριστικά ανακυκλωµένων µιγµάτων µε ασφαλτικό γαλάκτωµα ή και τσιµέντο Σ. Κόλιας Αναπληρωτής καθηγητής ΕΜΠ R. Jouni Πολιτικός Μηχανικός Πανεπιστήµιο αµασκού Υποψήφια ιδάκτορας ΕΜΠ Λέξεις κλειδιά: ψυχρή ανακύκλωση, γαλάκτωµα, τσιµέντο, µέτρο δυσκαµψίας, αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό (διάρρηξη). ΠΕΡΙΛΗΨΗ: ιερευνάται η επίδραση του ποσοστού του ασφαλτικού γαλακτώµατος ή και του τσιµέντου στο µέτρο δυσκαµψίας, την αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό και την ευαισθησία των µιγµάτων στην δράση του νερού (υδρεµποτισµός). Εξετάζονται τρία µίγµατα µε διαφορετικές αναλογίες κ.β. φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος ΦΑ και θραυστού αµµοχαλίκου ΘΑ: 100% ΦΑ, 50% ΦΑ + 50% ΘΑ και 100% ΘΑ. Η έρευνα επεκτείνεται σε δύο µεγέθη µέγιστου κόκκου αδρανούς 12.5mm και 19mm και σε τρεις διαφορετικές θερµοκρασίες. 1 ΓΕΝΙΚΑ Η ανακύκλωση των εύκαµπτων οδοστρωµάτων είναι µία τεχνική αποκατάστασης φθαρµένων οδοστρωµάτων κατά την οποία όλο ή µέρος του οδοστρώµατος επαναχρησιµοποιείται, (Austroads Inc. ). Μέχρι σήµερα δεν υπάρχουν Προδιαγραφές ή Οδηγίες ευρείας αποδοχής για την µελέτη σύνθεσης των υλικών σε περιπτώσεις ψυχρής επιτόπου ανακύκλωσης µε γαλακτώµατα ή γαλακτώµατα και τσιµέντο. Στην εργασία αυτή γίνεται µία προσπάθεια διερεύνησης των χαρακτηριστικών µιγµάτων ανακύκλωσης, τα οποία αποτελούνται από µίγµατα φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος και θραυστού ασβεστολιθικού υλικού - που προέρχεται από την υποκείµενη βάση ασύνδετων υλικών (ΠΤΠ Ο 155) - µε γαλάκτωµα ή µε γαλάκτωµα και τσιµέντο. Η διερεύνηση αυτή πιστεύεται ότι θα προσφέρει χρήσιµες πληροφορίες τόσο για τη µελέτη σύνθεσης όσο και για τον αναλυτικό υπολογισµό των οδοστρωµάτων που προέρχονται από ανακύκλωση. 1

2 ΥΛΙΚΑ, ΟΚΙΜΙΑ, ΟΚΙΜΕΣ Στην εργασία αυτή χρησιµοποιήθηκε ένα θραυστό ασβεστολιθικό υλικό (ΘΑ) και ένα φρεζαρισµένο ασφαλτόµιγµα (ΦΑ) από εργασίες συντήρησης οδού στην Αθήνα (ασφαλτόµιγµα κλειστού τύπου ΠΤΠ. Α 265). ν Με ανάµιξη των δύο αυτών υλικών µε αναλογίες % κ.β επί του συνολικού υλικού, 50% ΘΑ και 50% ΦΑ, δηµιουργήθηκε ένα τρίτο υλικό (50%ΦΑ), το οποίο θα µπορούσε να αντιπροσωπεύει ένα ανακυκλωµένο υλικό στο οποίο η συµµετοχή του φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος είναι 50%. Έτσι η έρευνα περιελάµβανε δύο υλικά που θα µπορούσαν να προέλθουν από εργασίες ανακύκλωσης, (100%ΦΑ) και (50%ΦΑ) και επίσης για λόγους πληρότητας ένα τρίτο υλικό (100%ΘΑ) που αποτελεί µία τελείως ακραία περίπτωση ενδιαφέρουσα όµως για ερευνητικούς λόγους. Στην παρούσα φάση της εργασίας όλα τα υλικά που χρησιµοποιήθηκαν είχαν µέγιστο κόκκο 12.5mm και η κοκκοµετρική τους διαβάθµιση παρουσιάζεται στο Σχήµα 1. Σηµειώνεται ότι η διαβάθµιση του φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος είναι σε µεγάλο βαθµό δεδοµένη από τα χαρακτηριστικά του µηχανήµατος που εκτελεί το φρεζάρισµα και στις εργασίες ανακύκλωσης δεν υπάρχουν στην πράξη µεγάλες δυνατότητες για µεταβολή των διαβαθµίσεων των ανακυκλούµενων υλικών. Για τον λόγο αυτό επιλέχθηκε το θραυστό αµµοχάλικο να µην διαφέρει σηµαντικά από το φρεζαρισµένο υλικό για να µην προστεθεί και µία επιπλέον παράµετρος σε ένα ήδη πολυπαραµετρικό πρόβληµα. ΑΝΟΙΓΜΑ ΚΟΣΚΙΝΟΥ ΣΕ mm 100 0 074 0 149 0 297 0 590 1 190 2 380 4 760 6350 9 520 12.700 15.850 19.050 25.400 31.750 38.100 0 90 10 80 20 Ι ΕΡΧΟΜ ΕΝ Ο ΠΟΣΟΣΤΟ % 70 60 50 40 30 100% ΦΑ 50% ΦΑ 0% ΦΑ 30 40 50 60 70 ΣΥΓΚΡΑΤΟΥΜ ΕΝ Ο ΠΟΣΟΣΤΟ % 20 80 10 90 0 200 100 50 30 16 8 4 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1" 11/4" 11/2" 100 ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΣΚΙΝΑ Σχήµα 1: Κοκκοµετρηκή διαβάθµισης των υλικών. 2

Το βασικό συνδετικό υλικό για ανακύκλωση στην εργασία αυτή είναι ανιονικό ασφαλτικό γαλάκτωµα τύπου AΕ-5 (βραδείας διάσπασης) µε ασφαλτικό υπόλειµµα 60%. Ως δεύτερο συνδετικό υλικό για ανακύκλωση χρησιµοποιείται τσιµέντο CEM II/B-M 32.5 N Βασική επιδίωξη της εργασίας αυτής ήταν να διερευνηθεί η επίδραση των αναλογιών ανάµιξης, των αδρανών υλικών και της περιεκτικότητας σε συνδετικό υλικό (γαλάκτωµα και τσιµέντο) και της θερµοκρασίας, στο µέτρο δυσκαµψίας,, στην αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό από διάρρηξη (αντιδιαµετρική θλίψη) και στην αντοχή µετά από υδρεµποτισµό. Με τα παραπάνω µίγµατα υλικών παρασκευάστηκαν δοκίµια Marshall µε τη βέλτιστη περιεκτικότητα σε υγρά, τα οποία συντηρήθηκαν µε προκαθορισµένη µέθοδο και εξετάστηκαν στη συσκευή ΝΑΤ, για τη µέτρηση του µέτρου δυσκαµψίας και στη συσκευή Marshall για τον προσδιορισµό της αντοχής µετά ή χωρίς υδρεµποτισµό. Η µέθοδος ανάµιξης, παρασκευής και συντήρησης των δοκιµίων ήταν αποτέλεσµα ιδιαίτερης διερεύνησης που περιγράφεται σε άλλη ανακοίνωση στο Συνέδριο αυτό (Κόλιας & Jouni 2005). H δοκιµή προσδιορισµού του µέτρου δυσκαµψίας έγινε σύµφωνα µε το σχέδιο BSI DD 213. 1993, ο προσδιορισµός της αντοχής σε έµµεσο εφελκυσµό έγινε σύµφωνα µε το Πρότυπο ΕΝ 12697-23 και η αντοχή µετά από υδρεµποτισµό σύµφωνα µε το Πρότυπο pren 12697-12, µετά από 48 ώρες υδρεµποτισµό (αντί του υδρεµποτισµού µε υποπίεση). Σηµειώνεται ότι τα ανακυκλωµένα µε γαλάκτωµα και τσιµέντο υλικά αντιµετωπίζονται στην εργασία αυτή ως σταθεροποιηµένα υλικά και όχι ως ψυχρά ασφαλτοµίγµατα. Για τον λόγο αυτό η συντήρηση/ωρίµανση των δοκιµίων δεν διέπεται από την ανάγκη αποµάκρυνσης του περιεχόµενου νερού µόνο, όπως γίνεται στις περιπτώσεις ασφαλτοµιγµάτων µε γαλάκτωµα, αλλά από την προσπάθεια να γίνει η µεγαλύτερη πρακτικά δυνατή εκµετάλλευση της ύπαρξης του τσιµέντου µέσα στο µίγµα πριν την αποµάκρυνση του νερού. Για τον λόγο αυτό η συντήρηση των δοκιµίων γίνεται τις πρώτες 7 ηµέρες σε υγρό θάλαµο σκυροδέµατος για να δοθεί η δυνατότητα στο περιεχόµενο τσιµέντο να αναπτύξει ένα σηµαντικό βαθµό ενυδάτωσης και εποµένως να δηµιουργήσει δεσµούς µε τους κόκκους των υλικών ΦΑ και ΘΑ. Άλλωστε και στην πράξη η συµπυκνωµένη στρώση περιέχει υγρασία για µεγάλο χρονικό διάστηµα και έτσι παρέχεται η δυνατότητα ενυδάτωσης µέχρις ένα βαθµό στο τσιµέντο. 3 ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΒΕΛΤΙΣΤΟΥ ΠΟΣΟΣΤΟΥ ΥΓΡΩΝ Η βέλτιστη υγρασία προσδιορίστηκε µε την εκτέλεση δοκιµών συµπύκνωσης σε µίγµα 50% ΦΑ, 50% ΘΑ, χρησιµοποιώντας την µηχανή συµπύκνωσης Marshall µε 50 χτυπήµατα. Παρασκευάστηκαν δοκίµια µε ασφαλτικό γαλάκτωµα 4% και τσιµέντο 0% και 4 διαφορετικά ποσοστά υγρασίας: 0%, 1%, 2% και 3% κ.β. Για κάθε ποσοστό υγρασίας παρασκευάστηκαν 3 δοκίµια. Στο σχήµα 2 δίνεται η ξηρή πυκνότητα των δοκιµίων. 3

2060 ΞΗΡΗ ΠΙΚΝΟΤΗΤΑ (Kg/m 3 ) 2040 2020 1980 1960 1952 1981 2038 1990 1940 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ (%) Σχήµα 2: Καµπύλη συµπύκνωση υλικό 50%ΦΑ, 50%ΘΑ, γαλάκτωµα 4%, τσιµέντο 0%. Τα δοκίµια µετά την παρασκευή τους παρέµειναν για τρείς ηµέρες σε θερµοκρασία 60 ο C. Στη συνέχεια εκτελέστηκαν δοκιµές µέτρησης µέτρου δυσκαµψίας και τα αποτελέσµατα δίνονται στο σχήµα 3, ενώ τα αποτελέσµατα των δοκιµών διάρρηξης για τον προσδιορισµό της εφελκυστικής αντοχής δίνονται στο σχήµα 4. 1750 1500 1250 1000 750 500 250 540 1076 1686 1130 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ % Σχήµα 3: Μεταβολή του µέτρου δυσκαµψίας µε την περιεκτικότητα σε συνολικά υλικά. ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜΕΣΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ (MPa) 0.130 0.120 0.110 0.100 0.090 0.080 0.070 0.060 0.072 0.093 0.115 0.113 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ % Σχήµα 4: Μεταβολή της έµµεσης εφελκυστικής αντοχής µε την περιεκτικότητα σε συνολικά υγρά Από τα παραπάνω σχήµατα διακρίνεται ότι για το υλικό (50%ΦΑ / 50%ΘΑ) το βέλτιστο ποσοστό υγρασίας είναι το 6% κ.β. Ανάλογες δοκιµές πραγµατοποιήθηκαν και για τα δοκίµια του µίγµατος 100%ΦΑ τα οποία παρασκευάστηκαν µε ασφαλτικό γαλάκτωµα 3% και τσιµέντο 2%. Τα ποσοστά υγρασίας ήταν 0%, 1%, 2%, 2.5%, 3%, 4%, 4.5% κ.β. Για κάθε ποσοστό υγρασίας παρασκευάστηκαν 3 δοκίµια. Τα δοκίµια αυτή τη φορά παρέµειναν για 7 ηµέρες στο θάλαµο συντήρησης και για 2 ηµέρες σε θερµοκρασία 60 ο C. Τα αποτελέσµατα µέτρησης της ξηρής πυκνότητας των δοκιµίων, του µέτρου δυσκαµψίας και αντοχής σε έµµεσο εφελκυσµό (διάρρηξη) 4

δίνονται στα σχήµατα 5, 6 και 7, αντίστοιχα. Είναι φανερό ότι το βέλτιστο ποσοστό είναι και στην περίπτωση αυτή 6%. ΞΗΡΗ ΠΙΚΝΟΤΗΤΑ (Kg/m3) 1950 1940 1930 1920 1910 1900 µέσος όρος 3 δοκιµίων 1890 2 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ % ΜΕΤΡΟ ΥΣΚΑΜΨΙΑΣ 2800 2600 2400 2200 1800 1600 1400 1200 µέσος όρος 3 δοκιµίων 2 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ % Σχήµα 5: Μεταβολή της ξηρής πυκνότητας µε την περιεκτικότητα σε συνολικά υγρά. Σχήµα 6: Μεταβολή του µέτρου δυσκαµψίας µε την περιεκτικότητα σε συνολικά υγρά. 0.130 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜ ΜΕΣΟ ΕΦΕΛΚΙΣΜΟ (MPa) 0.120 0.110 0.100 0.090 0.080 2 3 4 5 6 7 8 ΥΓΡΑ % Σχήµα 7: Μεταβολή της έµµεσης Εφελκυστικής αντοχής µε την περιεκτικότητα σε συνολικά υγρά. 4 ΠΟΣΟΣΤΟ ΣΥΝ ΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ- ΑΣΦΑΛΤΙΚΟΥ ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΤΣΙΜΕΝΤΟΥ Προκειµένου να διερευνηθεί η επίδραση της ποσότητας του συνδετικού υλικού παρασκευάστηκαν δοκίµια και µε τα τρία υλικά (50%ΦΑ,50%ΘΑ- 100%ΦΑ και 100%ΘΑ) µε διαφορετικά ποσοστά τσιµέντου και ασφαλτικού γαλακτώµατος, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1: Συνδετικά υλικά % κ.β. Τσιµέντο 0 0 0 2 2 2 3 3 3 4 4 4 Γαλάκτωµα 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 5

Τα δοκίµια αυτά παρέµειναν στον θάλαµο συντήρησης για 7 ηµέρες, στη συνέχεια 2 ηµέρες στους 60 ο C και µετά µία ηµέρα στους 25 ο C. Στη συνέχεια πραγµατοποιήθηκαν δοκιµές µέτρησης του µέτρου δυσκαµψίας στους 25 ο C τα αποτελέσµατα των οποίων δίνονται στα σχήµατα 8, 9 και 10, για τα τρία µίγµατα, αντίστοιχα. Στα σχήµατα αυτά φαίνεται ότι η αύξηση του ποσοστού του τσιµέντου οδηγεί σε αύξηση του µέτρου δυσκαµψίας, ενώ η αύξηση του ποσοστού ασφαλτικού γαλακτώµατος έχει το αντίθετο αποτέλεσµα. Οι διαφορές µεταξύ των µιγµάτων µικραίνουν όσο αυξάνει το ποσοστό του γαλακτώµατος ( για γαλάκτωµα 4% τα σηµεία δείχνουν να µην διαφέρουν πολύ). Παρατηρείται επίσης ότι η αύξηση του ποσοστού τσιµέντου µειώνει την επιρροή του ποσοστού ασφαλτικού γαλακτώµατος. 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 1500 C= 0% C= 2% C= 3% C= 4% 15000 13000 11000 9000 7000 5000 3000 C=0% C=3% C=2% C=4% 1000 1 2 3 4 5 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤΩΜΑ % 1000 1 2 3 4 5 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤΩΜΑ % Σχήµα 8: : Μεταβολή του µέτρου δυσκαµψίας µε την Σχήµα 9: Μεταβολή του µέτρου δυσκαµψίας µε περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα την περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα (υλικό 100% ΦΑ). (υλικό50% ΦΑ) 3 30000 28000 26000 24000 2 0 18000 16000 14000 1 10000 8000 6000 4000 0 1 2 3 4 5 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤΩΜΑ % C=0% C=3% C=2% C=4% Σχήµα 10: Μεταβολή του µέτρου δυσκαµψίας µε την περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα (υλικό 0% ΦΑ) 6

Εκτός από τις δοκιµές µέτρησης µέτρου δυσκαµψίας εκτελέστηκαν και δοκιµές έµµεσου εφελκυσµού (διάρρηξη) σε θερµοκρασία 23±2 o C, τα αποτελέσµατα των οποίων δίνονται στα σχήµατα 11, 12 και 13. ΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜ Ε ΣΟ ΕΦΕΛ ΚΥΣ Μ Ο (MPa) ΑΝΤ 0.140 0.130 0.120 0.110 0.100 0.090 0.080 c=0% c=3% 1 2 3 4 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤ ΩΜΑ % c=2% c=4% 5 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜΕΣΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ (MPa) 0.205 0.195 0.185 0.175 0.165 0.155 0.145 0.135 0.125 0.115 0.105 C= 0% C= 2% C= 3% C= 4% 1 2 3 4 5 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤΩΜΑ % Σχήµα 11: Μεταβολή της έµµεσης εφελκυστικής αντοχής µε την περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα (υλικό 100% ΦΑ). Σχήµα 12: Μεταβολή της έµµεσης εφελκυστικής αντοχής µε την περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα (υλικό 50% ΦΑ) ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜ ΕΣΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ (MPa) Τ= 0% Τ= 2% Τ= 3% Τ=4% 0.225 0.215 0.205 0.195 0.185 0.175 0.165 0.155 0.145 0.135 0.125 0.115 0.105 1 2 3 4 5 ΑΣΦ. ΓΑΛΑΚΤΩΜΑ % Σχήµα 13: Μεταβολή της έµµεσης εφελκυστικής αντοχής µε την περιεκτικότητα σε ασφαλτικό γαλάκτωµα (υλικό 0% ΦΑ) 7

Στα σχήµατα αυτά επιβεβαιώνονται οι παρατηρήσεις αναφορικά µε τις αντοχές σε έµµεσο εφελκυσµό. Ειδικότερα για το µίγµα µε 0%ΦΑ (100% ΘΑ) όταν το ποσοστό τσιµέντου είναι µεγαλύτερο του 0% το βέλτιστο ποσοστό ασφαλτικού γαλακτώµατος είναι 3%, ενώ για ποσοστό τσιµέντου ίσο προς 0% το βέλτιστο ποσοστό ασφαλτικού γαλακτώµατος είναι 4%. Είναι φανερή η διαφορετική απόκριση στην αύξηση του ποσοστού του γαλακτώµατος των µιγµάτων που περιέχουν ΦΑ και του µίγµατος που αποτελείται από αµιγές αµµοχάλικο 100% ΘΑ. Στο µίγµα µε 100%ΘΑ υπάρχει σαφώς ένα βέλτιστο ποσοστό γαλακτώµατος εξαρτώµενο από τα εκάστοτε ποσοστά τσιµέντου ενώ στα µίγµατα που περιέχουν ΦΑ (100%ΦΑ ή 50% ΦΑ και 50%ΘΑ) δεν µπορεί να οριστεί βέλτιστο ποσοστό γαλακτώµατος µε βάση την αντοχή σε εφελκυσµό. 5 ΙΑΣΤΑΣΗ ΜΕΓΙΣΤΟΥ ΚΟΚΚΟΥ Α ΡΑΝΩΝ Για την εξέταση της επίδρασης της διαµέτρου του µέγιστου κόκκου αδρανών παρασκευάστηκαν από το µίγµα 50%ΦΑ,50%ΘΑ µε τσιµέντο 3% και γαλάκτωµα 3%, 10 δοκίµια µε µέγιστο κόκκο 19mm (3/4") και 6 δοκίµια µε µέγιστο κόκκο 12.5mm (1/2"). Τα αποτελέσµατα δίνονται στα σχήµατα 14, 15 και στον πίνακα 2. 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 0 12.51 19.0 2 25.53 D max (mm) ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜΕΣΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ (MPa) 0.170 0.160 0.150 0.140 0.130 0.120 0.110 0 12.51 19.0 2 25.53 D max (mm) Σχήµα 14: Επίδραση του µέγιστου κόκκου στο µέτρο δυσκαµίας Σχήµα 15: επίδραση του µέγιστου κόκκου στην έµµεση εφελκυστική αντοχή Πίνακας 2: Στατιστική σύγκριση του µέτρου δυσκαµψίας και της εφελκυστικής αντοχής των µιγµάτων Μέτρο δυσκαµψίας Αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό t- test Ναι t- test Ναι Dmax 3/4 1/2 Dmax 3/4 1/2 Ν* 10 6 Ν* 10 6 χ (MPa) 6018 4748 χ(mpa) 0.145 0.137 Sd. 509.88 160.36 Sd. 0.00584 0.00609 cv. % 8.5 3.4 cv. % 4.02 4.46 Ν * : Αριθµός δοκιµίων. Eίναι φανερό όσο µεγαλύτερη είναι η διάσταση του µέγιστου κόκκου τόσο µεγαλύτερο προκύπτει το µέτρο δυσκαµψίας, η αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό και η µεταβλητότητα των µετρήσεων όπως 8

αυτή εκτιµάται από τον συντελεστή µεταβλητότητας. Πιστεύεται ότι η έρευνα θα έπρεπε να επεκταθεί και στα άλλα δύο µίγµατα (100%ΦΑ και 100% ΘΑ). 6 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ. Η επιρροή της θερµοκρασίας εξετάστηκε µε την εκτέλεση δοκιµών µέτρησης µέτρου δυσκαµψίας και αντοχής σε έµµεσο εφελκυσµό σε τρείς θερµοκρασίες 5 o C, 22 o C και 40 ο C, και για τα τρία µίγµατα. Τα δοκίµια είχαν ποσοστό τσιµέντου 2% και ασφαλτικού γαλακτώµατος 3% και µετά την παρασκευή τους παρέµειναν για 2 ηµέρες στην απαιτούµενη θερµοκρασία ακριβώς πριν την εκτέλεση της κάθε δοκιµής, βλ. σχήµα 16 και 17. 14000 1 y = -123.29x + 11570 10000 R 2 = 0.5286 y = -116.91x + 7364.9 0% MBM R 2 = 0.931 8000 50% MBM 6000 4000 y = -109.38x + 5575.9 R 2 = 0.9579 100% MBM 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ (OC) Σχήµα 16: Επίδραση της θερµοκρασίας στο µέτρο δυσκαµίας. 0.170 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΕΜΜΕΣΟ ΕΦΕΛΚΥΣΜ Ο (MPa) 0.160 0.150 0.140 0.130 0.120 0.110 0.100 0.090 0.080 0.070 y = -0.0019x + 0.1561 R 2 = 0.9894 100% MBM y = -0.0016x + 0.1524 R 2 = 0.9747 50% MBM y = -0.0006x + 0.1401 R 2 = 0.4514 0% MBM 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ( O C) Σχήµα 17: επίδραση της θερµοκρασίας στην έµµεση εφελκυστική αντοχή 9

Όπως παρατηρείται στο σχήµα 16 η επιρροή της θερµοκρασίας στο µέτρο δυσκαµψίας του υλικού είναι παρόµοια και για τα τρία µίγµατα. Επιπλέον στο σχήµα 17 διακρίνεται ότι η αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό του µίγµατος 0%ΦΑ επηρεάζεται από την θερµοκρασία πολύ λιγότερο απότι επηρεάζονται τα άλλα µίγµατα, όπως άλλωστε θα έπρεπε να αναµένεται αφού το µίγµα δεν περιέχει ΦΑ ως αδρανές αλλά 3% γαλάκτωµα ως συνδετικό υλικό. Αυτό µπορεί να θεωρηθεί ως ένδειξη ότι η συµµετοχή του γαλακτώµατος στην αντοχή του µίγµατος είναι µικρή. Αντίθετα στα άλλα δύο µίγµατα η αντοχή επηρεάζεται σε µεγαλύτερο βαθµό από την θερµοκρασία (και µάλιστα η επιρροή αυτή είναι σχεδόν παρόµοια) λόγω της περιεκτικότητας σε αδρανή από ΦΑ και του επηρεασµού της αντοχής τους από τη θερµοκρασία (υψηλή θερµοκρασία µικρή αντοχή κόκκων ΦΑ και αντίθετα). 7 Υ ΡΕΜΠΟΤΙΣΜΟΣ Η δοκιµή υδρεµποτισµού πραγµατοποιήθηκε σύµφωνα µε τις οδηγίες του ΕΝ 12697-12 µε την διαφορά ότι τα δοκίµια παρέµειναν σε δοχείο µε νερό επί 48 ώρες αντί του υδρεµποτισµού µε υποπίεση. Από κάθε µίγµα παρασκευάστηκαν 5 δοκίµια µε τσιµέντο 2% και γαλάκτωµα 3% και υποβλήθηκαν σε υδρεµποτισµό για 2 ηµέρες σε θερµοκρασία 20 ο C. Μετά από στατιστική ανάλυση των µετρήσεων (βλ. Πίνακες 4, 5) προέκυψε ότι ο υδρεµποτισµός δεν επηρεάζει το µέτρο δυσκαµψίας και των τριών µιγµάτων ούτε την αντοχή τους σε διάρρηξη. Πίνακας 4: Στατιστική ανάλυση των µετρήσεων του µέτρου δυσκαµψίας (MPa) Μίγµα (100% ΦΑ) Μίγµα (50% ΦΑ) Μίγµα (0% ΦΑ) στεγνό βρεγµένο στεγνό βρεγµένο στεγνό βρεγµένο Χ 3044 3066 4561 4519 10522 6994 Sd. 207.83 195.11 367.9 211.6 3560.5 1419.4 cv.% 6.83 6.36 8.1 4.7 33.8 20.3 t-test Όχι Όχι Όχι Πίνακας 5: Στατιστική ανάλυση των µετρήσεων της αντοχής σε έµµεσο εφελκυσµό (MPa) MIX (100% MBM) MIX (50% MBM) MIX (0% MBM) στεγνό βρεγµένο στεγνό βρεγµένο στεγνό βρεγµένο Χ 0.114 0.117 0.119 0.123 0.122 0.122 Sd. 0.003 0.002 0.12 0.14 0.006 0.002 cv.% 2.69 1.70 1.00 1.14 4.88 1.92 t-test Όχι Όχι Όχι 10

8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από την εργασία αυτή συµπεραίνεται κατ αρχήν ότι: 1. Για τις διαβαθµίσεις που χρησιµοποιήθηκαν το βέλτιστο ποσοστό συνολικών υγρών για συµπύκνωση είναι 6%. Με το ποσοστό αυτό φαινεται ότι επιτυγχάνεται η µεγαλύτερη πυκνότητα η µεγαλύτερη τιµή του µέτρου δυασκαµψίας και έµµεσου εφελκυσµού. 2. Όταν τα µίγµατα περιέχουν ΦΑ και ΘΑ δεν είναι δυνατόν να βρεθεί βέλτιστος συνδυασµός γαλακτώµατος και τσιµέντου µε βάση τη µέγιστη τιµή του µέτρου δυσκαµψίας ή της αντοχής σε έµµεσο εφελκυσµό. Όταν το µίγµα αποτελείται από αµιγές θραυστό υλικό, ανάλογα µε την περιεκτικότητα σε τσιµέντο µπορεί να προσδιοριστεί µία βέλτιστη περιεκτικότητα σε γαλάκτωµα για να επιτυγχάνεται η µεγαλύτερη δυνατή αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό. Θα πρέπει να αναπτυχθούν νέα κριτήρια για την επιλογή των απαιτούµενων ποσοστών γαλακτώµατος και τσιµέντου. 3. Για τα µίγµατα µε 50%ΦΑ και 50% ΘΑ αύξηση της µέγιστης διάστασης αδρανούς από την κατηγορία των ΦΑ έχει ως συνέπεια την αύξηση της αντοχής και του µέτρου ελαστικότητας αλλά και αύξηση της µεταβλητότητας στις δοκιµές µέτρου δυσκαµψίας και έµµεσου εφελκυσµού. Οι δοκιµές πρέπει να επεκταθούν και σε άλλες αναλογίες ΦΑ και ΘΑ συµπεριλαµβανόµενων και των περιπτώσεων µιγµάτων 100% ΘΑ και 100%ΦΑ. 4. Αύξηση της θερµοκρασίας επιφέρει µείωση στο µέτρο δυσκαµψίας και στην αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό για όλα τα εξετασθέντα µίγµατα. Το µίγµα που δεν περιείχε ΦΑ έδειξε την µικρότερη εξάρτηση. 5. Για τα µίγµατα που εξετάστηκαν δεν παρουσιάστηκε ευαισθησία στην επίδραση του υδρεµποτισµού. 9 ΑΝΑΦΟΡΕΣ - Austroads Inc.. Framework Specifications for Asphalt Recycling, National Library of Austarlia. - BSI DD 213. 1993. Method for Determination of the Indirect Tensile Stiffness Modulus of Bituminous Materials. - ΕΛΟΤ ΕΝ 12697-23. Ασφαλτικά µίγµατα Μέθοδοι δοκιµής θερµού Ασφαλτοµίγµατος Μέρος 23: Προσδιορισµός της έµµεσης εφελκυστικής αντοχής δοκιµίων ασφάλτου. - PrEN 12697 12. 1999. Determination of the water sensitivity of bituminous specimens. - Σ. Κόλιας & R. Jouni, 2005. ιερεύνηση της επίδρασης ορισµένων παραµέτρων στην παρασκευή δοκιµίων από ανακυκλωµένο µε ασφαλτικό γαλάκτωµα και τσιµέντο µίγµα φρεζαρισµένου ασφαλτοµίγµατος και θραφστού αµµοχαλίκου. 11