یکی از پارامترهای کلیدی در طرح روسازی های آسفالتی مدول برجهندگی است. برای تعیین مدول برجهندگی روش های آزمایش استانداردی ارایه شده است که شامل اعمال بارگذاری نیم سینوسی نمونه ها در دماهای متفاوت و با زمان بارگذاری 0.1 ثانیه و دوره استراحت 0.9 ثانیه است. با توجه به طبیعت ویسکوالاستیک مخلوط های آسفالتی و تاثیر مقدار زمان اعمال بارگذاری، مقدار زمان استراحت و شکل پالس بار اعمالی بر مدول ارتجاعی مصالح آسفالتی، در این مقاله تاثیر زمان بارگذاری، دوره استراحت و شکل پالس بارگذاری بر مدول برجهندگی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در صورت امکان استفاده از دوره های استراحت کوچک تر، زمان انجام آزمایش مدول برجهندگی کاهش می یابد. برای این منظور، آزمایش مدول برجهندگی به روش کشش غیرمستقیم (IDT) روی نمونه های مخلوط آسفالتی تهیه شده با قیر اصلاح نشده و قیر اصلاحی با پلیمر SBS، با فرض اعمال بارگذاری نیم سینوسی و مربعی در دماهای 5، 25 و 40 درجه سانتی گراد و زمان های بارگذاری و استراحت متفاوت صورت گرفته است. سپس به کمک تحلیل رگرسیون، مدل هایی جهت پیش بینی مدول برجهندگی ارایه شد. با مقایسه نتایج آزمایشگاهی مشخص شد که بیشترین اثرات افزایشی روی مدول برجهندگی به ترتیب مربوط به کاهش دما، افزودن پلیمر SBS، کاهش زمان بارگذاری و کاهش نسبت زمان استراحت به زمان بارگذاری است. بیشترین اثرات کاهشی نیز به ترتیب مربوط به افزایش دما، تغییر شکل پالس به مربعی و افزایش زمان بارگذاری است.

در دهه های گذشته، پژوهشگران بسیاری در راستای اصلاح خصوصیات قیر و استفاده از اینگونه قیرها در مخلوط های آسفالتی تلاش کرده اند. افزودن پودر لاستیک به قیر و تولید آسفالت لاستیکی خصوصیات مطلوبی برای مخلوط آسفالتی ایجاد می نماید که گامی در جهت حرکت در مسیر توسعه ی پایدار و حفظ محیط زیست خواهد بود. ضعف اساسی این نوع مخلوط آسفالتی، افزایش دماهای اختلاط و تراکم و به موجب آن افزایش هزینه های ساخت و صعوبت اجرا است. در این تحقیق سعی شده است، اثر افزودنی نیمه گرم پارافیبر در کاهش دمای اختلاط آسفالت های لاستیکی مورد بررسی قرار گیرد. قیر با دو درصد مختلف 8 و 16درصد پودر لاستیک  مخلوط  و با سه درصد مختلف 1 ، 2 و 3 درصد وزنی مخلوط آسفالتی افزودنی پارافیبر اصلاح شد. همچنین نمونه های مخلوط آسفالتی در دو دمای اختلاط 130و150 درجه به روش مارشال، آماده و سپس متراکم شدند.  برای بررسی عملکردی روی نمونه های آسفالتی ساخته شده،  آزمایشات مارشال (استحکام و روانی)، خزش دینامیکی و مدول برجهندگی انجام پذیرفت. نتایج آزمون مدول برجهندگی نشان داد که با افزودن پودر لاستیک، به مخلوط های آسفالتی و همچنین افزایش پارافیبر مدول برجهندگی افزایش می یابد. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نیز نشان داد که در دمای اختلاط 150 درجه سانتی گراد مقاومت شیارشدگی بهتر از نمونه های شاهد بوده است. این در حالی است که در دمای اختلاط 130 درجه سانتی گراد مقاومت شیارشدگی کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که افزایش درصد پارافیبر مقاومت شیارشدگی آسفالت های لاستیکی را بهبود می بخشد.

در این تحقیق اثر پارامترهای دما،‏ درصد قیر و میزان تراکم بر روی مدول برجهندگی آسفالت بررسی شده است. نمونه های آسفالتی با روش تراکم ژیراتوری متراکم شده اند. برای تعیین مدول برجهندگی نمونه ها،‏ از آزمایش کشش غیر مستقیم استفاده شده است و نمونه های ساخته شده با تراکم ها و درصد قیرهای مختلف در دماهای مورد نظر تحت آزمایش کشش غیر مستقیم قرار گرفته اند. برای افزایش دقت در هر حالت دو نمونه آزمایش شده و نتایج به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد،‏ مدول برجهندگی آسفالت،‏ با افزایش دما و درصد قیر کاهش یافته و با افزایش تراکم افزایش می یابد. نحوه تغییرات مدول برجهندگی برحسب دما،‏ در صد قیر و تعداد دوران به کمک رابطه ای که از نتایج این تحقیق به دست آمده تقریب زده شده است. مقایسه پیش بینی های این رابطه با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد رابطه ارائه شده از دقت قابل قبولی برخوردار است.

به دلیل خصوصیات مقاومتی پیشرونده در مخلوط های بازیافت شده با قیرامولسیون و سیمان، مدول برجهندگی آنها تغییر کرده و اصولا با گذشت زمان افزایش می یابد. بنابراین انتخاب مدول برجهندگی این مخلوط ها در طراحی، پیچیده تر از مخلوط های آسفالت گرم است. تخمین مدول برجهندگی در زمان های مختلف با استفاده از مقدار آن در ابتدای دوره عمل آوری امکان کنترل باربری این لایه مطابق با طراحی را فراهم می کند. از طرفی به دلیل عدم دسترسی به تجهیزات اندازه گیری مدول برجهندگی در محل پروژه، ارائه مدلی که با استفاده از آن بتوان مقدار این پارامتر را با روشی ساده تر تخمین زد، برای دستیابی به اهداف فوق مفید است. در این تحقیق با تهیه نمونه های آزمایشگاهی و انجام آزمایش های گسترده مدلی ارائه شده است که با استفاده از آن می توان با اندازه گیری مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) یک نمونه، مدول برجهندگی آن را در شرایط (دما و زمان) یکسان و متفاوتی از شرایط آزمایش کشش تخمین زد. به این منظور نمونه های مختلفی حاوی قیرامولسیون بهینه و مقادیر گوناگونی از سیمان های نوع I و پوزولانی، ساخته شده و پس از عمل آوری در شرایط آزمایشگاه به مدت 7، 28 و 120 روز، آزمایش های ITS و مدول برجهندگی در سه دمای 25، 5 و 10- درجه سانتیگراد بر روی آنها انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده، ابتدا مدلی ارائه شد که با استفاده از آن می توان مقدار مدول برجهندگی را در شرایطی یکسان با آزمایش ITS محاسبه کرد. سپس با در نظرگیری تاثیر دو پارامتر دما و زمان بر مدول برجهندگی، مدل فوق برای تخمین مدول برجهندگی در شرایط متفاوتی از شرایط آزمایش ITS اصلاح شد. مقایسه مقادیر به دست آمده از مدل ها با نتایج آزمایش ها حاکی از همبستگی مناسبی بین این دو دسته از مقادیر بود. همچنین نتایج به دست آمده از مدل برای مطالعات مشابه نیز بررسی شده و با توجه به تحلیل های انجام شده مدلها برای نمونه های بازیافت شده حاوی 1 تا 3 درصد سیمان و حداکثر زمان عمل آوری 120 روز دارای اعتبارند.

با توجه به کاهش شدید بودجه های عمرانی و راه سازی، لزوم استفاده از خاک محلی به عنوان اساس و زیراساس به عنوان راهکاری برای کاهش هزینه نهایی پروژه ها احساس می شود. لذا این تحقیق به بررسی و مشخصات خاک اساس اصلاح نشده و اصلاح شده با 3 درصد آهک شامل مقاومت های فشاری تک محوری و برزیلی و مدول برجهندگی در مدت های عمل آوری مختلف و همچنین بعد از انجام آزمایش های سیکل های تر و خشک شدن و ذوب و یخبندان می پردازد. نمونه های تک محوری و برزیلی با قطر cm 1/101 و ارتفاع cm11 در 3 لایه با ضخامت یکسان و دانستیه خشکg/cm3 2/2 و رطوبت اولیه 6% و 8% ساخته شدند. نتایج نشان می دهد که افزودن آهک به طور قابل ملاحظه ای مقادیر CBR و مقاومت برشی خاک را افزایش می دهد. اصلاح خاک با آهک مقاومت آن در برابر چرخه های تر-خشک بهبود می بخشد، اما در برابر چرخه های ذوب-یخبندان مناسب نمی باشد. همچنین براساس آزمایش های تعیین مدول برجهندگی، مقایسه تعیین ارتباط مقادیر CBR خاک اصلاح نشده و اصلاح شده با آهک تحت شرایط آب و هوایی گرم-خشک انجام شد. نتایج نشان داد مقادیر مدول برجهندگی خاک اصلاح نشده خشک و خاک اصلاح شده با آهک با هم برابر هستند. مقدار CBR (حداکثر مقدار براساس برای نفوذ mm 5/2 یا mm 5) در خاک اصلاح نشده برابر مقدار نظیر برای نفوذ mm 25/1 در خاک اصلاح شده با آهک است. لذا برای اهداف طراحی توصیه می شود برای خاک اصلاح شده با آهک از روابط همبستگی مدول برجهندگی و مقادیر CBR برای نفوذ mm 25/1 استفاده شود.

به منظور لحاظ نمودن تاثیر زمان بارگذاری بر روی سختی مخلوط های آسفالتی، در روش های اخیر طراحی مکانیستیک-تجربی روسازی، ازجمله برنامه ارائه شده در راهنمای طراحی مکانیستیک-تجربی روسازی (MEPDG)، از تحلیل شبه استاتیک با فرض رفتار الاستیک به جای تحلیل دینامیک با فرض رفتار ویسکوالاستیک مصالح آسفالتی استفاده می شود. تحلیل شبه استاتیک معمولا با توجه به منحنی مرجع مدول دینامیکی انجام می شود. بااین وجود تحقیقات گذشته نشان می دهند که مقدار مدول دینامیکی در مقایسه با مدول برجهندگی به علت در نظر گرفتن زمان استراحت در تعیین مدول برجهندگی، همواره مقدار بزرگ تری است. به همین دلیل استفاده از مدول دینامیک در تحلیل و طراحی شبه استاتیک روسازی سبب کاهش قابلیت اطمینان می شود. در این مقاله روشی جهت تحلیل شبه استاتیک روسازی با تکیه بر منحنی مرجع مدول برجهندگی برای سه شکل بارگذاری مربعی، نیم سینوسی و مثلثی پیشنهادشده است. در این روش منحنی مرجع مدول برجهندگی برای شکل های مختلف بارگذاری با استفاده از نتایج آزمایش مدول مختلط و بهره گیری از نظریه ویسکوالاستیک خطی به دست می آید. مقایسه عمر خستگی و شیار شدگی روسازی های آسفالتی حاصل از تحلیل شبه استاتیک نشان می دهد که در صورت استفاده از منحنی مرجع مدول دینامیک به جای منحنی مرجع مدول برجهندگی عمر روسازی بسیار بیشتر از مقدار واقعی آن تخمین زده می شود. همچنین مطالعات انجام شده نشان می دهند که برای تحلیل دقیق تر روسازی و در نظر گرفتن شکل پالس بارگذاری و زمان استراحت بر روی سختی لایه های آسفالتی، می توان از مقادیر مدول دینامیک استفاده نمود با این فرض که برای تعیین فرکانس بارگذاری از رابطه (f=1.2 pt) به جای رابطه (f= 1 /t) استفاده شود.

در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر مقدار و اندازه ذرات پلیمر ضایعاتی پلی اتیلن ترافثالات(PET) بر عملکرد مخلوط های آسفالتی، ذرات PET با دو اندازه مختلف ریز و درشت و در مقادیر0، 2، 4 و 6 درصد (بر اساس وزن قیر) به بتن آسفالتی اضافه شد. مخلوط های آسفالتی حاوی PET، تحت آزمایش های مدول برجهندگی در سه دمای (5، 25 و 40 درجه سانتیگراد) و آزمایش خستگی به روش خمش چهار نقطه ای در دمای 20 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. نتایج نشان داد نمونه های حاوی ذرات ریز پلیمر، در دمای 5 درجه سانتیگراد رفتاری مشابه با ذرات درشت داشته اند، بطوری که با افزایش مقدار پلیمر مدول برجهندگی نیز افزایش می یابد، و بیشترین مقدار مدول برجهندگی در این دما برای مخلوطهای حاوی 6% PET ریز و درشت، به ترتیب، 17557 و 18229 مکاپاسکال می باشد. اما در دماهای 25 و 40 درجه سانتیگراد نمونه های حاوی 2 درصد PET بیشترین مقدار مدول برجهندگی را به ترتیب، به مقدار، 3.5 و 0.808 مگاپاسکال داشته اند. در مخلوط های آسفالتی حاوی ذرات درشت پلیمر نمونه ی حاوی 4 درصد PET بیشترین سختی خمشی و کمترین عمر خستگی را به مقدار، به ترتیب، 3803 مگاپاسکال و 16260 داشته است. نمونه های حاوی 6 درصد PET (برای هر دو اندازه ریز و درشت) بیشترین عمر خستگی را داشتند، که به ترتیب، 100000 و 63250 می باشد. مدول برجهندگی نمونه های حاوی ذرات درشت پلیمر از مدول برجهندگی نمونه های حاوی ذرات ریز PET بیشتر بوده، اما عمر خستگی نمونه های حاوی ذرات ریز پلیمر ضایعاتی بیشتر از عمر خستگی نمونه های حاوی ذرات درشت PET می باشد.

در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر پلیمر ضایعاتی PET بر مدول برجهندگی بتن آسفالتی، پلیمر ضایعاتی پلی اتیلن ثرافثالات PET با دو اندازه مختلف ریز و درشت دانه و در مقادیر 0، 2، 4، 6 و 8% (بر اساس وزن قیر) به بتن آسفالتی افزوده شده و مدول برجهندگی آن در دماهای 5، 25 و 45 درجه سانتگیراد اندازه گیری گردید. روش سطح پاسخ در نرم افزار Design Expert برای طرح آزمایشها، ارائه مدل پیش بینی و بررسی اثر مستقل و متقابل متغیرها بر روی مدول برجهندگی مورد استفاده قرار گرفت. یک مدل درجه دو به خوبی به نتایج آزمایش برازش گردید. نتایج تحلیل واریانس بیانگر قابلیت بالای مدل به دست آمده در پیش بینی مدول برجهندگی است. بر اساس نتایج آزمایش، دما، اندازه ذرات PET و مقدار PET بر روی مدول برجهندگی تاثیر گذار می باشد. میزان مدول برجهندگی با افزایش دما کاهش و با افزایش مقدار PET افزایش می یابد. همچنین، نتایج بیانگر افزایش جزیی مدول برجهندگی با افزایش اندازه ذرات است. نتایج تحلیل سطح پاسخ نشان می دهند که دما و مقدار PET اثر بر هم کنشی بر مدول برجهندگی دارند، به طوری که مقدار کاهش در مدول برجهندگی با افزایش دما در مخلوطهای حاوی مقدار PET بیشتر می باشد. اما، تاثیر متقابلی بین اندازه ذرات PET با دما و مقدار PETملاحظه نگردید.

مدول برجهندگی خاک یکی از شاخص‎های مهم در طراحی روسازی راه‎هاست که نقش بسیار مهمی در تعیین ضخامت روسازی دارد. تعیین مدول برجهندگی خاک‎ها به روش مستقیم و بر اساس نتایج آزمایشگاهی به دلیل هزینه‎های بالای آن از جهت تجهیزات و نیروی انسانی معمولاً مقرون به صرفه نیست. لذا بر پایه اطلاعات میدانی گذشته می‎توان بر اساس روش‎های هوش مصنوعی اقدام به پیش‎بینی و تعیین این شاخص بر اساس داده‎های ورودی نمود. هدف از این مقاله توسعه مدلی جهت پیش‎بینی مدول برجهندگی خاک‎های رسی تثبیت شده با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی است. بدین منظور 4 نمونه خاک مختلف تثبیت­شده با افزودنی‎هایی نظیر آهک، خاکستر بادی و غبار کوره سیمان مورد بررسی قرار گرفتند. در این مقاله از داده‎های گزارش شده در پیوست طراحی روسازی به روش آشتو 2002 استفاده شد. با مقایسه خروجی‎های بدست آمده با داده‎های واقعی بر اساس شاخص‎های آماری همچون ضریب رگرسیون و جذر میانگین مربعات خطا مشخص شد که در همه موارد نتایج مطلوبی بدست آمد. مقدار ضریب رگرسیون 99/0 و جذر میانگین مربعات خطا کمتر از 6 درصد نشان از دقت بالای مدل توسعه داده شده در پیش‎بینی مدول برجهندگی خاک‎های تثبیت شده دارد.

این مقاله به بررسی رفتار خاک اصلاح نشده و اصلاح شده با سیمان و آهک و همچنین ارتباط بین پارامترهای طراحی لایه اساس مانند مقاومت فشاری تک محوری(UCS)، CBR با مدول برجهندگی می پردازد. انتخاب نمونه برای انجام آزمایش سه محوری براساس نتایج آزمایشهای UCS، کشش غیرمستقیم برزیلی(INTS) و تر- خشک و یخبندان- ذوب بوده است. بطورکلی افزودن آهک به همراه سیمان سبب نصف شدن مقاومت کششی در مقایسه با افزودن سیمان تنها می شود، اما سبب حذف مشکلات کاهش حجم ناشی از اصلاح با سیمان می شود. UCS نمونه اصلاح شده با 7 درصد سیمان و 2 درصد آهک (C7L2) (با مقدار برابر kPa 3810) در محدوده مجاز تعیین شده برای اساس راه و باند قرار دارد. همچنین آزمایش سه محوری دینامیکی بزرگ مقیاس روی نمونه اساس اصلاح نشده و C7L2 انجام شد. در تمام تنش های محدودکننده، مقادیر مدول الاستیسیته و نسبت میرایی C7L2 نسبت به خاک اصلاح نشده، به ترتیب بیشتر و کمتر است. نقطه داده های نسبت مدول الاستیسیته-کرنش محوری نمونه C7L2 بالای منحنی های مربوط به ماسه و حتی بالاتر از منحنی سنگ قرار دارد و نقطه داده های نسبت میرایی آن بالای منحنی مربوطه برای نمونه های سنگ است. متوسط مقادیر مدول برجهندگی با افزایش غیرهمسانی و تنش محوری اولیه افزایش می یابد. افزایش فرکانس بارگذاری سبب افزایش مدول برجهندگی، مدول برشی و نسبت میرایی، اما کاهش کرنش برشی اعمالی بر نمونه می شود. مدول برجهندگی سه محوری (برحسب MPa) برای خاک اصلاح نشده خشک برابرCBR ×10 و برای C7L2 تقریباً برابر UCS20 و یا CBR×3 حالت غرقاب و یا CBR×2/5 حالت خشک برای نفوذ mm 1/25 است.