THE STRUCTURAL COEFFICIENT OF FULL-DEPTH

RECLAMATION LAYER



Mohamed Ben Omar and Haifa Abuhliga

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering,
University of Tripoli, Libya
Email: m.benomar49@gmail.com

الملخص



يتم إستخدام الرصف الإسفلتي القديم والمتهالك كركام في خلطات إعادة تدوير الرصف على البارد. والطريقة الأكثر شيوعا في هذا الشأن تشتمل على عملية يتم فيها إعادة تدوير الرصف القديم في الموقع على البارد، حيث يتم خلط كامل طبقات الرصف الإسفلتي القديم وجزء من طبقة الأساس الحبيبي مع البيتيومين الرغوي والإسمنت بدون تسخين لإنتاج خلطة باردة جديدة تستخدم كطبقة أساس.
لا يوجد دوليا قيم معتمدة للمعامل الإنشائي لخلطات الرصف المعاد تدويرها على البارد وبالرغم من أن القدرة الإنشائية لخلطات الرصف المعاد تدويرها على البارد تعتبر مكافئة للقدرة الإنشائية للخلطات الإسفلتية التقليدية الباردة فإنها إنشائيا لا تكافئ الخلطات الإسفلتية الساخنة ولكنها متفوقة إنشائياً على الأساس الحبيبي التقليدي، ويستخدم المعامل الإنشائي لحساب الرقم الإنشائي للرصف والمطلوب لتصميم سمك طبقات الرصف.
أستخدم في هذه الدراسة معيار انفعال الضغط الرأسي في طبقة التأسيس الترابي لحساب المعامل المكافئ والمعامل الإنشائي باستخدام برنامج حاسوب الكنلير (KENLAYER). حيث تم حساب انفعال الضغط في طبقة التأسيس الترابي لقطاع رصف نموذجي قريب جدا من القطاع المستخدم بالطرق الرئيسية في ليبيا لإيجاد طبقة إسفلتية ساخنة سمكها 6 بوصة (150 ملم). المعامل المكافئ هو النسبة بين سمك طبقة إعادة التدوير وسمك الخلطة الإسفلتية الساخنة. تم إجراء هذا العمل لمختلف قيم معامل المرونة لطبقة إعادة التدوير ولمختلف درجات الحرارة والتي تعنى مختلف قيم معامل المرونة للطبقة الإسفلتية الساخنة، كما تم أيضاً مقارنة العلاقة الناتجة من هذه الحسابات بين معامل المرونة لطبقة إعادة التدوير والمعامل الإنشائي بالعلاقة الإمبريقية المحافظة جداً والمبنية على العامل الإنشائي (0.14) ومعامل المرونة 207 ميجابسكال (30000 باوند ⁄ البوصة المربعة) لطبقة الأساس الحبيبي.
MR= 30,000(ai/0.14)3
وجد أنه لا يمكن التنبؤ بقيمة محددة للمعامل الإنشائي ولكن يمكن تحديد مجال ضيق له قيمته القصوى تحدد عن طريق معيار انفعال الضغط و قيمته الدنيا تحدد عن طريق المعادلة الإمبريقية السابقة الذكر كما يمكن تحديد قيمة وحيدة معقولة للمعمل الإنشائي داخل هذا الإطار الضيق عن طريق الخبرة الهندسية ومن خلال معرفة مستويات خبرة المنفذ ومستويات مراقبة الجودة. الطريقة التي استخدمت لإيجاد المعامل الإنشائي أثبتت جدواها من خلال تطبيقها على حالة دراسية.


ABSTRACT



Reclaimed asphalt pavement is used as an aggregate in the cold recycling of asphalt paving mixtures. The more common method involves a process in which the asphalt pavement is recycled in-place (cold in-place recycling), CIPR. Where the reclaimed asphalt pavement is combined without heat with foamed bitumen and cement and mixed at the pavement site, at full- depth to produce a new cold mix end product.
There are no universally accepted structural coefficient values for cold in-place recycled mixes (CIPR). Even though, the structural capacity of CIPR mixes considered equal to that of conventional cold mix paving material, it is not the structural is equivalent to hot mix asphalt (HMA), but is superior to gravel or crushed stone base course. The structural layer coefficient is used to calculate the structure number (SN) needed for the design of layer thicknesses. In this study, the maximum vertical compressive strain on the top of the subgrade layer was used to calculate the equivalency factor and the structural coefficient. By using the KENLAYER; the elastic layered program, the subgrade compressive strains were calculated for the typical pavement system commonly used for the major highways in Libya to get the thickness of FDR layer that would give the same compressive strain as six inches (150 mm) HMA. The thickness equivalency was taken as the ratio of the thickness of the FDR layer to that of the HMA layer of six-inch (150 mm). This was done for different FDR modulus values and different mean annual air temperatures (MAATs) which imply different resilient modulus values of HMA. As a result a relationship was developed between FDR modulus and FDR structural coefficient for various MAATs which are considered as the upper bound structural coefficient values. The conservative equation:
MR= 30,000(ai/0.14)3 is considered as the lower bound values of structural coefficient. A reasonable single structural coefficient value could be specified within the specified range based on the levels of experience and quality control. A case study is used to verify the developed procedure for the design of pavement structural systems with FDR layers.