علیرضا غنی زاده

هدف کلی از طرح مخلوط‌های آسفالت گرم و بتن آسفالتی، انتخاب مناسبترین و با صرفه‌ترین مخلوط مصالح سنگی و قیر است؛ بطوری‌که بتواند مشخصات فنی بتن آسفالتی را در حدود مشخصی حفظ کند .تا کنون روشهای متعددی برای طرح اختلاط بتن آسفالتی گرم پیشنهاد شده است که از آن جمله می‌توان به روش مارشال، روش مارشال اصلاح شده، روش ویم و روش طرح اختلاط روسازی ممتاز اشاره نمود. در حال حاظر طرح اختلاط مخلوطهای آسفالتی گرم در ایران، بر اساس روش مارشال و مارشال اصلاح شده انجام می‌شود. در روش طرح اختلاط مارشال، درصد قیر بهینه بر اساس میانگین مقادیر درصد قیری که بیشترین استقامت مارشال، بیشترین وزن مخصوص و مناسبترین مقدار فضای خالی را در بتن آسفالتی سبب می‌شوند، تعیین می‌گردد. این درصد قیر لزوماً بهینه‌ترین درصد قیر نیست. در این مقاله یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی برای تعیین درصد قیر بهینه در روش مارشال یا روش اصلاح شدة مارشال توسعه داده شده است. برای این منظور نخست معادلات مربوط به تغییرات پارامترهای مؤثر در طرح اختلاط بتن آسفالتی شامل چگالی بتن آسفالتی، استقامت مارشال، روانی، درصد فضای خالی بتن آسفالتی، درصد فضای خالی مصالح سنگی و درصد فضای خالی پر نشده با قیر، نسبت به درصد قیر با استفاده از روش کمترین مربعات و از طریق تقریب با یک چندجمله‌ای درجة دوم تعیین می‌شوند و سپس با تکیه بر این معادلات و استفاده از یک مدل برنامه‌ریزی غیر خطی چند هدفی، درصد قیر بهینه بگونه‌ای تعیین می‌شود که بتن آسفالتی بدست آمده کلیه شرایط ذکر شده در آیین‌نامه‌ را دارا باشد؛ ضمن آن که دارای بیشترین وزن مخصوص و استقامت مارشال نیز باشد. در انتهای مقاله، نحوه استفاده از این روش با ذکر یک مثال تشریح گردیده است و درصد قیر بهینه بر اساس نتایج یک آزمایش واقعی مارشال تعیین گردیده است.

ابزار برنامه‌ ریزی خطی امروزه به عنوان یکی از ابزارهای بسیار توانا، این امکان را به مدیران و برنامه‌ریزان می‌دهد تا تصمیم‌گیری خود را در مورد نحوه تخصیص منابع محدود و رقابتی به صورت علمی و مدلل اتخاذ کنند. از آنجا که یکی از روش‌های معروف و معتبر طراحی روسازی راه، روش آشتو است و استفاده از این روش منجر به ایجاد چندین نامعادله خطی می‌شود، نمی‌توان بر اساس یک حل بسته برای ضخامت هر یک از لایه‌های روسازی پاسخ منحصر به فردی به دست آورد. در مقاله حاضر یک مدل برنامه‌ریزی خطی برای تعیین ضخامت بهینه هر یک از لایه‌ها در روش طراحی آشتو توسعه داده شده است. استفاده از این مدل برنامه‌ریزی خطی باعث به دست آمدن یک جواب منحصر به فرد برای ضخامت هر یک از لایه‌ها می‌شود که به کمترین سرمایه‌گذاری جهت ساخت روسازی نیاز دارد. نتایج حاصل از حل این مدل برنامه‌ریزی خطی نشان داده شده است که ضخامت و پیکره‌بندی بهینه روسازی رابطه مستقیمی با نسبت هزینه اجرا به ضریب قشر هر یک از لایه‌ها نسبت به یکدیگر دارند. هر چه این نسبت کمتر باشد، ضخامت این لایه در سیستم روسازی را باید تا حد امکان افزایش داد تا روسازی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر شود