Ushbu tadqiqot qazib olingan eski asfalt qoplamasini yuqori ulushlarda qayta ishlatishga imkon beradigan sovuq qayta ishlangan asfalt aralashmalarini ichki g‘ovak tuzilishidan molekulyar o‘zaro ta’sirlargacha, dastlabki mustahkamlik rivojidan uzoq muddatli dala ko‘rsatkichlari va hayot sikliga bog‘liq ekologik ta’sirlargacha ko‘p masshtabli tarzda ko‘rib chiqadigan keng qamrovli sharhdir. Sovuq qayta ishlashda qayta tiklangan asfalt qoplama materiali, ya’ni RAP, odatda bitum emulsiyasi yoki ko‘pirtirilgan asfalt bilan, ayrim formulalarda esa sement kabi faol to‘ldiruvchilar bilan birlashtiriladi. Aralashma haroratining issiq asfalt ishlab chiqarishiga nisbatan past bo‘lishi, yangi agregat va bitumga ehtiyojning kamayishi hamda RAPning yuqori ulushda qo‘llanishi energiya iste’moli, issiqxona gazlari chiqindilari va chiqindi miqdorini kamaytirish nuqtai nazaridan muhim salohiyat yaratadi.

Sharhning asosiy xulosasi shuki, sovuq qayta ishlangan asfaltning ishlashi bitta komponent ulushi bilan izohlab bo‘lmaydi. Makro masshtabda g‘ovaklar miqdori, ularning o‘zaro bog‘lanishi va agregat skeletining ilashuvi; mezo masshtabda yangi va qarigan asfalt o‘rtasidagi o‘tish zonalari; mikro va nano masshtabda esa molekulyar diffuziya, qutbli o‘zaro ta’sirlar, suv molekulalari va sement gidratatsiyasi mahsulotlari birgalikda hal qiluvchi rol o‘ynaydi. Yangi asfaltning qarigan asfalt qatlamiga singib bora olishi va turli materiallar orasidagi interfeyslarning uzluksizligi kuchlanish uzatilishi, namlikdan shikastlanish, charchash muddati va yoriq tarqalishiga bevosita ta’sir qiladi.

Mustahkamlik rivojlanishi ikki asosiy mexanizmning birikmasi bilan izohlanadi: fizik zichlashish va kimyoviy sementlanish. Dastlabki bosqichda agregatlarning ilashuvi, zichlash, suv yo‘qolishi, bitum emulsiyasining parchalanishi, asfalt plyonkasining shakllanishi va sement gidratatsiyasi birgalikda ishlaydi. Keyingi bosqichda davom etuvchi gidratatsiya, asfalt plyonkasining barqarorlashuvi, g‘ovaklarning to‘lishi va interfeys o‘tish zonalarining zichlashuvi mustahkamlikni barqaror holga keltiradi. Tadqiqot dastlabki mustahkamlik o‘sishining katta qismi birinchi bir necha kun ichida sodir bo‘lishini, keyingi qotish muddati esa asosan strukturaviy barqarorlikni ta’minlashini bildiradi.

Sharhda jamlangan tadqiqotlar RAP ulushi ko‘p hollarda taxminan %60-80 oralig‘ida ishlash muvozanatini ta’minlashi mumkinligini ko‘rsatadi. Biroq ayrim bo‘limlarda RAP ulushining %70 dan oshmasligi tavsiya etilgan bo‘lsa, ayrim tajribalarda %80, %90 yoki %100 RAP bilan ham ijobiy natijalar qayd etilgan. Bu farq bitta universal RAP ulushi mavjud emasligini; qarish darajasi, agregat taqsimoti, bog‘lovchi, suv, zichlash va qo‘llanadigan qatlam birgalikda baholanishi kerakligini ko‘rsatadi.

Hayot sikli tahlillarida ko‘rib chiqilgan misollardan birida issiq asfalt aralashmasining energiya iste’moli taxminan 300 MJ/t bo‘lsa, sovuq joyida qayta ishlash uchun taxminan 170 MJ/t qiymatiga erishilgan. Xuddi shu taqqoslashda issiq asfalt uchun issiqxona gazlari chiqindisi taxminan 23,5 kg CO₂ ekvivalenti/t, sovuq joyida qayta ishlash uchun esa taxminan 14 kg CO₂ ekvivalenti/t deb bildirilgan. Biroq turli dala loyihalarida bundan yuqori mutlaq energiya va emissiya qiymatlari olingan. Shu sababli natijalar loyiha chegaralari, tashish masofasi, bog‘lovchi ishlab chiqarish, sement miqdori va ishlatilgan uskunalar hisobga olinmasdan bevosita taqqoslanmasligi kerak.

Turkiya nuqtai nazaridan: Tadqiqot Turkiyada avtomobil yo‘llarini ta’mirlash va reabilitatsiya qilish, frezalangan asfalt materialini qayta ishlatish, qishloq va ajratilgan yo‘llarni yaxshilash, munitsipal yo‘l qoplamalari va past haroratli asfalt texnologiyalari uchun bevosita tadqiqot qiymatiga ega. Turkiyada qo‘llash uchun turli iqlim hududlaridagi RAP qarish darajalarini aniqlash, mahalliy agregat va bitum emulsiyalari bilan aralashma dizaynini yaratish, optimal suv va sement miqdorini dala sharoitida tasdiqlash, muzlash-erish hamda issiq-nam iqlim sinovlari, og‘ir transport yuklari ostida charchash va g‘ildirak izi sinovlari, mahalliy zichlash uskunalari bilan sinov uchastkalari va Turkiyaga xos hayot sikli emissiya omillaridan foydalanish zarur. Tadqiqotdan Turkiyadagi barcha yo‘llar uchun amal qiladigan yagona RAP, sement, suv yoki emulsiya ulushi; bevosita xarajat tejalishi; amaldagi me’yorlarga avtomatik muvofiqlik yoki qoplamaning ustki qatlamida xavfsiz qo‘llash xulosasi chiqarib bo‘lmaydi.

Sovuq qayta ishlangan asfalt aralashmasi nima?

Sovuq qayta ishlangan asfalt aralashmasi mavjud asfalt qoplamasini frezalash orqali olingan qayta tiklangan asfalt materialini yangi bog‘lovchi, suv, zarur bo‘lganda yangi agregat va faol to‘ldiruvchilar bilan past haroratda qayta aralashtirish orqali ishlab chiqariladigan yo‘l materialidir. Tadqiqotda ushbu material uchun CRAM qisqartmasi, qayta tiklangan asfalt qoplamasi uchun esa RAP qisqartmasi qo‘llanadi.

Ikki asosiy bog‘lovchi yondashuv ajralib turadi:

• Bitum emulsiyasi: Bitum tomchilari suv ichida tarqalgan bog‘lovchi tizimdir. Suv chiqishi va emulsiya parchalanishi bilan agregat yuzasida asfalt plyonkasi hosil bo‘ladi.
• Ko‘pirtirilgan asfalt: Issiq bitumga oz miqdorda suv berib, uning hajmini vaqtincha oshirish va ishlov berish qulayligini yaxshilash orqali olinadigan bog‘lovchidir.

Sovuq qayta ishlash markaziy zavodda yoki mavjud yo‘lning o‘zida bajarilishi mumkin. Sovuq joyida qayta ishlashda frezalash, aralashtirish, bog‘lovchi qo‘shish, yoyish va zichlash ishlari yo‘l trassasining o‘zida amalga oshiriladi. Bu yondashuv materialni uzoq masofalarga tashishni kamaytirishi mumkin. Biroq uskuna, ob-havo sharoiti, mavjud qoplamaning namligi va material o‘zgaruvchanligi yanada muhim bo‘ladi.

Nega tadqiqot ko‘p masshtabli yondashuvdan foydalanadi?

CRAM faqat agregat va asfalt aralashtirilgan bir jinsli material emas. Eski agregat atrofidagi qarigan asfalt qatlami, yangi asfalt, yangi agregat, sement zarrachalari, gidratatsiya mahsulotlari, suv va havo bo‘shliqlari bir xil tuzilma ichida mavjud. Ushbu tarkibiy qismlarning ta’siri turli masshtablarda yuzaga chiqadi:

Tadqiqotning 6. sahifasidagi 1-rasm ushbu uch strukturaviy masshtabni mustahkamlik shakllanishi, laboratoriya ishlashi, dala ishlashi va hayot siklini baholash bilan birlashtirgan umumiy ko‘rib chiqish doirasini ko‘rsatadi.

Makro masshtabda g‘ovaklar nega muhim?

Rentgen kompyuter tomografiyasi namunani kesmasdan ichki tuzilmani uch o‘lchamda tasvirlash imkonini beradi. Tadqiqotning 7. sahifasidagi 2-rasmda skanerlash, tasvir segmentatsiyasi, havo bo‘shliqlarini modellashtirish hamda agregat-asfalt fazalarini ajratish ko‘rsatilgan.

Faqat g‘ovaklarning umumiy ulushi emas, balki ularning o‘lchami, shakli, joylashuvi va o‘zaro bog‘lanishi ham ishlashga ta’sir qiladi. O‘zaro bog‘langan katta g‘ovaklar:

• Suvning material ichida harakatlanishini osonlashtirishi mumkin.
• Agregat va qorishma interfeyslarida kuchlanish to‘planishiga sabab bo‘lishi mumkin.
• Charchash yoriqlari tarqalishi mumkin bo‘lgan zaif yo‘llarni hosil qilishi mumkin.
• Material zichligi va yuk uzatish qobiliyatini kamaytirishi mumkin.

Ko‘rib chiqilgan tadqiqotlar muvozanatli granulometrik tarkib va mos miqdordagi mayda agregat yirik bo‘shliqlarni kamaytirishi mumkinligini ko‘rsatadi. Biroq haddan tashqari mayda tarkib g‘ildirak iziga chidamlilikni pasaytirishi mumkin; juda qo‘pol tarkib esa charchash va yoriqqa chidamlilikni zaiflashtirishi mumkin. Shu sababli granulometrik tarkib bitta ishlash xususiyatini maksimal qilish uchun emas, balki yorilish, charchash va doimiy deformatsiya o‘rtasida muvozanat yaratadigan tarzda tanlanishi kerak.

Yuqori RAP ulushi bilan g‘ovak tuzilishi o‘rtasidagi bog‘lanish barcha tadqiqotlarda bir xil emas. Ayrim tajribalarda %100 RAP yuqoriroq umumiy g‘ovaklik bilan birga kichikroq g‘ovaklar va ijobiy charchash xususiyatini bergan bo‘lsa, boshqa tadqiqotlarda yuqori RAP ulushi notekis granulometrik tarkibga, zaif qoplamaga va interfeys uzilishlariga sabab bo‘lgan. Natija RAP manbai, parchalanish darajasi, eski asfaltning to‘planishi va aralashtirish usuliga bog‘liq.

Mezo masshtabda qanday interfeyslar mavjud?

Tadqiqotning 13. sahifasidagi 3-rasm CRAM ichida bitta interfeys emas, balki o‘zaro bog‘langan ko‘plab o‘tish zonalari mavjudligini ko‘rsatadi:

• Yangi asfalt bilan qarigan asfalt o‘rtasidagi interfeys.
• Yangi asfalt bilan yangi agregat o‘rtasidagi interfeys.
• Qarigan asfalt bilan eski agregat o‘rtasidagi interfeys.
• Qarigan asfalt bilan yangi agregat o‘rtasidagi interfeys.
• Sement gidratatsiyasi mahsulotlari bilan asfalt plyonkasi o‘rtasidagi interfeys.

Ushbu zonalar birgalikda interfeys o‘tish zonasi, ya’ni ITZ sifatida baholanadi. Interfeysning g‘ovak, uzilgan yoki bo‘sh bo‘lishi yoriq boshlanishini osonlashtirishi mumkin. Zichroq va uzluksiz interfeys esa kuchlanish uzatilishi, namlikka chidamlilik va charchash xususiyatini yaxshilashi mumkin.

Sement gidratatsiyasi natijasida hosil bo‘ladigan kalsiy silikat gidrat jellari, ya’ni C-S-H, g‘ovaklarni to‘ldirishi va agregat-asfalt tizimi atrofida tarmoqsimon tuzilma hosil qilishi mumkin. Biroq ortiqcha sement elastik asfalt fazasiga nisbatan mo‘rtroq skelet hosil qilib, qisqarish kuchlanishlari va yoriq xavfini oshirishi mumkin.

Yangi va qarigan asfalt haqiqatan ham to‘liq aralashadimi?

RAP zarrachalari atrofidagi qarigan asfalt qatlami bir jinsli emas. Yuzaga yaqin qismlar ko‘proq qarigan bo‘lishi mumkin va qatlam ichida chuqurlikka bog‘liq xususiyat gradienti bo‘lishi mumkin. Yangi asfalt molekulalari qarigan qatlamga diffuziya orqali kiradi; biroq bu jarayon har doim ham to‘liq aralashmani yuzaga keltirmaydi.

Tadqiqotning 18. sahifasidagi 4-rasmda yangi asfalt, qarigan asfalt, agregat, sement va suv uchun qo‘llanilgan molekulyar modellar ko‘rsatilgan. Molekulyar dinamika tadqiqotlariga ko‘ra, yangi va qarigan asfaltning birikishida van der Waals kuchlari va qutbli o‘zaro ta’sirlar muhim. Haroratning oshishi molekulyar harakat va diffuziyani osonlashtirishi mumkin; suv esa bog‘lanish joylari uchun raqobat qilib, interfeys energiyasi va yopishishni zaiflashtirishi mumkin.

SBS polimeri, suv asosidagi epoksi, chiqindi o‘simlik moyi va yoshartiruvchilar kabi modifikatorlar qarigan asfalt to‘planmalarini qayta taqsimlashi yoki molekulalar orasidagi harakatchanlikni oshirishi mumkinligi bildirilgan. Biroq ushbu qo‘shimchalarning mos miqdori RAPning qarish darajasi va maqsadli ishlash xususiyatiga qarab o‘zgaradi.

Mustahkamlik qaysi mexanizm bilan hosil bo‘ladi?

Sharh CRAMning kesish mustahkamligini Mohr-Coulomb mezoni bilan tushuntiradi:

\[ \tau = c + \sigma \tan \phi \]

Bu yerda:

• τ — kesish mustahkamligi.
• c — koheziya.
• σ — normal kuchlanish.
• φ — ichki ishqalanish burchagi.

Koheziya asfalt plyonkasi, sement gidratatsiyasi mahsulotlari va interfeys bog‘lanishidan kelib chiqadi. σ tan φ tarkibiy qismi esa agregat zarrachalarining ilashuvi, yuzaki ishqalanish va skelet tuzilishi bilan bog‘liq. CRAM mustahkamligi elastik asfalt bog‘lanishi bilan qattiqroq mineral-gidratatsiya skeletining birgalikda ishlashiga bog‘liq.

Mustahkamlik rivojlanishining to‘rt bosqichi

Tadqiqotning 23. sahifasidagi 5-rasm mustahkamlik rivojlanishini to‘rt bosqichda jamlaydi:

1. Aralashtirish: RAP, yangi agregat, emulsiya tomchilari, suv va sement jismonan kontaktga kiradi. Mustahkamlik asosan agregat ilashuvidan keladi.
2. Zichlash: Zarrachalar orasidagi masofa kamayadi, kontakt nuqtalari ko‘payadi va dastlabki gidratatsiya mahsulotlari mayda bo‘shliqlarga joylashadi.
3. Erta qotish: Emulsiya tomchilari qo‘shilib uzluksiz asfalt plyonkasiga aylanadi. Suv yo‘qolishi, gidratatsiya va interfeys bog‘lanishi mustahkamlikning tez oshishini ta’minlaydi.
4. Uzoq muddatli qotish: Asfalt plyonkasi barqarorlashadi, gidratatsiya davom etadi, qolgan g‘ovaklar to‘ladi va interfeys o‘tish zonalari zichlashadi.

Birinchi 24 soatda asfalt tomchilarining birikishi va gidratatsiya mahsulotlarining hosil bo‘lishi kritik deb qaraladi. Tadqiqotning 25. sahifasidagi 6-rasmda 0,5, 2, 5, 8 va 24 soatlik mikrotuzilma o‘zgarishlari ko‘rsatilgan; dastlab alohida bo‘lgan emulsiya tomchilarining uzluksiz asfalt plyonkasiga aylanishi kuzatiladi.

Ayrim tadqiqotlarda suvning taxminan %70 qismi dastlabki uch kun ichida chiqib ketishi va eng tez mustahkamlik o‘sishi shu davrda sodir bo‘lishi qayd etilgan. Besh kundan so‘ng mustahkamlik o‘sishi sekinlashadi; 15-30 kunlik davrda davom etuvchi gidratatsiya va g‘ovak to‘lishi ko‘proq strukturaviy barqarorlikka hissa qo‘shadi.

Sement miqdori nega ehtiyotkorlik bilan tanlanishi kerak?

Sement erta mustahkamlik va namlikka chidamlilikni yaxshilashi mumkin. Tadqiqotda jamlangan ayrim tajribalarda sement ulushi %0 dan %3 gacha oshirilganda yetti kunlik bilvosita cho‘zilish mustahkamligi taxminan 0,1 MPa dan 0,8 MPa gacha oshgani bildirilgan.

Umumiy sintezda taxminan %1,5-2,0 sement mustahkamlik bilan deformatsiyalanish qobiliyati o‘rtasida maqbul muvozanat sifatida taqdim etilgan. Sement miqdori oshgani sayin:

• C-S-H va ettringit kabi gidratatsiya mahsulotlari g‘ovaklarni to‘ldirishi mumkin.
• Agregat skeleti va asfalt plyonkasi o‘rtasida qattiq bog‘ tarmog‘i hosil bo‘lishi mumkin.
• Bilvosita cho‘zilish mustahkamligi va namlikka chidamlilik oshishi mumkin.

Biroq ortiqcha sement:

• Aralashmani mo‘rtlashtirishi mumkin.
• Quritish va harorat qisqarishini oshirishi mumkin.
• Charchash muddatini va past haroratdagi yoriqqa chidamlilikni pasaytirishi mumkin.
• Hayot sikli bo‘yicha uglerod chiqindisini oshirishi mumkin.

Shu sababli tadqiqotdagi taxminan %2 tavsiya me’yoriy standart qiymati emas, balki turli tadqiqotlarning umumiy tendensiyasini ifodalaydi.

RAP miqdori uchun bitta optimal ulush bormi?

Yo‘q. Sharhda turli sharoitlarda %20 dan %100 gacha RAP qo‘llangan tadqiqotlar mavjud. Mualliflar xulosa bo‘limida %60-80 RAP ko‘p hollarda muvozanatli ishlashni ta’minlashi mumkinligini ta’kidlaydi. Biroq ayni tadqiqotning batafsil baholash qismida umumiy ehtiyot chorasi sifatida RAP ulushining %70 dan oshmasligi ham tavsiya etilgan.

Bu farqning sabablari quyidagilar:

• RAPning qarish darajasi va eski bog‘lovchining qattiqligi.
• RAP bo‘laklarining haqiqiy zarracha o‘lchami bilan elash orqali ko‘rinadigan soxta zarracha o‘lchami orasidagi farq.
• Yangi asfaltning RAP yuzasini qoplash ulushi.
• Mayda va yirik agregat muvozanati.
• Kuchlanish darajasi va maqsad qilingan charchash-g‘ildirak izi muvozanati.
• Bog‘lovchi, sement, suv va zichlash usuli.

Ayrim tadqiqotlarda past kuchlanish darajasida %90 RAP yuqori charchash muddatini bergan bo‘lsa, yuqori kuchlanishda %80 RAP yaxshiroq natija bergan. Boshqa tadqiqotlarda RAP ulushi %70 dan oshganda dinamik barqarorlik va bilvosita cho‘zilish mustahkamligi pasaygan. Shu sababli RAP ulushi faqat qayta ishlash maqsadi bilan emas, balki ishlash va interfeys tavsifi bilan birga tanlanishi kerak.

Granulometrik tarkibning ta’siri

Mayda granulometrik tarkib kattaroq maxsus sirt va uzluksizroq asfalt-agregat kontaktini ta’minlashi mumkin. Bu g‘ovak miqdorini kamaytirib, yoriqqa chidamlilik va namlikka chidamlilikni yaxshilashi mumkin. Biroq mayda aralashmalar yuqori haroratda doimiy deformatsiyaga ko‘proq moyil bo‘lishi mumkin.

Qo‘pol granulometrik tarkib kuchli tosh skeleti va g‘ildirak iziga chidamlilik hosil qilishi mumkin; biroq katta va o‘zaro bog‘langan g‘ovaklar hamda uzilgan interfeyslar charchash yoriqlarini osonlashtirishi mumkin. Sharh o‘rta yoki uzluksiz granulometrik tarkib ko‘p hollarda mustahkamlik bilan uzoq muddatli chidamlilik o‘rtasida yaxshiroq muvozanat berishini ta’kidlaydi.

Bog‘lovchi turi va miqdori

Kationli bitum emulsiyalari mineral agregat yuzalariga adsorbsiya qilish qobiliyati tufayli tez-tez afzal ko‘riladi. Yuqori qovushoqlikka ega, sekin parchalanadigan emulsiya asfaltning RAP yuzasiga yoyilishi uchun ko‘proq vaqt berishi mumkin. O‘rta tezlikda yoki juda tez parchalanadigan emulsiya esa suvning erta chiqishiga va yetarli qoplanmaslikka olib kelishi mumkin.

Ko‘rib chiqilgan tadqiqotlarda emulsiya miqdori ko‘pincha %3,2-5,0 oralig‘ida bo‘lib, taxminan %4 bog‘lovchi miqdori tez-tez mos qiymat sifatida bildirilgan. Bog‘lovchining yetarli bo‘lmagan miqdori yupqa va uzilgan plyonka hosil qilishi mumkin. Ortiqcha bog‘lovchi esa:

• Agregat skeletini moylab, toshlar orasidagi kontaktni kamaytirishi mumkin.
• Erkin asfalt miqdori va g‘ovaklikni oshirishi mumkin.
• G‘ildirak iziga chidamlilikni pasaytirishi mumkin.
• Zichlash va ishlov berish qulayligiga salbiy ta’sir qilishi mumkin.

SBS bilan modifikatsiyalangan emulsiyalar elastik tarmoq hosil qilib yoriq tarqalishini kechiktirishi mumkin. Suv asosidagi epoksi tizimlari yangi-eski asfalt va asfalt-agregat interfeyslarida ko‘ndalang bog‘langan tuzilma hosil qilishi mumkin. Biroq ortiqcha epoksi ishlov berish qulayligini kamaytirishi va aralashmani haddan tashqari qattiq holga keltirishi mumkin.

To‘ldiruvchi, tola va yoshartiruvchi qo‘shimchalar

Ushbu miqdorlar turli materiallar va tajriba sharoitlaridan olingan. Ularni bir formulada birgalikda qo‘llashda o‘zaro ta’sirlari alohida tasdiqlanishi kerak.

Aralashma suvi nega kritik o‘zgaruvchi?

Suv bir tomondan sement gidratatsiyasi uchun zarur; boshqa tomondan esa emulsiya tarqalishi, agregat yuzasining namlanishi, aralashma qarshiligi va zichlashga ta’sir qiladi. Yetarli bo‘lmagan suv:

• Sement gidratatsiyasini cheklashi mumkin.
• Emulsiya va agregatlarning bir tekis taqsimlanishiga to‘sqinlik qilishi mumkin.
• Zichlash uchun zarur moylash ta’sirini kamaytirishi mumkin.

Ortiqcha suv esa:

• Bug‘lanish va qotish muddatini uzaytirishi mumkin.
• Ko‘proq va o‘zaro bog‘langan g‘ovaklar hosil qilishi mumkin.
• Agregat skeletini bo‘shashtirishi mumkin.
• Asfalt-agregat interfeysida vaqtinchalik suv plyonkasi hosil qilib yopishishni kamaytirishi mumkin.

Sharhda turli tizimlar uchun taxminan %3,5-5,3 oralig‘ida optimal suv qiymatlari bildirilgan, ko‘p sintezlarda %4,2-5,3 oralig‘i ajratib ko‘rsatilgan. Biroq RAP saqlash vaqtida o‘zida ushlab turgan tabiiy namlik umumiy suv hisobiga kiritilmasa, haqiqiy suv miqdori loyihaviy qiymatdan yuqori bo‘lishi mumkin.

Tadqiqotning 42. sahifasidagi 13-rasm qotish paytida suv miqdori bilan bilvosita cho‘zilish mustahkamligi o‘rtasidagi bog‘lanish, turli namlik darajalaridagi mikro yoriqlar va suv plyonkasini o‘z ichiga olgan molekulyar modellarni ko‘rsatadi. Topilmalar suv ta’siri chiziqli emasligini va uni faqat umumiy ulush bilan izohlab bo‘lmasligini ko‘rsatadi.

Zichlash usuli ishlashni qanday o‘zgartiradi?

Zichlash agregatlar kontaktini, g‘ovak taqsimotini, asfalt plyonkasining joylashuvini va gidratatsiya mahsulotlarining interfeyslardagi zichligini belgilaydi. Tadqiqotning 45. sahifasidagi 14-rasm Marshall, Superpave giratorli zichlash, vibratsiya, statik yuk va dala valigi kabi usullarni taqqoslaydi.

Sharhda Superpave giratorli zichlash va vertikal vibratsiya usuli ayrim tadqiqotlarda Marshall usuliga nisbatan zichroq va bir jinsliroq namunalar hosil qilgan. Giratorli va vertikal vibratsiya usullari bilan g‘ovaklik taxminan %12 dan %9-10 darajalariga tushirilishi mumkinligi bildirilgan.

Vertikal vibratsiya usuli bilan tayyorlangan namunalarning mexanik xususiyatlari bilan dala kernlari o‘rtasida %90 dan yuqori korrelyatsiya va ayrim tajribalarda %36-325 uzunroq charchash muddati qayd etilgan. Biroq vibratsion zichlash ko‘pirtirilgan asfaltli ayrim aralashmalarda agregat yo‘qolishi yoki interfeys zaiflashuviga sabab bo‘lgan.

Ikkilamchi zichlash transport ta’sirida keyinroq yuz beradigan zichlashni laboratoriyada taqlid qilishni maqsad qiladi. Ayrim tadqiqotlarda ikkilamchi zichlash g‘ovaklikni %7-9 darajalariga tushirgan va dala natijalariga yaqin ishlashni bergan. Biroq haddan tashqari zichlash agregat sinishi, sement skeletining shikastlanishi va ichki mikro yoriqlarni keltirib chiqarishi mumkin.

Mikroto‘lqin yordamidagi qotish

Mikroto‘lqinli ishlov asfalt va mineral tarkibiy qismlarni hajm bo‘yicha isitib, emulsiyaning parchalanishi, suvning chiqishi va sement gidratatsiyasini tezlashtirishni maqsad qiladi. Tadqiqotning 49. sahifasidagi 15-rasm mikroto‘lqinli harorat taqsimoti, ishlovdan oldingi va keyingi mikrotuzilma hamda mustahkamlik o‘zgarishlarini ko‘rsatadi.

Muayyan laboratoriya tajribalarida:

• 700 W quvvatda 7-15 daqiqa ishlov bilan umumiy g‘ovak hajmi %27-32 kamaygan.
• Kichik g‘ovaklar miqdori %96 dan ortiq kamaygan.
• 800 W va 15 daqiqalik ishlovdan so‘ng uch kunlik bilvosita cho‘zilish mustahkamligida taxminan 16 baravar o‘sish bildirilgan.
• Yetti kunlik namlikka chidamlilik ko‘rsatkichlari %10-20, dinamik barqarorlik %150-300 oshgan.
• Elektr yoy pechi shlagi bo‘lgan aralashmada mustahkamlikni tiklash %366 gacha oshgan va energiya iste’moli %36-41 kamaygan.

Ushbu yuqori foizlar boshlang‘ich mustahkamligi turlicha bo‘lgan aniq laboratoriya namunalariga tegishli. Katta masshtabli yo‘l qurilishida xuddi shu natijani olish uchun isitishning bir xilligi, kirib borish chuqurligi, harakatlanuvchi uskuna dizayni, energiya manbai va uzoq muddatli qarish ta’sirlari tasdiqlanishi kerak.

Uzoq muddatli dala ishlashi

CRAM ko‘pincha asos yoki quyi asos qatlamlarida qo‘llanadi va suv kirishini cheklash uchun issiq asfalt qatlami yoki himoya qoplamasi ostida qoldiriladi. Uni bevosita sirt qatlamida qo‘llash hanuz cheklangan.

Tadqiqotning 51. sahifasidagi 16-rasm turli yo‘l qoplamasi qatlamlarini, dala va laboratoriya namunalarining sinish yuzalarini va mexanik ko‘rsatkichlarini taqqoslaydi. Sharhda keltirilgan bir dala tadqiqotida:

• Dala CRAM namunalarining cho‘zilish mustahkamligi 1,2 MPa dan oshgan.
• Laboratoriya namunalarida taxminan 0,6-0,8 MPa qiymatlar olingan.
• 20.000 yuk siklidan so‘ng dala namunasining doimiy deformatsiyasi 0,4 × 10^-3 bo‘lgan.
• Laboratoriya CRAM namunasida 0,8 × 10^-3, issiq asfalt namunasida esa 1,2 × 10^-3 qiymatlar bildirilgan.

Dala namunalaridagi kuchliroq xususiyat joyida zichlash, transportdan kelib chiqadigan ikkilamchi zichlanish va uzoq davom etuvchi sement gidratatsiyasi bilan izohlangan. Biroq transport va iqlim ta’sirlari har bir loyihada ijobiy emas. Issiq va nam hududlarda yuqoriroq notekislik qiymatlari, sovuq va quruq hududlarda esa boshqacha g‘ildirak izi xususiyatlari kuzatilgan. Shu sababli qatlam qalinligi va bog‘lovchi tanlovi iqlimga moslashtirilishi kerak.

Hayot siklini baholash

Tadqiqot bir tonna asfalt aralashmasini ishlab chiqarish, tashish va yotqizishni funksional birlik sifatida olgan hayot sikli tadqiqotlarini ko‘rib chiqadi. Ko‘p baholashlar xomashyo ishlab chiqarish, tashish, aralashma ishlab chiqarish va qurilish bosqichlarini qamrab oladigan beshikdan zavod chiqishigacha yoki shunga o‘xshash cheklangan tizim chegaralariga asoslanadi.

Xomashyo ishlab chiqarishdan keladigan emissiya quyidagicha hisoblangan:

\[ C_1 = \sum m_i \gamma_i \]

Bu yerda m_i i-xomashyoning massasini; γ_i esa xomashyoning uglerod emissiya koeffitsiyentini bildiradi.

Tashish yoqilg‘i sarfi:

\[ e_i = (1+\alpha)m_i l_i O_i \]

ko‘rinishida berilgan. Bu yerda α bo‘sh qaytish koeffitsiyentini, l_i tashish masofasini va O_i birlik masofadagi yoqilg‘i sarfini bildiradi.

Tashishdan keladigan uglerod chiqindisi:

\[ C_2 = \sum e_i \gamma_i \]

Qurilish mashinalarining energiya sarfi:

\[ e_i = T_i EF \]

Qurilishdan keladigan uglerod chiqindisi:

\[ C_3 = \sum e_i EF^T \]

Ta’mirlash va saqlash emissiyasi:

\[ C_4 = \sum n_i e_i \]

Umumiy hayot sikli emissiyasi esa:

\[ C_{\mathrm{total}} = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 \]

ko‘rinishida ifodalangan.

Jadvaldagi ikki ma’lumot guruhi turli tadqiqotlardan olingan. Mutlaq qiymatlarning farq qilishi tizim chegarasi, material ishlab chiqarish, energiya manbai, tashish va uskuna farazlarining natijaga ta’sirini ko‘rsatadi.

55. sahifadagi 17-rasmda ko‘pirtirilgan asfaltli qo‘llanmaning ekologik ta’sir balli 2,03 Pt dan 1,88 Pt gacha, umumiy xarajati esa 392,8 CNY dan 285,8 CNY gacha tushgani haqidagi loyiha taqqoslashi keltirilgan. Taxminan %1,5 kabi cheklangan miqdorda ishlatilganiga qaramay, sement yuqori ishlab chiqarish emissiyasi tufayli muhim uglerod manbai sifatida aniqlangan.

Rasmlarning asosiy xabarlari

• 1-rasm, 6-sahifa: Ko‘p masshtabli tuzilma, mustahkamlik, ishlash va hayot sikli o‘rtasidagi ko‘rib chiqish doirasi.
• 2-rasm, 7-sahifa: X-CT orqali g‘ovak, agregat va asfalt fazalarini uch o‘lchamli ajratish.
• 3-rasm, 13-sahifa: Yangi va eski asfalt bilan turli agregatlar o‘rtasidagi ko‘p interfeyslar.
• 4-rasm, 18-sahifa: Molekulyar dinamika modellari va RAP atrofidagi qatlamli qarigan asfalt tuzilishi.
• 5-rasm, 23-sahifa: Aralashtirishdan uzoq muddatli qotishgacha bo‘lgan to‘rt bosqichli mustahkamlik modeli.
• 6-rasm, 25-sahifa: Asfalt plyonkasi va gidratatsiya mahsulotlarining vaqt bilan interfeysni zichlashtirishi.
• 7-rasm, 26-sahifa: Sement, emulsiya, harorat, vaqt va suv miqdorining erta mustahkamlikka ta’siri.
• 8-rasm, 27-sahifa: Qotish muddati bilan makro mustahkamlik va mikrotuzilma rivoji.
• 9-10-rasmlar, 30-31-sahifalar: RAP to‘planishi, g‘ovak tuzilishi, dinamik barqarorlik va charchash ishlashi.
• 11-rasm, 35-sahifa: SBS, silan, sement gidratatsiyasi va bog‘lovchi turlari bilan interfeysni kuchaytirish yo‘llari.
• 12-rasm, 39-sahifa: Sement, uchuvchi kul va tolalarning mikrotuzilma va yoriq xususiyatiga ta’siri.
• 13-rasm, 42-sahifa: Namlik, mikro yoriqlar va asfalt-agregat interfeysidagi suv plyonkasi.
• 14-rasm, 45-sahifa: Turli laboratoriya va dala zichlash usullarini taqqoslash.
• 15-rasm, 49-sahifa: Mikroto‘lqin bilan emulsiya parchalanishi, g‘ovaklarni maydalash va tezlashtirilgan mustahkamlik.
• 16-rasm, 51-sahifa: Dala qatlam tuzilishi va laboratoriya-dala ishlash farqlari.
• 17-rasm, 55-sahifa: Energiya, issiqxona gazi, ekologik ta’sir va xarajat taqqoslashlari.

Tadqiqotning kuchli tomonlari

• CRAMni faqat aralashma ulushlari bilan emas, makrodan nano masshtabgacha bo‘lgan birlashgan tuzilma orqali tushuntiradi.
• X-CT, SEM, AFM, molekulyar dinamika, mexanik tajriba, dala kuzatuvi va LCA natijalarini bir doirada birlashtiradi.
• Erta va uzoq muddatli mustahkamlik mexanizmlarini bir-biridan ajratadi.
• RAP, bog‘lovchi, sement, suv, tola, yoshartiruvchi va zichlash ta’sirlarini keng jadvallarda taqqoslaydi.
• Laboratoriya natijalari bilan dala xususiyatlari o‘rtasidagi farqlarga e’tibor qaratadi.
• Energiya va uglerod foydalari bilan birga sement va qo‘shimcha ishlab chiqarishning ekologik yukini ham ko‘rsatadi.
• Ko‘pirtirilgan asfalt mexanizmlari, RAP namligi va ko‘p masshtabli modellashtirish kabi ochiq tadqiqot bo‘shliqlarini ko‘rsatadi.

Tadqiqotning cheklovlari

• Tadqiqot hakamlik bahosidan o‘tmagan preprintdir.
• Sharh uchun ishlatilgan ma’lumotlar bazalari, qidiruv atamalari va qidiruv sanalari ko‘rsatilmagan.
• Kiritilgan tadqiqotlar uchun sifat yoki tarafkashlik bahosi bajarilmagan.
• Tadqiqotlarni tanlash oqimi va chiqarib tashlash sabablari berilmagan.
• Meta-tahlil qilinmagan, turli usullardagi sonlar bevosita birlashtirilmagan.
• Tavsiya etilgan RAP, suv, bog‘lovchi va qo‘shimcha ulushlari turli aralashmalar va iqlimlardan olingan.
• %60-80 RAP tavsiyasi bilan ayrim bo‘limlardagi eng ko‘pi %70 tavsiyasi to‘liq muvofiqlashtirilmagan.
• Namlik ta’siriga oid ayrim mikrotuzilma kuzatuvlari va umumiy mustahkamlik tendensiyalari murakkab bo‘lib, bitta optimal qiymatga keltirib bo‘lmaydi.
• Sovuq joyida qayta ishlash, markaziy zavod qayta ishlashi, emulsiya va ko‘pirtirilgan asfalt tizimlari natijalari har doim ham bir xil tajriba sharoitlariga asoslanmagan.
• LCA tadqiqotlarining tizim chegaralari, elektr va yoqilg‘i manbalari hamda tashish farazlari turlicha.
• Mualliflar ham ta’kidlaganidek, ko‘pirtirilgan asfalt tizimlarining mustahkamlik hosil bo‘lishi, sement-asfalt-suv o‘zaro ta’sirlari va RAPning tabiiy namligi yetarlicha tushuntirilmagan.
• Turkiyaga oid material, dala, iqlim, xarajat yoki hayot sikli ma’lumoti mavjud emas.

Tadqiqot nimani qo‘llab-quvvatlaydi?

Tadqiqot sovuq asfalt qayta ishlash yuqori RAP qo‘llash orqali yangi material iste’molini kamaytirishi va mos loyiha sharoitlarida energiya bilan issiqxona gazlari chiqindilarini pasaytirishi mumkin bo‘lgan yo‘l reabilitatsiyasi yondashuvi ekanini qo‘llab-quvvatlaydi. Shuningdek, ishlash g‘ovak tuzilishi, interfeys uzluksizligi, yangi-eski asfalt mosligi, sement gidratatsiyasi, aralashma suvi, zichlash va qotishning bir vaqtda nazorat qilinishiga bog‘liq ekanini ko‘rsatadi.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

Tadqiqot barcha yo‘llar uchun %60-80 RAP aniq optimum ekanini, taxminan %2 sement yoki %4 emulsiya har bir materialda eng yaxshi natija berishini, mikroto‘lqin ishlovi dala masshtabida ayni mustahkamlik o‘sishini yaratishini yoki sovuq qayta ishlash har qanday sharoitda issiq asfaltdan pastroq hayot sikli emissiyasiga ega ekanini isbotlamaydi. Sharh, shuningdek, CRAMni bevosita sirt qatlamida, og‘ir transport ostida yoki barcha iqlimlarda qo‘shimcha tasdiqlashsiz qo‘llash mumkin degan xulosani qo‘llab-quvvatlamaydi.

Tadqiqot usuli va natijalari

Sharh turi

Ushbu tadqiqot sovuq qayta ishlangan asfalt aralashmalari bo‘yicha chop etilgan eksperimental, sonli, molekulyar, dala va hayot sikli tadqiqotlarini ko‘p masshtabli mavzular ostida birlashtiradigan tematik va tanqidiy adabiyot sharhidir. U yangi tajriba, dala qo‘llanmasi yoki yangi ma’lumotlar to‘plamini taqdim etmaydi.

Tadqiqotning ma’lumotlardan foydalanish bayonotida tadqiqot uchun yangi ma’lumot ishlatilmagani ko‘rsatilgan. Adabiyot sintezi quyidagi asosiy yo‘nalishlar bo‘yicha tashkil etilgan:

1. Makro, mezo va mikro/nano masshtabdagi strukturaviy xususiyatlar.
2. Mustahkamlik hosil bo‘lish mexanizmi va vaqt davomida rivojlanishi.
3. RAP, granulometrik tarkib, bog‘lovchi, to‘ldiruvchi va qo‘shimcha ta’sirlari.
4. Aralashma suvi, zichlash va mikroto‘lqin ishlovi kabi jarayon o‘zgaruvchilari.
5. Uzoq muddatli dala ishlashi.
6. Energiya, issiqxona gazi, ekologik ta’sir va xarajatni qamrab olgan hayot sikli baholashlari.

Dalillarni sintez qilishda qo‘llanilgan usullar

Sharh metodologiyasidagi kamchiliklar

Tadqiqotda quyidagi sistematik sharh tarkibiy qismlari mavjud emas:

• Qidirilgan bibliografik ma’lumotlar bazalari.
• Qidiruv so‘zlari va Boolean qidiruv satrlari.
• Adabiyot qidiruvining boshlanish va tugash sanalari.
• Til, nashr turi yoki tadqiqot dizayni mezonlari.
• Takroriy yozuvlar qanday chiqarib tashlangani.
• Sarlavha, annotatsiya va to‘liq matn saralash oqimi.
• Kiritilgan tadqiqotlarning sifat ballari.
• Nashr tarafkashligini baholash.
• Meta-tahlil va umumiy ta’sir kattaligi hisobi.

Shu sababli tadqiqot keng qamrovli bo‘lsa-da, “sistematik sharh” deb nomlanmasligi kerak.

Asosiy muhandislik topilmalarining qisqacha mazmuni

Kelajak tadqiqotlari uchun zarur yo‘nalishlar

• G‘ovak, interfeys va molekulyar tuzilma o‘rtasida o‘lchab bo‘ladigan ko‘p masshtabli modellar yaratilishi kerak.
• Sement gidratatsiyasi mahsulotlarining molekulyar dinamika modellari standartlashtirilishi kerak.
• Suv migratsiyasi, gidratatsiya, emulsiya parchalanishi va asfalt plyonkasi hosil bo‘lishi bitta vaqtga bog‘liq modelda birlashtirilishi kerak.
• Ko‘pirtirilgan asfaltli CRAMning mustahkamlik hosil bo‘lishi batafsilroq o‘rganilishi kerak.
• RAPning ko‘rinadigan zarracha o‘lchami, qarish gradienti va tabiiy namligi tasniflanishi kerak.
• Past uglerodli bog‘lovchi va to‘ldiruvchi tizimlar ishlab chiqilishi kerak.
• Laboratoriya zichlashi bilan dala valiklari o‘rtasida parametrik moslashtirish amalga oshirilishi kerak.
• Elektromagnit va mikroto‘lqin yordamidagi qotish usullari dala masshtabida tasdiqlanishi kerak.
• Turli iqlim va transport sinflari uchun xizmat muddati prognoz modellari ishlab chiqilishi kerak.
• Hayot sikli baholashlariga ta’mirlash, ishlashning yomonlashuvi, qayta qayta ishlash va past uglerodli sement muqobillari kiritilishi kerak.

Manba va usul eslatmasi

Tadqiqotning to‘liq asl nomi:Cold-recycled asphalt mixtures: Multiscale structure, strength formation, performance, and life-cycle sustainability

Mualliflar va tartibi: Xingmin Liang; Yunchong Wei; Xin Yu; Yongjun Meng; Lijian Huang; Jiale Mo; Jinghao Huang.

Teng hissa qo‘shgan mualliflar haqida ma’lumot: Tadqiqotda teng hissa qo‘shgan yoki qo‘shma birinchi muallif haqida ma’lumot ko‘rsatilmagan.

Mas’ul mualliflar: Xingmin Liang va Yongjun Meng.

Muallif-muassasa mosligi:

1. Xingmin Liang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.
2. Yunchong Wei: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.
3. Xin Yu: School of Vehicle and Traffic Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi, Xitoy.
4. Yongjun Meng: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.
5. Lijian Huang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.
6. Jiale Mo: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.
7. Jinghao Huang: School of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning, Guangxi, Xitoy.

Manba turi: Ko‘p masshtabli tuzilma, mustahkamlik, laboratoriya va dala ishlashi hamda hayot sikli baholashlarini birlashtirgan tematik/narrativ sharh preprinti.

Hakamlik holati: Tadqiqot hakamlik bahosidan o‘tmagan.

Nashr platformasi: SSRN.

Platforma provayderi: Elsevier SSRN Preprint Services.

SSRN ro‘yxat raqami: 7196900.

DOI:10.2139/ssrn.7196900

Rasmiy havola:SSRN ro‘yxat sahifasi

Nashr yili: 2026.

Jurnal: Hakamlikdan o‘tgan jurnal versiyasi tasdiqlanmagan.

Asl jurnal nashriyoti: Hakamlikdan o‘tgan jurnal yoki jurnal nashriyoti mavjud emas. SSRN tadqiqotlar hakamlik bahosidan oldin ulashilishi mumkin bo‘lgan preprint platformasidir.

Sharh usuli: Tadqiqot adabiyotlarni ko‘p masshtabli tuzilma, mustahkamlik shakllanishi, material va qurilish o‘zgaruvchilari, dala ishlashi va hayot sikli mavzulari bo‘yicha tematik tarzda taqqoslagan. Sistematik qidiruv protokoli, tadqiqot tanlash oqimi yoki meta-tahlil berilmagan.

Ma’lumotlarga kirish: Mualliflar tadqiqotda yangi ma’lumot ishlatilmaganini bildirgan.

Moliyalashtirish: Tadqiqot Guangxi Tabiiy Fanlar Jamg‘armasining 2025GXNSFBA069084 va 2026GXNSFAA00641077 raqamli grantlari, Xitoy Milliy Tabiiy Fanlar Jamg‘armasining 52408474 raqamli granti va Guangxi Magistratura Ta’limi Innovatsiya Loyihasining YCSW2026113 granti tomonidan qo‘llab-quvvatlangan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar tadqiqotga ta’sir qilishi mumkin bo‘lgan ma’lum moliyaviy manfaat yoki shaxsiy aloqani bildirmagan.

Muallif hissalari: Xingmin Liang — dastlabki loyiha, usul va konseptualizatsiya; Yunchong Wei — matnni ko‘rib chiqish-tahrirlash, ma’lumotlarni tartibga solish va konseptualizatsiya; Xin Yu va Yongjun Meng — matnni ko‘rib chiqish-tahrirlash va ma’lumotlarni tartibga solish; Lijian Huang, Jiale Mo va Jinghao Huang — matnni ko‘rib chiqish-tahrirlash vazifalarini bajargan.

Ushbu o‘zbekcha izoh yuklangan tadqiqotning butun asosiy matni, 17 rasmi, 10 jadvali, formulalari, xulosalari, kelajak istiqbollari va muallif bayonotlari o‘rganilib tayyorlangan. Ilmiy topilmalar faqat tadqiqotda sintez qilingan ishlarga asoslangan. Tashqi manbalar faqat SSRN ro‘yxati, DOI, platforma va hakamlik holatining bibliografik tekshiruvi uchun qo‘llanilgan.

Natijalar tadqiqotda sistematik qidiruv protokoli yo‘qligi, turli tajriba va dala sharoitlaridagi tadqiqotlarni narrativ tarzda birlashtirgani, ayrim tavsiya diapazonlarining o‘zaro farqlanishi va Turkiyaga oid bevosita tasdiq mavjud emasligi hisobga olinib sharhlanishi kerak.