ارزیابی پتانسیل شیارافتادگی مخلوط‌های آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای با افزودنی‌های پلیمری و غیرپلیمری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

چکیده

مصالح سنگی درشت دانه ساختار اصلی مخلو ط‌های آسفالتی SMA را تشکیل می دهند. ایجاد قفل و بست و اتصال مناسب بین مصالح سنگی درشت دانه که با انتخاب نوع دانه بندی، نوع و درصد مناسب الیاف، قیر و مصالح سنگی صورت می­گیرد، عامل تعیین کننده‌ای در افزایش مقاومت شیارافتادگی این مخلوط است. به منظور تثبیت مخلو ط‌های آسفالتی SMA از الیاف یا اصلاح کننده‌های پلیمری استفاده می‌شود. متداول‌ترین افزودنی پلیمری مورد استفاده در مخلوط‌های SMA ، SBS است که نیاز به فرایند سخت و هزینه‌بری برای اختلاط با قیر و مصالح سنگی دارد. در این تحقیق به بررسی یکی از افزودنی‌های بکار رفته در آسفالت نیمه‌گرم به نام ساسوبیت  به عنوان جایگزین برای SBS در مخلوط‌های با استخوان بندی سنگدانه‌ای پرداخته شده است.  بدین منظور ویژگی‌های قیر و خواص مقاومتی مخلوط‌های حاوی درصدهای مختلف این افزودنی با انجام آزمایش‌های مورد نیاز از جمله نقطه نرمی قیر، ویسکوزیته قیر، مدول برجهندگی و کشش غیر مستقیم مخلوط و در نهایت آزمایش خزش برای ارزیابی مخلوط در برابر شیارافتادگی بررسی شد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که مخلوط‌های حاوی ساسوبیت می‌تواند جایگزین مناسبی برای مخلوط‌های حاوی پلیمر SBS باشد.  همچنین استفاده از تکنولوژی آسفالت نیمه گرم، علاوه بر مزایای فنی، باعث کاهش هزینه­های تولید و تراکم و همچنین کاهش انتشار گازهای مضر می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Rutting Potential of Stone Matrix Asphalt (SMA) Mixtures Containing Polymer and Non-Polymer Additives

نویسندگان [English]

  • Amin Choubdar 1
  • Alireza Ameli 2
1 M.Sc., Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
چکیده [English]

This paper aims to evaluate the effects of Bentonite on various properties of hot mix asphalt (HMA). The Bitumen was modified with 10%, 15%, 20%, 25% and 30% Bentonite by weight of Bitumen as modifier. In this study the mechanical properties and performance characteristics of modified asphalt concrete were evaluated through various laboratory tests, such as Marshall Stability, resilient modulus, moisture susceptibility, permanent deformation. The performance characteristics evaluated in this study included permanent deformation test and rutting resistance. The test methods used in this evaluation were the dynamic creep test and wheel tracking tests. The results demonstrated that the use of Bentoite can enhance Marshall Stability, resilient modulus, tensile strength, resistance to moisture damage and resistance to permanent deformation of mixtures. The mixtures also showed good resistance to permanent deformation evaluated by means of wheel tracking tests.

کلیدواژه‌ها [English]

  • modified Asphalt binder
  • Bentonite
  • Performance characteristics
  • Moisture susceptibility
  • Mechanical properties
  • Asphalt Mixture
-      آیین­نامه­روسازی آسفالتی راه­های ایران، (1390)، "نشریه شماره 234، پژوهشکده حمل و نقل، دفتر نظام فنی و اجرایی"، معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور.

 

-بهبهانی، ح. نوبخت. ش. فضائلی، ح.، (1387)،
"­تاثیر­دانه‌بندی بر خواص مقاومتی مخلوط‌های آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA)"، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت.

 

-زیاری،ح. طباطبایی س. ع. خبیری م.م.، (1385)، "راهنمای کاربردی آزمایش­های قیر و آسفالت انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران".

 

-سازمان برنامه و بودجه، معاونت فنی، نشریه 110،
"­مشخصات فنی عمومی راه­".

 

-"سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور، طراحی و ارزیابی آزمایشگاهی مخلوط‌های با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA)"، (1379)، (نشریه 206) چاپ اول.

 

- حمیدی، ی. صرافی، الف. و طهمورسی، م.، (1387)، "اثر بنتونیت بر قیر لاستیکی"، دوازدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران.

 

-طباطبایی، الف. م.، (1380)، "روسازی­راه"، مرکز نشر دانشگاهی، تهران.

 

-  AASHTO PP-41, (2004), “Designing Stone Matrix Asphalt”.

 

-  Brown E. R., (1991), “Evaluation of SMA Used In Michigan NCAT Publication­, Auburn University”, Alabama, March 1992.

 

-  ERay Brown, Jon E.Haddock and Campbell Crawford (1996), Investigation of Stone Matrix Asphalt Mortars.

 

-  G. J. Kennepohl, and J.K. Davidson, (1992), "Introduction of Stone Mastic Asphalt (SMA) ", Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 61.

 

-  Graham C. Hurley, Brian D. Prowell, (2005), “Evaluation of Sasobit for Use in Warm Mix Asphalt”. NCAT Report 05-06, June.

-Graham C. Hurley, Brian D. Prowell, (2005), “Evaluation of Aspha-min® Zeolite for use in Warm Mix Asphalt”, NCAT Report 05-04.

 

-  James A. Scherocman, (1992), "Construction of Stone Mastic Asphalt Test Sections in The U.S.­", Association of Asphalt Paving Technologists, Volume 61.

 

- Joe W. Button, Cindy Estakhri, and Andrew Wimsatt, (2007), “A Synthesis of Warm-Mix Asphalt”, Texas Transportation Institute.

 

-Kanitpong, K., S. Sonthong, K. Nam, W. Martono, and H. Bahia, (2007), “Laboratory Study on Warm Mix Asphalt Additives,” Proceedings,  86th Annual Meeting of the Transportation Research Board (CD), National Academy of Sciences, Washington, D.C.

 

 -Mallick, R.B., J.E. Bradley, and R.L. Bradbury,  (2007), “An Evaluation of Heated RAP Material and Wax Modified Asphalt for Use in Recycled Hot Mix Asphalt,” Proceedings (CD), 86th Annual Meeting of the Transportation Research Board, National Academy of Sciences, Washington, D.C.

 

- Warm-Mix Asphalt: European Practice”,  (2008), “US Department of Transportation, Federal Highway Administration”.