ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات عملکردی قیر اصلاح شده با پلیمر و افزودنی نیمه گرم

نویسندگان

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

10.22034/tri.2022.150168

چکیده

خواص عملکرد قیرها را می‌توان با استفاده از چندین اصلاح‌کننده، از جمله: پلی فسفریک اسید­(PPA1)، اصلاح کننده­های مخلوط آسفالت نیمه گرم (WMA2) و لاستیک استایرن بوتادین (SBR3) بهبود بخشید. مطالعه حاضر اثر افزودنی­های PPA و WMA را بر رفتار رئولوژیکی قیرهای اصلاح شده SBR ارزیابی کرد. قیرهای اصلاح‌شده SBR/PPA و SBR/PPA/WMA تحت آزمایش‌های ویسکوزیته چرخشی، رئومتر برشی دینامیکی، ازمایش بازیابی کرنش و خزش تحت تنش چندگانه (MSCR4) و جاروب دامنه خطی (LAS5) قرار گرفتند. بر اساس نتایج آزمایش MSCR در هر دو سطح تنش، اصلاح قیر پایه توسط افزودنی‌های SBR، PPA و WMA سبب بهبود عملکرد تغییر شکل دائمی قیر اصلی می‌شود. نتایج آزمایش LAS نشان داد که استفاده از افزودنی­­های SBR و WMA باعث بهبود عمر خستگی قیر می­شود. همچنین با افزودن ­PPA، عمر خستگی قیرهای اصلاح شده SBR افزایش می­یابد. در حالی که عمر خستگی بیشتر از قیرهای اصلی است. در میان افزودنی‌های گرم، ساسوبیت تأثیر بهتری در افزایش عملکرد قیرها و مخلوط‌ها دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory Evaluation of Performance Properties of Asphalt Binder Modified by Polymer Modified Bitumen and Warm Mix Asphalt Additive

نویسندگان [English]

  • Amin Farajollahi
  • Alireza Ameli
Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The performance properties of bitumen can be improved by using several modifiers, including: polyphosphoric acid (PPA), semi-hot asphalt mixers (WMA) and styrene butadiene rubber (SBR). The present study evaluated the effect of PPA and WMA additives on the rheological behavior of SBR modified bitumen. Modified SBR / PPA and SBR / PPA / WMA bitumen were subjected to rotational viscosity, dynamic shear rheometer, multiple stress and creep recovery (MSCR) and linear slope sweep (LAS) tests. Based on the results of MSCR test at both stress levels, modification of the base bitumen by SBR, PPA and WMA additives improves the permanent deformation performance of the main bitumen. The results of LAS test showed that the use of SBR and WMA additives improves the fatigue life of bitumen. Also, by adding PPA, the fatigue life of SBR modified bitumen is increased. While the fatigue life is longer than the original bitumen. Among warm additives, Sasobit has a better effect on increasing the performance of bitumen.

کلیدواژه‌ها [English]

  • asphalt binder
  • Additive
  • Polymer
  • fatigue
-AASHTO T. Standard test method for multiple stress creep recovery (MSCR), (2012), “Test of asphalt binder using a dynamic shear rheometer”, Washington, DC: American Association of State Transport and Officials.
-AASHTO TP101, (2014), “Estimating Damage Tolerance of Asphalt Binders Using the Linear Amplitude Sweep”, Recuperado el., 12.
-Aghapour, Moslem, and Rezvan Babagoli, (2020), "Effect of reclaimed asphalt pavement on performance of rubberised asphalt mixtures", Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Construction Materials 173, No. 6,
pp.284-297.
-Ibrahim MR, Katman HY, Karim MR, Koting S, Mashaan NS., (2013), “A review on the effect of crumb rubber addition to the rheology of crumb rubber modified bitumen”, Adv Mater Sci Eng.
-Hassan, Ziari, Divandari Hassan, Babagoli Rezvan, and Akbari Ali., "Influence of bentonite additive on bitumen and asphalt mixture properties", World Academy of Science, Engineering and Technology 6, (2012).
-Hao, Peiwen, Ruixin Zhai, Zhenxing Zhang, and Xiaojuan Cao., "Investigation on performance of polyphosphoric acid (PPA)/SBR compound-modified asphalt mixture at high and low temperatures", Road Materials and Pavement Design 20, No. 6 (2019), pp.1376-1390.
-Lo Presti D, Airey G., (2013), “Tyre rubber-modified bitumens development: the effect of varying processing conditions”, Road Mater Pavement Des 2013; 14(4), pp.888–900.
-Wang, C. Wang, H. Bahia, (2017), “Comparison of the fatigue failure behaviour for asphalt binder using both cyclic and monotonic loading modes, Constr. Build. Mater.”, 151,
pp. 767–774.
-Yidirim Y., (2007), “Polymer modified asphalt binders”, Constr Build Mater, 21(1), pp.66–72.
-Zhang F, Yu JY., (2010), “The research for high-performance SBR compound modified asphalt. Constr Build Mater., 24(3), pp.410–8.
-Zhang, L.F. Walubita, A.N. Faruk, P. Karki, G.S. Simate, (2015), “Use of the MSCR test to characterize the asphalt binder properties relative to HMA rutting performance–A laboratory study, Constr. Build. Mater.”, 94, pp. 218–227.