مقاومت رطوبتی مخلوط های آسفالتی حاوی افزودنی رزین اپوکسی و سنگدانه های آهکی و سیلیسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران‌، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران‌، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

چکیده

در این پژوهش اثر رزین های اپوکسی بر مقاومت رطوبتی مخلوط های آسفالتی با ترکیب قیر و سنگدانه های آهکی و سیلیسی با اندازه گیری خصوصیات انرژی آزاد سطحی آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. روش آزمایشگاهی به کارگرفته شده روش مبتنی بر اندازه گیری زاویه تماس چند مایع کاوشگر و تحت عنوان روش قطره چسبیده است. تغییرات میزان قطبیت قیر ها، مقاومت پیوستگی، مقاومت چسبندگی، مقاومت شکست پیوند، پارامتر انرژی مربوط به عملکرد چسبندگی و پارامتر انرژی مربوط به عملکرد ترشوندگی سطح سنگدانه توسط قیر به ازای هر ترکیب قیر و سنگدانه های آهکی و سیلیسی در این تحقیق بدست آمده است. نتایج نشان داد رزین های اپوکسی موجب افزایش قطبیت قیرها می شوند اما تاثیر مثبتی بر افزایش مقاومت پیوستگی قیرها ندارند. برای همه ترکیب های قیر سنگدانه حاوی رزین اپوکسی مورد مطالعه عملکرد چسبندگی و ترشوندگی نسبت به ترکیب های حاوی قیر پایه افزایش داشته است که نشان دهنده عملکرد مناسب این افزودنی در بهبود مقاومت رطوبتی مخلوط های آسفالتی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Moisture resistance of asphalt mixtures containing epoxy resin additives and limestone and siliceous aggregates

نویسندگان [English]

  • Hamed Khani Sanij 1
  • Hossein Bahmani 2
1 Ph.D., Student, Department of Civil Engineering, Yazd University, Yazd, Iran.
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Yazd University, Yazd, Iran.
چکیده [English]



This research evaluated the effect of epoxy resins on the moisture resistance of asphalt mixtures of each bitumen and aggregate (limestone and siliceous) combination by measuring their surface free energy characteristics. The laboratory method measured the contact angle of several probe liquids called the Sessile Drop method. Bitumen polarity, cohesion energy, adhesion energy, bonding energy, energy parameter related to adhesion performance and energy parameter related to wetting performance of aggregate surface by bitumen for each combination of bitumen and limestone and siliceous aggregates were investigated. The results show that epoxy resins increase the polarity of bitumen, but they do not have a positive effect on increasing the cohesion energy of bitumen. For all the studied bitumen-aggregate compounds containing epoxy resin, the adhesion and wetting performance has increased compared to the compounds containing base bitumen, which indicates the proper performance of this additive in improving the moisture resistance of asphalt mixtures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface Free Energy
  • Modified Bitumen with Epoxy Resin
  • Moisture Resistance
  • Limestone and Siliceous Aggregates
-Amini, B., Rajabbolookat, M. J., Abdi, A., & Salehfard, R., (2017), “Investigating the influence of using nano-composites on storage stability of modified bitumen and moisture damage of HMA”, Petroleum Science and Technology, 35(8), pp.800-805.
-Aschenbrener, T., McGennis, R., & Terrel, R., (1995), “Comparison of several moisture susceptibility tests to pavements of known field performance (with discussion and closure)”, Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 64.
 
-Bahmani, H., Khani Sanij, H., Roshani, R., Majidi Shad, M. M., Hosseini, S. H., Edalati, M., Olazar, M., & Almasi, S. A., (2022), “Influence of Mixing Conditions of Modified Bitumen on Moisture Sensitivity of Asphalt Compounds”, International Journal of Engineering, 35(5), pp.855-864.
 
-Bahmani, H., Sanij, H. K., & Peiravian, F., (2022), “Estimating Moisture Resistance of asphalt mixture containing epoxy resin using Surface Free Energy Method and Modified Lottman test”, International Journal of Pavement Engineering, 23(10), pp.3492-3504.
 
-Bhasin, A., Masad, E., Little, D., & Lytton, R., (2006), “Limits on adhesive bond energy for improved resistance of hot-mix asphalt to moisture damage”, Transportation research record, 1970(1), pp.2-13.
 
-Caro, S., Masad, E., Bhasin, A., & Little, D. N., (2008), “Moisture susceptibility of asphalt mixtures, Part 1: mechanisms”, International Journal of Pavement Engineering, 9(2), pp.81-98.
 
-Cheng, D., Little, D. N., Lytton, R. L., & Holste, J. C., (2003), “Moisture damage evaluation of asphalt mixtures by considering both moisture diffusion and repeated-load conditions”, Transportation research record, 1832(1), pp.42-49.
-Cubuk, M., Gürü, M., & Çubuk, M. K., (2009), “Improvement of bitumen performance with epoxy resin”, Fuel, 88(7), pp.1324-132.
 
-Hefer, A. W., (2004), “Adhesion in bitumen-aggregate systems and quantification of the effects of water on the adhesive bond”, Texas A&M University.
 
-Hou, Y., Wang, L., Wang, D., Guo, M., Liu, P., & Yu, J., (2017), “Characterization of bitumen micro-mechanical behaviors using AFM, phase dynamics theory and MD simulation. Materials, 10(2), 208.
 
-Huang, J. F., Wu, S. P., Ma, L. X., & Liu, Z. F., (2009), “Material selection and design for moisture damage of HMA pavement”, Materials Science Forum.
 
-Huang, S. C., Robertson, R. E., Branthaver, J. F., & Claine Petersen, J., (2005), “Impact of lime modification of asphalt and freeze–thaw cycling on the asphalt–aggregate interaction and moisture resistance to moisture damage”, Journal of materials in civil engineering, 1, pp.711-718.
 
-Kanitpong, K., & Bahia, H., (2003), “Evaluation of the extent of HMA moisture damage in Wisconsin as it relates to pavement performance”.
 
-Khani, H., Bahmani, H., & Roshani, R. (2020), “Evaluating the Effect of Modified-Bitumens Mixing Temperature and Their Surface Free Energy Variations on Moisture Resistance Performance of Bitumen-Aggregates System”, Journal of Transportation Infrastructure Engineering, 6(1),
pp.29-44.
 
-Little, D. N., & Bhasin, A., (2007), “Using surface energy measurements to select materials for asphalt pavement”.
 
-Little, D. N., & Jones, D., (2003), “Chemical and mechanical processes of moisture damage in hot-mix asphalt pavements”, National seminar on moisture sensitivity of asphalt pavements,
-Mallick, R. B., Pelland∥, R., & Hugo, F., (2005), “Use of accelerated loading equipment for determination of long term moisture susceptibility of hot mix asphalt”, International Journal of Pavement Engineering, 6(2),
pp.125-136.
-Mansourian, A., & Gholamzadeh, S., (2017), “Moisture susceptibility of hot mix asphalt containing asphalt binder modified with nanocomposite”, Road Materials and Pavement Design, 18(6), pp.1434-1447.
-Sebaaly, P. E., Little, D., Hajj, E. Y., & Bhasin, A., (2007), “Impact of lime and liquid antistrip agents on properties of Idaho hot-mix asphalt mixture”, Transportation research record, 1998(1), pp.65-74.