پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

بررسی آزمایشگاهی تأثیر گوگرد اصلاح شده با پلیمر (گوگاس) بر رفتار خستگی مخلوط‌های آسفالتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمودرضا کی منش 1
جلال ایوبی نژاد 2
مجتبی ترابی میرزائی 3
1 دانشیار، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
2 استادیار، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
3 دانشجوی دکتری، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
10.22034/tri.2024.324680.3002
چکیده
امروزه اکثر قیرهای راهسازی در دنیا به دلیل وجود بعضی از ضعف های ذاتی قیر و نیز لزوم افزایش محدوده کاربری آنها، با کمک انواع مواد افزودنی اصلاح می شوند. در این راستا گوگرد پلیمری به عنوان افزودنی اصلاح کننده آسفالت، تأثیرات مستقیمی در بالا بردن مقاومت آسفالت و نیز بهبود رفتار خستگی آن دارد. افزودن گوگرد به قیر، سبب اصلاح خواص رئولوژیکی قیر و تغییر در ویژگی‌های مکانیکی مخلوط‌ آسفالتی می‌شود. در این تحقیق به منظور ارزیابی رفتار خستگی مخلوط‌های حاوی گوگرد پلیمری با انواع دیگر مخلوط های آسفالتی متداول، از مقادیر مختلف گوگرد پلیمری (30 درصد،40 درصد و50 درصد) برای ساخت نمونه‌های آزمایش استفاده شده است و برای آزمایشات خستگی حالت بارگذاری تغییر شکل کنترل شده با موج بارگذاری سینوسی به منظور ارزیابی عمر خستگی نمونه‌های آسفالتی مطابق استاندارد AASHTO-T321 انتخاب شد. در نهایت نتایج این مطالعات بیانگر آن است که عمر خستگی(Nf50 ) نمونه حاوی 40 درصد گوگرد پلیمری 49960 سیکل و عمر خستگی نمونه حاوی40 درصد گوگرد، 19500سیکل در سطح کرنش 600 میکرو استرین می باشد.
کلیدواژه‌ها
آسفالت پایه گوگردی
عمر خستگی
گوگرد پلیمری
آزمایش خستگی

موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Reviews the Effects of Sulfur Polymer on Fatigue Behavior Mixed Asphalt

نویسندگان English

Mahmoud Reza Keymanesh 1
Jalal Ayoubinejad 2
Mojtaba Torabi Mirzaei 3
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran.
3 Ph.D., Student, Department of Civil Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran.
چکیده English

Today, most road bitumens in the world are modified with the help of various additives due to some inherent weaknesses of bitumen and the need to increase their range of use. In this regard, Sulfur polymer as an additive for asphalt modifier direct effect of increasing the strength of asphalt and improve its fatigue behavior. Adding sulfur to the Bitumen, causing changes in the mechanical properties of modified rheological properties of bitumen and asphalt mixtures. In this study, to evaluate fatigue behavior mixture of sulfur-containing polymer with other types of asphalt mixtures typical of different amounts of sulfur polymer (30%, 40% and 50%) to build a prototype, and is used for testing fatigue loading deformation control Upload a sine wave to determine the fatigue life of the asphalt According to standard (AASHTO-T321) was selected. Finally, The results of this study indicate that the fatigue life (Nf50) of the sample with 40% sulfur polymer is 49,960 cycles and the life of the sample with 40% sulfur is 19,500 cycles at the strain level of 600 microstrain.

کلیدواژه‌ها English

Sulfur Base Asphalt
Fatigue Life
Sulfur Polymer
Fatigue Testing
-  خاوندی، علیرضا و عامری، محمود (1393). تعیین عمر خستگی مخلوط‌های آسفالتی در کرنش‌های کم با استفاده از آزمایش تیر خمشی با فرکانس بارگذاری 25 هرتز. فصلنامه مهندسی حمل و نقل، دوره 5، شماره 4، 494-485.
- قاسم زاده، حسن و غنی زاده، علیرضا (1391). بررسی تأثیر خطای برآورد ورودی‌های طراحی روسازی بر روی خطای پیش‌بینی عمر روسازی با بهره گیری از روش شبیه‌سازی مونت کارلو. نشریه مهندسی عمران دانشگاه فردوسی، مشهد، سال23، شماره.
- Bissada, A., Al-Hashimi, K. and Abushihada, A, (2005). Prediction of pavement deformation in sulphur extended asphalt pavements using the shell creep test. Proc. 1st Arabic Regional Conf. Sulphur its Usages in Arabic World, Safat, Kuwait, 241.    
-Schmidt, M. (2017). The scientific basis for practical applications of elemental sulfur. Symposium Sulfur Utilization, New Orlean.
-McBee, W.C. and Sullivan, T.A., (2012). Sulfur utilization in asphalt paving materials. New Uses of sulphur II, Advances in Chemistry  Series, 165: 135.
-Papirer, E. and Fritschy, G. (2015). Modification of the surface properties of bitumen and asphaltenes following treatment with sulfur at 140°C. Fuel Research Board, 60: 670.
-­Courval, G.J. and Akili. W. ( 2014). Sulfur asphalt binder properties by the sliding plate rheometer. Association Asphalt Paving Technology, 51: 222.
-­G.L. Crawford and W.F. Boles (2002). Sulfur-Extended Asphalt Close-out Summary of Project Activities. FHWA-DP-54, Demonstration Project No. 54.    
-NCHRP,(2010). Validating the Fatigue Endurance Limit for Hot Mix Asphalt. Transportation Research Board, NCHRP Report 646.
-T.L.Beatty, K.Dunn, E.T.Harrigan, K.Stuart, and H.Weber, (2007). Field Evaluation of SulfurExtended Asphalt Pavements. Transportation Research Record 1115, Journal of the Transportation Research Board,161-170.
- Kennepohl, G.J., Logan, A. and Bean, D.C, (2015). Conventional paving mixes with sulfur-asphalt binders Proc. Association Asphalt Paving Technology, 44: 485.
- Imants Deme,. (2012). Sulfur as an Asphalt Diluent and a Mix Filler. Advances in Chemistry  Series, American Chemical Society, Vol.4, No. 165.
-W.C. McBee, T.A. Sullivan, and J.O. Izatt,. (1980). State-of-the-Art Guideline Manual for Design, Quality Control, and Construction of Sulfur-Extended Asphalt (SEA) Pavements. FHWA IP-80-14, Implementation  Package, Prepared by US Department of Interior Bureau of  Mines with The Sulphur Institute.