پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

بررسی آزمایشگاهی اثرات مونت موریلونیت آلی بر عملکرد آسفالت اصلاح شده با خرده لاستیک

نویسندگان
امین فرج اللهی 1
سارا چوبدار 2
1 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران
2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
10.22034/tri.2024.204356
چکیده
در این پژوهش، مونت موریلونیت آلی (OMMT۱) به قیر اصلاح‌شده پودر لاستیک۲ (CRMA) اضافه شد تا عملکرد دمای بالا، عملکرد ضد پیری و پایداری ذخیره‌سازی را بهبود بخشد. اثرات درصدهای مختلف OMMT بر روی خواص CRMA مورد مطالعه قرار گرفت. فاکتور شیار به‌دست‌آمده با آزمایش رئولوژیکی برشی دینامیکی (DSR۳) برای ارزیابی عملکرد در دمای بالا مورد استفاده قرار گرفت. سختی خزش و مقدار m تعیین شده توسط آزمایش رئومتر تیرچه خمشی (BBR)۴ برای ارزیابی عملکرد در دمای پایین استفاده شد. نقطه نرمی، شکل‌پذیری، فاکتور شیارشدگی قبل و بعد از آزمایش لعاب نازک چرخشی (RTFOT)۵ و تست مخزن پیری تحت فشار (PAV)۶برای مشخص کردن خواص پیری مقایسه شد. علاوه بر این، آزمایش جداسازی پس از رزرو برای 48 ساعت و 7 روز انجام شد و نقطه نرمی و فاکتور شیار شدن لایه‌های بالایی و پایینی لوله جداسازی برای ارزیابی پایداری ذخیره‌سازی اتخاذ شد. نتایج نشان داد که عملکرد در دمای بالا و عملکرد ضد پیری با افزایش درصد OMMT بهبود یافت، در حالی که عملکرد دمای پایین بدتر شد. ثبات ذخیره سازی با افزایش درصد OMMT قبل از اینکه درصد از 4% فراتر رود، بهبود یافت و پس از آن ثبات ذخیره سازی کاهش یافت. با در نظر گرفتن همه عوامل، پیشنهاد می شود که درصد بهینه OMMT  ۳-۴٪ است.
کلیدواژه‌ها
قیر اصلاح شده حاوی پودرلاستیک
مونت موریلونیت آلی
عملکرد در دمای بالا
عملکرد در دمای پایین
ثبات ذخیره سازی

عنوان مقاله English

Experimental Investigation of the Effects of Organic Montmorillonite on the Performance of Asphalt Modified with Rubber Crumb

نویسندگان English

Amin Farajollahi 1
Sara Choubdar 2
1 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

In this research, organic montmorillonite (OMMT1) was added to powdered rubber modified bitumen 2 (CRMA) to improve high performance, anti-aging performance and storage stability. Different percentages of OMMT were studied on CRMA properties. Groove factor obtained by dynamic shear rheological test (DSR3) to evaluate high temperature performance in case of its use. Creep hardness and m value determined by bending beam rheometer test (4) were used to evaluate the performance at the bottom. The softening point, ductility, creasing factor before and after rotary thin glaze test (RTFOT)5 and pressure aging vessel test (PAV)6 are compared to characterize the aging properties. In addition, the separation test was conducted after reservation for 48 hours and 7 days, and the softening point and rutting factor of the top and bottom layers of the separation tube were established to evaluate the storage stability. The results showed that top performance and antiaging performance improved with increasing OMMT percentage, while bottom performance worsened. Storage stability by increasing the percentage of OMMT before this percentage exceeds 4%, improve and find that storage stability after finding. Considering all factors, it is suggested that the optimum percentage of OMMT is 3-4%.

کلیدواژه‌ها English

Modified Bitumen Containing Rubber Powder
Organic Montmorillonite
High Temperature Performance
Low Temperature Performance
Storage Stability
-FANG Chang-qing, LI Tie-hu, ZHANG Zeng-ping, WANG Xin.  (2008). Combined modification of asphalt by waste PE and rubber [J]. Polymer Composites, 29(10): 1183−1187. doi: 10.1002/pc.20424
-LIU Chao-chao, LV S, PENG Xing-hai, ZHENG Jian-long, YU Miao. (2020). Analysis and comparison of different impacts of aging and loading frequency on fatigue characterization of asphalt concrete [J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 32(9): 04020240. doi: 10.1061/(ASCE) MT.1943-5533.0003317
-LIU Chao-chao, LV Song-tao, JIN Dong-zhao, QU Fang- ting. Laboratory investigation for the road performance of asphalt mixtures modified by rock asphalt/styrene butadiene rubber[J]. Journal of Materials in Civil Engineering.
doi.10.1061/(ASCE)MT1943-5533.0003 611
-LI Pei-long, JIANG Xiu-ming, Ding Zhan, Zhao Jun-kai, SHEN Ming-han. (2018). Analysis of viscosity and composition properties for crumb rubber modified asphalt [J]. Construction and Building Materials, 169: 638−647.
 doi:10.1016/j.conbuildmat.2018.02.174
-Rezvan B, Hassan Z. (2017). Evaluation of rutting performance of stone matrix asphalt mixtures containing warm mix additives [J]. Journal of Central South University, 24(2): 360−373. doi: 10.1007/s11771-017-3438-4
-Sienkiewicz M, BorzęDowska-Labuda K, Wojtkiewicz A, Janik H. (2017). Development of methods improving storage stability of bitumen modified with ground tire rubber: a review [J]. Fuel Processing Technology, 159: 272−279.
doi: 10.1016/j.fuproc.2017.01.049
-WANG Hao-peng, LIU Xue-yan, Apostolidis P, Scarpas T. (2018). Non-Newtonian behaviors of crumb rubber- modified bituminous binders [J]. Applied Sciences, 8(10): 1760. doi:10.3390/app8101760
-WEN Gui-an, Zhang Yong, Zhang Yin-xi, SUN Kang, FAN Yong-zhong. (2002). Improved properties of SBS-modified asphalt with dynamic vulcanization [J]. Polymer Engineering & Science, 42(5): 1070−1081. doi: 10.1002/pen. 11013
WEI Hai-bin, LI Zi-qi, JIAO Yu-bo. (2017). Effects of diatomite and SBS on freeze-thaw resistance of crumb rubber modified asphalt mixture [J]. Advances in Materials Science and Engineering. 1−14. doi: 10.1155/2017/ 7802035
-Xu Ou-Ming, Xiao Fei-Peng, Han S, Amirkhanian S N, Wang Zhen-Jun. (2016). High temperature rheological properties of crumb rubber modified asphalt binders with various modifiers [J]. Construction and Building Materials, 112: 49−58. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.069
-XIA Cheng-Dong, LV S, CABRERA M B, WANG Xiao- Feng, ZHANG Chao, YOU Ling-Yun. (2021). Unified characterizing fatigue performance of rubberized asphalt mixtures subjected to different loading modes [J]. Journal of Cleaner Production, 279: 123740. doi: org/10.1016/j.jclepro. 2020.123740
-Zhang Feng, HU Chang-bin, ZHANG Yu. (2018). Research for SEBS/PPA compound-modified asphalt [J]. Journal of Applied Polymer Science, 135(14): 46085.
-Zhang Feng, HU Chang-bin, Zhang Yu. (2018). Influence of montmorillonite on ageing resistance of styrene-ethylene/ butylene-styrene-modified asphalt [J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 133(2): 893−905.
doi 10.1007/s10973-018-7130-1