ارزیابی مقاومت شیارشدگی قیر و مخلوط آسفالتی حاوی گیلسونایت، پودر لاستیک و افزودنی نیمه گرم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران (مدیر عامل شرکت مهندسین مشاور آرا طرح رویان، تهران، ایران)

چکیده

شیارشدگی یکی از مهمترین خرابی­های روسازی است که در اثر تجمع کرنش­های برگشت ناپذیر در مسیر چرخ­ها اتفاق می افتد. عوامل مختلفی در بروز این نوع خرابی موثر می­باشند که یکی از آنها عدم مقاومت کافی مخلوط آسفالتی می­باشد. یکی از روش­های بهبود مقاومت مخلوط آسفالتی استفاده از افزودنی­های مختلف می­باشد.  لذا، در این تحقیق، اثر افزودنی­های آسفالت نیمه گرم، پودر لاستیک و گیلسونایت بر مقاومت شیارشدگی قیر و مخلوط آسفالتی مورد ارزیابی قرار گرفت. در تحقیق حاضر، گیلسونیت، پودرلاستیک
 و 2 افزودنی نیمه­گرم (3٪ Sasobit و همچنین 0.3٪ Zycotherm) برای اصلاح قیر خالص (AC-85/100) استفاده شد. چندین آزمایش رئولوژیکی قیر و آزمایش عملکردی مخلوط انجام شد. نتایج آزمون رفتار رئولوژیکی قیر نشان داد که افزودن افزودنی‌های ترکیبی منجر به افزایش رفتار دمای بالا ​​قیر می‌شود. آزمایش پایداری ذخیره سازی قیر نیز نشان داد که با استفاده از گیلسونیت تا 10 درصد، پایداری ذخیره سازی قیرها بهبود می یابد، اگرچه با افزایش درصد گیلسونیت، جداسازی فازی قیرها بدتر می­شود. مقاومت شیارشدگی قیرها با افزودن گیلسونایت و افزودنیهای نیمه گرم افزایش می­یابد. علاوه بر این، پودرلاستیک می­تواند رفتار خستگی قیرهای اصلاح شده با گیلسونایت را افزایش دهد. علاوه بر این، CR می­تواند مقاومت شیارشدگی قیرهای اصلاح شده با گیلسونایت حاوی گیلسونیت را افزایش دهد. نتایج آزمایش نمونه نشان داد که استفاده از گیلسونیت، افزودنی‌های نیمه گرم و پودرلاستیک مقاومت شیارشدگی
مخلوط های آسفالتی را افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Rutting Resistance of Binder and Mixture Containing Gilsonite, Crumb Rubber and Warm Mix Additives

نویسندگان [English]

  • Rezvan Babagoli 1
  • Mohammad kashani Novin 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Science and Technology of Mazandaran, Behshahr, Iran.
2 Ph.D., Student, Department of Civil Engineering, University of Science and Technology of Mazandaran, Tehran, Iran. (Chief Executive Officer of Ara Tarh Royan Company, Tehran, Iran)
چکیده [English]

Rutting is one of the most important pavement failures that occur due to the accumulation of irreversible strains in the path of the wheels. Various factors are effective in causing this type of failure, one of which is the insufficient strength of the asphalt mixture. One of the ways to improve the strength of asphalt mix is ​​to use different additives. Therefore, in this study, the effect of semi-hot asphalt additives, rubber powder and gilsonite on bituminous resistance of bitumen and asphalt mixture was evaluated. In the present study, gilsonite, rubber powder and 2 semi-hot additives (3% Sasobit and also 0.3% Zycotherm) were used to modify pure bitumen (AC-85/100). Several bitumen rheological tests and mixed functional tests were performed. The results of rheological behavior test showed that the addition of synthetic additives leads to an increase in the high temperature behavior of bitumen. The fuzzy separation of the bitumens gets worse. The grooving strength of bitumens increases with the addition of gilsonite and semi-hot additives. In addition, rubber powder can increase the fatigue behavior of Gilsonite-modified bitumens. In addition, CR can increase the corrosion resistance of Gilsonite-modified bitumen containing Gilsonite. The results of sample testing showed that the use of gilsonite,
semi-hot additives and rubber powder increases the grooving strength of asphalt mixtures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bitumen
  • Crumb Rubber
  • Asphalt Mix
  • Bitumen Rheology
  • Rutting

مراجع

-AASHTO T., (20121), “Standard test method for multiple stress creep recovery (MSCR) test of asphalt binder using a dynamic shear remoter”, Washington, DC: American Association of State Transport and Officials.
-Brown ER, Cooley LA., (1999), “Designing stone matrix asphalt mixtures for rut-resistant pavements”, Transport Res Board.
-Huang, W. D., M. Zheng, M. Huang, (2015), “Fatigue performance comparison of various kind of asphalt mixture”, J. Build. Mater. 18 (6), pp.1089–1094.
-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.
-Kök, B.V., M. Yilmaz, M. Guler, (2011), “Evaluation of high temperature performance of SBS + Gilsonite modified binder”, Fuel 90, pp.3093–3099.
-Lo Presti D, Airey G., (2013), “Tyre rubber-modified bitumens development: the effect of varying processing conditions”, Road Mater Pavement Des., 14(4), pp.888–900.
-Polacco, G., P. Kriz, S. Filippi, L. Zanzotto, (2008), “Rheological Properties of Asphalt/SBS/ Clay Blends, Eur. Polymer J. 44 (11),
pp.3512–3521.
-Sureshkumar, M.S., S. Filippi, G. Polacco, I. Kazatchkov, J. Stastna, L. Zanzotto, (2010), “Internal structure and linear viscoelastic properties of eva/asphalt nano composites”, Eur. Polymer J. 46 (4), pp.621–633.
-Sun, P., S. Han, H.L. Zhang, Z.Y. Wang, O.M. Xu, (2016), “High-temperature performance of nano-CaCO3/SBS modified asphalt mixture”, Mater. Rev. 30 (4), pp.122– 126.
-Sun, L., X.T. Xin, J.L. Ren,  (2017), “Asphalt modification using nano-materials and polymers composite considering high and low temperature performance”, Constr. Build. Mater., 133,
pp.358–366.
 -Shi, X.G., L.C. Cai, X.J. Liu, W. Xu, X.H. Wang, Y.J. Yang, (2016), “A Laboratory Study on composed modified asphalt applied to airport pavement”, J Air Force Eng. Univ., (Nat. Sci. Ed.) 8, pp.9–12.
-Shi, X.G., L.C. Cai, W. Xu, J. Fan, X.H., (2018), “Wang, Effects of nano-silica and rock asphalt on rheological properties of modified bitumen”, Constr. Build. Mater. 161,
pp.­705–714.
-Wang, Y., C. Wang, H. Bahia,  (2017), “Comparison of the fatigue failure behavior for asphalt binder using both cyclic and monotonic loading modes”, Constr. Build. Mater. 151, pp.767–774.
-Yidirim Y. Polymer modified asphalt binders. Constr Build Mater 2007, 21(1), pp.66–72.
-Yang, K., D. Liu, (2015), “Research on Performance of Trinidad Lake Asphalt Added with SBS-modified Asphalt Mixture”, J. Highway Trans. Res. Dev. 33 (7)­, pp. 28– 32.
-Yusoff, N.I.M., A.A.S. Breem, H.N.M. Alattug, A. Hamim, J. Ahmad, (2014), “The effects of moisture susceptibility and ageing conditions on nano-silica/polymer modified asphalt mixtures”, Constr. Build. Mater. 72, pp.139–147.
-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.
-Zhang F, Yu JY., (2010), “The research for high-performance SBR compound modified asphalt”, Constr Build Mater, 24(3), pp.410–8.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار