بررسی تاثیر اتیلن وینیل استات و پلی اتیلن با چگالی بالا بر خصوصیات دینامیکی مخلوط آسفالتی گرم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران

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

چکیده

تولید زباله های صنعتی به دلیل تحولات سریع صنعتی طی دهه­های اخیر به شدت افزایش یافته است. از طرف دیگر، مسائل جدی زیست محیطی در اثر استفاده بیش از حد از منابع طبیعی ایجاد شده است. بطری­های پلاستیکی از جمله مواد زاید هستند که ممکن است خیلی آهسته تخریب شود و بالاترین سطح آلودگی را ایجاد کنند. با توجه به خواص اتیلن وینیل استات و خاصیت HDPE۱، می­توان از آنها به عنوان اصلاح کننده قیر استفاده کرد. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر ۲EVA در مخلوط آسفالتی حاوی HDPE، برای بررسی خصوصیات دینامیکی آسفالت اصلاح شده با استفاده بهینه از پلاستیک بازیافتی انجام شده است. نتایج آزمایش­های دینامیکی مدول سفتی (در دمای 25 درجه سانتیگراد)، خستگی (در دمای 20 درجه سانتیگراد)
و بار محوری تکرار شونده (در دمای 40 و 60 درجه سانتیگراد) نشان داد که مخلوط حاوی این افزودنی­ها بعد از استراحت
و باربرداری از خاصیت ارتجاعی و مقاومت خوبی برخوردار است. نتایج آزمایشات نشان داد که افزودن HDPE و افزایش مقدار افزودنی EVA، باعث بهبود خرابی شیار شدگی، افزایش عمر خستگی و مدول برجهندگی مخلوط آسفالتی می­شود. طرح اختلاط حاوی مقدار 4 درصد افزودنی HDPE و 3 درصد EVA بهترین مخلوط برای بهبود خواص مورد بررسی می­باشد. با توجه به این که مخلوط مورد نظر نسبت به تغییرات دما بسیار حساس است و در دمای بالا قابلیت ارتجاعی خود را از دست می­دهد، استفاده از دو افزودنی (HDPE و EVA) در مناطقی با آب و هوای معتدل و سرد مطلوب­تر می­باشد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of Ethylene Vinyl Acetate and High Density Polyethylene on the Dynamic Properties of Hot Asphalt Mixture

نویسندگان [English]

  • Mohsen Amoozadeh Omrani 1
  • Saeed Alikhani 2
  • Rezvan Babagoli 3
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Savadkooh Branch, Islamic Azad University, Savadkooh, Iran.
2 M.Sc., Student, Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Science and Technology of Mazandaran, Behshahr, Iran.
چکیده [English]

The production of industrial waste has increased greatly in recent decades due to rapid industrial developments. On the other hand, serious environmental issues have been caused by excessive use of natural resources. Plastic bottles are one of the waste materials that may degrade very slowly and cause the highest level of pollution. Due to the properties of ethylene vinyl acetate and the properties of HDPE, they can be used as bitumen modifiers. Therefore, the current research was conducted with the aim of investigating the effect of EVA in asphalt mixture containing HDPE, to investigate the dynamic characteristics of modified asphalt with optimal use of recycled plastic. The results of dynamic tests of stiffness modulus (at 25°C), fatigue (at 20°C) and Repeated Load Axial (RLA) (at 40 and 60°C) showed that the mixture containing these additives after rest and Loading had good elasticity and resistance. The results of the tests showed that adding HDPE and increasing the amount of EVA additive improved rutting distress, increased fatigue life and resilient modulus of asphalt mixture. The mixing plan containing 4% of HDPE and 3% of EVA was the best mixture to improve the studied properties. Due to the fact that the desired mixture is very sensitive to temperature changes and loses its elasticity at high temperature, the use of two additives (HDPE and EVA) is more desirable in areas with moderate and cold climates.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High Density Polyethylene (HDPE)
  • Ethylene Vinyl Acetate (EVA)
  • Warm Asphalt Mixture
  • Plastic Waste

مراجع

-Abed, Alaa H., and Hussain U. Bahia, (2020), "Enhancement of permanent deformation resistance of modified asphalt binder concrete mixtures with nano-high density polyethylene", Construction and Building Materials 236, 117604.
-Alghrafy, Yasser M., Sherif M. El-Badawy, and El-Sayed M. Abd Alla., (2021), "Rheological and environmental evaluation of sulfur extended asphalt binder binders modified by high-and low-density polyethylene recycled waste", Construction and Building Materials 307, 125008.
-Ameri, M., Mansourian, A., Sheikhmotevali, A.H., (2013), “Laboratory evaluation of ethylene vinyl acetate modified bitumen and mixtures based upon performance related parameters”, Construction and Building Materials 40, pp.438–447.
-Arabani, M., Hagi. A.K., Mirabdolazimi, S.M & Haghgoo, M., (2006), “Increment of Stiffness Modulus in Asphaltic Pavement by Additional of Waste Tire Tread Mes International Seminar on Asphalt Pavement Technologies”, ISSA World Congress, Beijing, Cina.
-Arabani, M., Mirabdolazimi, S.M., (2009), “Evaluation of Creep Compliance of Rubberized Aspalt in Compare with Conventional Hot Mix Asphalt” Advanced Testing and valuationation of bitumenus materials, Taylor and Francis Group.
-Arabani, M., Haghi, A.K., Mirabdolazimi, S.M. & Haghgoo, M., (2006), “Increment of fatigue resistance of HMA by waste tite thread, 7th International congress on civil engineering, Tehran. Iran.
-Attaelmanan, M., Feng, Ch.P., AI, A., (2011), “Laboratory evaluation of HMA with high density polyethylene as a modifier, Construction and Building Materials”, 25, pp.2764–2770.
-Behbahani, Hamid , Hamedi Gholam Hossein, Najafi Moghaddam Gilani Vahid, and Nikookar Mohammad, (2019), "Improving the moisture performance of hot mix glass asphalt binder by high-density polyethylene as an asphalt binder binder modifier", pp.184-193.
-Chegenizadeh, Amin, Bradley Peters, and Hamid Nikraz, (2021), "Mechanical properties of stone mastic asphalt binder containing high-density polyethene: An Australian case", Case Studies in Construction Materials 15, e00631.
-Ibrahim, Al-Hadidy A., (2019), "Laboratory investigation of aged HDPE-modified asphalt binder mixes", International Journal of Pavement Research and Technology 12, No. 4, pp.364-369.
-Moghadas Nejad, F., Azarhoosh, A., Hamedi, GH.H., (2014), “Effect of high density polyethylene on the fatigue and rutting performance of hot mix asphalt – a laboratory study, Road Materials and Pavement Design”, 15(3), pp.746-756.
-Edeskar T., (2004), “Technical and environmental of tyre shreds focusing on ground engineering applications Lulea University of Technology”.
-Madhava Reddy, N., Venkatasubbaiah, M.C., (2017), “Effects of high density polyethylene and crumb rubber powder on properties of asphalt mix, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET)”, 4(6).
-Köfteci, S., Ahmedzade, P., Günay, T., (2018),“valuation of bitumen physical properties modified with waste plastic pipes”, Canadian Journal of Civil Engineering, 45(6), pp.469-477.
-Moussa, Ghada S.,(2021), “Ashraf Abdel-Raheem, and Talaat Abdel-Wahed­", Effect of nanoclay particles on the performance of high-density polyethylene-modified asphalt binder concrete mixture" Polymers 13,
No. 3, 434.
-Moussa, Ghada, Ashraf Abdel-Raheem, and Talaat Abdel-Wahed, (2020), "Investigating the moisture susceptibility of asphalt mixtures modified with high-density polyethylene", JES., Journal of Engineering Sciences 48, No. pp.5,765-782.
-Ullah, Safeer, Muhammad Raheel, Rawid Khan, and Muhammad Tariq Khan, (2021), "Characterization of physical & mechanical properties of asphalt binder concrete containing low-& high-density polyethylene waste as aggregates", Construction and Building Materials 301, 124127.
-Zoorob SE, Suparma LB., (2000), “Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded asphaltic concrete containing recycled plastics aggregates replacement (plastiphalt), Cement Concrete Composites, 22, pp.233-42.
پژوهشنامه حمل و نقل
دوره 20، شماره 2
تیر 1402
صفحه 325-338

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار