پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

بهینه‌سازی و تقویت مخلوط‌های آسفالتی گرم‌: اثرات ترکیبی پودر لاستیک و ساسوبیت بر دوام و مقاومت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران
10.22034/tri.2026.568384.3426
چکیده
تغییر در مشخصات فنی قیر آسفالتی و دانه‌بندی مصالح سنگی نقش اساسی در بهبود عملکرد و دوام روسازی‌های آسفالتی دارد. در این مطالعه، اثر هم‌افزایی پودر لاستیک بازیافتی (GTR) و افزودنی ساسوبیت بر ویژگی‌های مکانیکی و دوام مخلوط‌های آسفالت گرم لاستیکی مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی تحقیق، ارتقای مقاومت در برابر خزش، شیارشدگی و افزایش عمر خستگی مخلوط‌های آسفالتی بود. آزمایش‌های جامعی شامل تعیین ویسکوزیته چرخشی قیرها، ارزیابی رده عملکردی در دماهای بالا و پایین، آزمون‌های خرش و بازگشت چندگانه، جاروب دامنه خطی، خزش دینامیکی و خمشی چهار نقطه‌ای روی مخلوط‌ها و قیرها انجام شد. نتایج نشان داد که ترکیب همزمان GTR و ساسوبیت باعث افزایش چشمگیر مقاومت در برابر خزش، طول عمر خستگی و مقاومت در برابر شیارشدگی در مخلوط‌های SMA و قیر اصلاح‌شده می‌شود. با بهره‌گیری از روش بهینه‌سازی سطح پاسخ (RSM)، ترکیب بهینه شامل ۱۴.۷٪ GTR، ۱.۸۶٪ ساسوبیت، دمای اختلاط ۱۶۷.۸ درجه سانتی‌گراد و ۶.۹۰٪ قیر مشخص شد. این ترکیب نه تنها عملکرد بهینه در مقاومت به خزش، افزایش عمر خستگی و بهبود مقاومت حرارتی ارائه داد، بلکه موجب کاهش تغییر شکل پلاستیک مخلوط‌ها نیز شد. علاوه بر بهبود خواص فنی، کاهش دمای اختلاط باعث صرفه‌جویی انرژی و کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی گردید. در نهایت، مدل RSM توانست خواص مخلوط‌های اصلاح‌شده را با دقت بالا پیش‌بینی و بهینه‌سازی کند، و راهکاری مؤثر و اقتصادی برای تولید آسفالت‌های با دوام و دوستدار محیط زیست ارائه داد. این یافته‌ها چشم‌انداز جدیدی برای استفاده از مواد بازیافتی و افزودنی‌های پلیمری در بهبود کیفیت روسازی‌های آسفالتی فراهم می‌کنند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization and Enhancement of Hot Mix Asphalt: Combined Effects of Crumb Rubber and Sasobit on Durability and Performance

نویسنده English

Amir Amini
Department of Civil Engineering, Na.C, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
چکیده English

Variations in the technical properties of asphalt binder and the aggregate gradation play a critical role in enhancing the performance and durability of pavement structures. This study investigated the synergistic effects of crumb rubber (GTR) and Sasobit additive on the mechanical properties and long-term performance of rubberized hot mix asphalt (HMA). The primary objective was to improve creep resistance, rutting resistance, and fatigue life of asphalt mixtures. Comprehensive experimental tests, including rotational viscosity of binders, high- and low-temperature performance grading, multiple stress creep and recovery (MSCR), linear amplitude sweep (LAS), dynamic creep, and four-point bending tests, were conducted on both binders and asphalt mixtures. The results indicated that the simultaneous incorporation of GTR and Sasobit significantly enhanced creep resistance, fatigue life, and rutting resistance of SMA mixtures and modified binders. Using response surface methodology (RSM), the optimal combination was determined as 14.7% GTR, 1.86% Sasobit, a mixing temperature of 167.8 °C, and 6.90% binder content. This optimal mix not only improved creep resistance, fatigue life, and thermal performance but also reduced plastic deformation of the mixtures. In addition to enhancing technical properties, the reduced mixing temperature contributed to energy savings and lower environmental emissions. Finally, the RSM model accurately predicted and optimized the properties of modified asphalt mixtures, providing an effective and economical strategy for producing durable and environmentally friendly pavements. These findings offer new insights into the utilization of recycled materials and polymer additives for improving the quality and sustainability of asphalt pavements.

کلیدواژه‌ها English

Sustainable Pavement
Rubberized Hot Mix Asphalt
Performance Properties
Response Surface Methodology (RSM)
Synergistic Effects

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 اردیبهشت 1405