26322

ارزيابي آزمايشگاهي خواص مكانيكي مخلوط آسفالتي حاوي خرده لاستيك و سيمان ژئوپليمر به روش نيمه تر

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- راه و ترابري

1397

1400/8/26

محمود عامري

مهندسي عمران

سنگدانه هاي سيلسي رودخانه اي بخش قابل توجهي از انواع سنگدانه هاي مورد استفاده در آسفالت هاي گرم (HMA) را تشكيل مي دهند . به طور كلي هدف از اين مطالعه , انتخاب راهكاري كم هزينه و موثر در بهبود حساسيت رطوبتي تواٌم با بهبود مقاومت خستگي در مخلوط هاي آسفالتي گرم (HMA)ساخته شده از مصالح سنگي سيليسي مي باشد . در جهت بهبود مقاومت حساسيت رطوبتي در مخلوط هاي آسفالتي از افزودني استفاده شد . به همين منظور ابتدا به كمك روش خشك , از پودر لاستيك به عنوان افزودني مخلوط آسفالتي در نسبت هاي وزني 2% , 2.5% و 3% (نسبت به وزن سنگدانه) استفاده شد . در اين روش با افزايش پودر لاستيك از 2% به 3% شاهد كاهش مقاومت حساسيت رطوبتي مخلوط شديم كه اين رخداد مطابق با مطالعات گذشته بوده و علت آن را مي توان در تورم ذرات پودر لاستيك و كاهش چسبندگي قير و لاستيك دانست . به منظور كاهش مضرات روش خشك , اقدام به ساخت افزودني جديدي به نام RCR شد , به گونه اي كه بتوان با كمك ماده ي ثالثي به نام ژئوپليمر , واكنش بين پودر لاستيك و قير را كنترل و بهينه كرد . توسط ژئوپليمر 3 نوع پوشش ناقص ( كم – متوسط – زياد ) را بر ذرات پودر لاستيك ايجاد شد و نتيجه آن ساخت 3 نوع افزودني جديد به نام هاي RCR-1 (پوشش كم ) , RCR-2 (پوشش متوسط), RCR3 (پوشش زياد )بود . تمامي انواع مخلوط هاي آسفالتي عبارتند از : مخلوط شاهد ( بدون افزودني ) , مخلوط هاي آسفالتي حاوي 2% , 2.5 % و 3 %پودر لاستيك , مخلوط حاوي2% افزودني RCR-1 , مخلوط حاوي2% افزودني RCR -2 و مخلوط حاوي2% افزودني RCR -3 , در طي آزمايش هاي مقاومت مارشال , حساسيت رطوبتي , كشش غير مستقيم , مدول برجهندگي , خزش ديناميكي و خستگي قطري , مورد بررسي قرار گرفتند . نتايج حاصل از آزمايش ها نشان داد كه افزودني RCR-3 در مقايسه با ديگر افزودني ها اثر بخشي بيشتري در بهبود حساسيت رطوبتي مخلوط شاهد دارد , طوري كه مقدار مقاومت حساسيت رطوبتي مخلوط شاهد را از ميزان 71% به مقدار 95% رسانده است . در آزمايش خستگي كشش غير مستقيم , بيشترين عمر خستگي مربوط به دو مخلوط حاوي پودر لاستيك و RCR-1 بود . مقايسه عمر خستگي در اين دو مخلوط , نشان داد كه افزودني RCR-1 و پودرلاستيك (در مقدار مصرف برابر ) در بهبود عمر خستگي مخلوط آسفالتي اثربخشي تقريبا" برابري حاصل مي كنند .

1401/01/22

Laboratory evaluation of the mechanical properties of asphalt mixtures with Crumb Rubber and Geopolymer Cement incorporated by the semi-wet process.

11/17/2022 12:00:00 AM

Siliceous river gravels form a significant fraction of the different types of aggregates used in the construction of hot-mix asphalt (HMA) pavements. The aim of this study was to select a low-cost and effective solution to improve moisture sensitivity along with improving fatigue resistance in hot asphalt mixtures (HMA) made of siliceous aggregates. The additive was used to improve the resistance of moisture sensitivity in asphalt mixtures. For this purpose, using the dry method, rubber powder was used as an additive to asphalt mix in weight ratios of 2%, 2.5%, and 3% (relative to aggregate weight).In this study, by increasing the crumb rubber from 2% to 3%, we saw a decrease in the resistance of the mixed moisture sensitivity, which is following previous studies and the reason can be the swelling of rubber powder particles and reduced adhesion between binder and crumb rubber.To reduce the flaws of the dry method, a new additive called RCR was developed, so that the reaction between crumb rubber and bitumen could be controlled and optimized with the help of a third material called Geopolymer created three types of incomplete coatings (thin-medium-thick) on rubber powder particles, resulting in the production of three new additives called RCR-1 (crumb rubber particles with a thin coating), RCR-2 (crumb rubber particles with a medium coating), RCR3 (crumb rubber particles with thick coating). All types of asphalt mixtures: control mixture (without additives), asphalt mixtures containing 2%, 2.5%, and 3% rubber powder, the mixture containing 2% additive RCR-1, the mixture containing 2% additive RCR-2, and the mixture containing 2% additive RCR-3 was evaluated during Marshall stability tests, moisture sensitivity, indirect traction, resilient modulus, dynamic creep, and indirect tension (IDT) fatigue. The results of experiments showed that the RCR-3 additive is more effective than other additives in improving the moisture sensitivity of the control mixture so that the moisture resistance of the control mixture has increased from 71% to 95%. In the indirect tensile fatigue test, the highest fatigue resistance was related to two mixtures containing crumb rubber and RCR-1. A comparison of fracture life in these two mixtures showed that RCR-1 additive and crumb rubber (in equal amounts) have almost equal effectiveness in improving the fracture life of asphalt mixtures.

Alireza Haji Mohammad‌ Mehdi

Dr. Mahmood Ameri