21971

21971

ارائه مدل عملكردي آسفالت نيمه گرم ساخته شده با خرده آسفالت و مسلح شده با الياف پارافايبر

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

95-96

1398/08/27

دكتر حسن زياري

دكتر حسن ديواندري

عمران

بازيافت آسفالت يكي از راه هاي افزايش كارآمدي بودجه و سرمايه موجود براي استفاده در زمينه هاي نگهداري و بهسازي شبكه راه ها بوده و همچنين موجب حفظ منابع طبيعي و صرفه جويي در هزينه ها مي شود. اما در فرايند توليد آسفالت گرم با استفاده از مصالح خرده آسفالت، درجه حرارت بالا موجب سخت تر شدن قير و نيز توليد گازهاي سمي شده كه منجر به آلودگي زيست‌محيطي فراواني مي شود. لذا با استفاده از تكنولوژي آسفالت نيمه گرم، با استفاده از كاهش ويسكوزيته قير به وسيله جوان سازها و افزودني هاي مختلف، ضمن كاهش دما، علاوه بر كاهش آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و صرفه‌جويي در مصرف انرژي، شرايط بهتري براي كارگران در محيط كار به لحاظ درجه حرارت پايين‌تر و انتشار مواد سمي كمتر فراهم مي‌گردد. همچنين توليد آسفالت‌هاي نيمه‌گرم در دماهاي پايين‌تر، سبب كاهش ميزان پيرشدگي قير و بهبود سخت ‌شدگي ناشي از اكسيداسيون قير، مي شود. اين پژوهش به دنبال بررسي استفاده از دو تكنيك جهت كاهش هزينه و اثرات طرح مخلوط آسفالتي بر آلودگي زيست‌محيطي و همچنين بهبود عملكرد آسفالت است. يكي استفاده از تكنيك آسفالت نيمه گرم و ديگري استفاده از خرده آسفالت در طرح مخلوط آسفالتي است. استفاده تركيبي از تكنولوژي آسفالت نيمه گرم و درصدهاي بالاي خرده آسفالت، به دليل مزاياي زيست‌محيطي و اقتصادي، بسيار حائز اهميت است. در اين مطالعه از افزودني كائوواكس به‌عنوان افزودني نيمه گرم جهت كاهش دماي اختلاط استفاده شده است. همچنين از خرده آسفالت نيز به مقدارهاي مختلف (0%، 50% و 100% وزن مصالح سنگي مخلوط) استفاده گرديد. با توجه به استفاده از خرده آسفالت، ميزان مصرف مصالح دست‌نخورده كاهش يافت. از الياف پارافايبر نيز به مقدارهاي مختلف (0%، 0.06%، 0.12% و 0.18% وزن مصالح سنگي مخلوط) جهت بهبود بخشيدن به خواص آسفالت استفاده گرديد. جهت مقايسه و بررسي عملكرد مخلوط هاي آسفالتي، آزمايش هاي مدول برجهندگي، خزش ديناميكي، حساسيت رطوبتي، خستگي و عريان شدگي (آب جوشان) انجام گرديدند. استفاده از خرده آسفالت، موجب افزايش مدول برجهندگي مخلوط مي شود، همچنين مقاومت در برابر تغيير شكل دائمي و نيز ميزان عريان شدگي در آزمايش آب جوشان را بهبود مي بخشد، اما موجب كاهش نسبت مقاومت كششي مي‌شود، ولي با اضافه كردن پارافايبر به مقدار 0.06% وزن مصالح سنگي، نسبت مقاومت كششي بهبود مي‌يابد. همچنين با توجه به نتايج آزمايش خستگي، مشخص گرديد كه با اضافه كردن خرده آسفالت، عمر خستگي مخلوط، كاهش چشم-گيري مي يابد، اما با اضافه كردن الياف پارافايبر، عمر خستگي به‌خوبي بهبود مي يابد.

1399/03/03

Performance modeling of WMA mixed with reclaimed asphalt pavement and parafiber

11/18/2021 12:00:00 AM

Asphalt recycling is one of the ways to increase the efficiency of available funds and capital for use in maintenance and improvement of the road network, and to conserve natural resources and save costs. But in the process of producing hot mix asphalt using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), high temperatures cause hardening of bitumen and producing toxic gases that result in a lot of environmental pollution. Therefore, using warm mix asphalt technology, by reducing the viscosity of bitumen by different rejuvenator and additives, in addition to reducing environmental pollution and saving energy, better conditions for workers in the workplace are provided in terms of lower temperatures and less toxic emissions. Production of warm mix asphalt at lower temperatures reduces the amount of bitumen aging and improves the reduction of hardening due to oxidation of bitumen. This study seeks to investigate the use of two techniques to reduce the cost and effects of asphalt mix design on environmental pollution and improve asphalt performance. One is to use warm mix asphalt technique and another to use Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) in asphalt mix design. The use combination of warm mix asphalt and high percentage of RAP is very important because of the environmental and economic benefits. In this study, Kaowax additive was used as WMA additive to reduce the mixing temperature. Also, RAP was used in different amounts (0%, 50% and 100% weight of mixed aggregate). The warm mix asphalt was produced at 115 ° C and therefore, less energy was used to make it than to produce hot mix asphalt. Also, due to the use of RAP, the amount of virgin materials was reduced. Parafiber were used to improve the properties of asphalt (0%, 0.06%, 0.12% and 0.18% of the weight of mixed aggregate). In order to compare and evaluate the performance of asphalt mixtures, resilient modulus test, dynamic creep test, moisture sensitivity test, fatigue test and Boiling Water test were performed. The use of RAP increases the resilient modulus, also improves the resistance to permanent deformation and the amount of whitening in the boiling water test. But it intensifies the moisture sensitivity of the asphalt mixture, but by adding Parafiber (0.06% the weight of mixed aggregate), the moisture sensitivity of the mixture can be improved. Also, according to fatigue test results, it was found that the by addition of RAP, the fatigue life of the mixture significantly decreases, but with the addition of Parafiber, fatigue life well improves.