22192

بررسي عملكرد مخلوط‌هاي آسفالتي SMA اصلاح شده با تركيب پليمر SBR/EVA و تحليل آماري نتايج

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1398/9/12

دكتر محمود عامري

عمران

در دهه هاي اخير به منظور بهبود عمر رويه هاي آسفالتي و جلوگيري از خرابي هايي نظير شيار شدگي ، عريان شدگي و خستگي ، مخلوط هاي آسفالتي با استخوان بندي سنگدانه اي( SMA ) با داشتن ميزان زيادي از درشت دانه ها، قير و پر كننده طراحي شده اند. در سال هاي گذشته با توجه به افزايش حجم ترافيك، بار محور و خدمات تعمير و نگهداري كم، روسازي راهها در كشور ايران سريعتر به خرابي مي رسند. به منظور حداقل كردن خرابي هاي آسفالت نظير شيار شدگي وترك هاي خستگي، استفاده از مخلوط آسفالتي با استخوان بندي سنگدانه اي توجيح پذير بوده و نياز به اصلاح با پليمر هاي مناسب دارد. پليمر هاي SBR « استايرن-بوتادين-رابر » و EVA « ايتلن-ونيل-استات » از جمله پليمر هاي شناخته شده به منظور اصلاح خواص قير و در نهايت مخلوط آسفالتي هستند كه باعث بهبود مشخصات عملكردي مخلوط توليدي در دماهاي متوسط و بالا مي شوند. از اين رو هدف اصلي اين پايان نامه آزمايشگاهي ، بررسي عملكرد مخلوط‌هاي آسفالتي SMA اصلاح شده با تركيب پليمر هاي SBR/EVA به عنوان يك آميخته پليمري متشكل از دو پليمر با خواص الاستومر و پلاستومر مي باشد. در اين پژهش از مصالح آهكي دولوميتي ، قير با درجه نفوذ 100-85 ، و دو افزودني پليمري « استايرن-بوتادين-رابر » و « ايتلن-ونيل-استات » و همچنين افزودني پليمري « استايرن-بوتادين-استايرن » به منظور مقايسه نتايج با درصد هاي 4 و 5 درصد وزني قير استفاده شده است. آزمايش هاي مدول برجهندگي ، مقاومت كشش غير مستقيم ، خزش ديناميكي و خستگي به روش كشش غير مستقيم بر روي نمونه هاي ساخته شده به منظور كنترل خرابي هايي نظير شيار شدگي ، حساسيت رطوبتي و خستگي مخلوط آسفالتي صورت گرفته اند. نتايج آزمايش ها نشان دهنده اثر گذاري بهتر افزودني پليمري « استايرن-بوتادين-رابر » در دماهاي مياني و اثربخشي افزودني پليمري « ايتلن-ونيل-استات » در دماهاي بالاتر است. همچنين مشاهده مي شود كه نمونه هاي حاوي آميخته پليمري در اكثر موارد توانسته اند اثراتي مشابه يا بسيار نزديك به افزودني پليمري SBS « استايرن-بوتادين-استايرن » به عنوان يك پليمر با خواص ترموپلاستيك الاستومر داشته باشند.

1399/06/04

Evaluation of the SMA mixtures performance modified by SBR/ EVA polymer blends and statistical analysis of results

12/3/2019 12:00:00 AM

In recent decades, to improve the shelf life of asphalt surfaces and prevent breakdowns such as rutting, Moisture Susceptibility and fatigue, stone matrix asphalt mixtures (SMAs) with larger aggregates, bitumen and filler were designed. In recent years, due to increased service, traffic congestion, gear loads and low maintenance, road structures in Iran have deteriorated and therefore fail faster. In order to minimize asphalt breakdowns such as rutting, Moisture Susceptibility and fatigue, the use of stone matrix asphalt is justified and needs to be modified with suitable polymers. Styrene-butadiene-rubber and ethylene-vinyl-acetate polymers are known polymers to modify the properties of bitumen and eventually asphalt mixtures that improve the performance characteristics of the produced mixture at high and low temperatures. Therefore, the main objective of this experimental study is to evaluate the performance of SMA asphalt mixtures modified by SBR / EVA polymer blend as a polymer blend consisting of two polymers with elastomer and plastomer properties. In this study, dolomitic calcareous aggregates, bitumen with penetration of 85-100 mm, and "styrene-butadiene-rubber" and "ethylene-vinyl-acetate" as polymer additives, as well as the "styrene-butadiene-styrene" polymer additive were compared. 4% and 5% by weight of bitumen was used. Resilient modulus, indirect tensile strength, dynamic creep, and indirect tensile fatigue tests were performed on specimens to control rutting, Moisture Susceptibility and fatigue behavior of asphalt mixes. Experimental results show a better effect of the styrene-butadiene-rubber polymer additive at intermediate temperatures and the effectiveness of the ethylene-vinyl-acetate polymer additive at higher temperatures. It is also observed that the samples containing the polymer blend have in most cases had similar or near effects to the "styrene-butadiene-styrene" polymer additive as a thermoplastic elastomer polymer.