23583

بررسي اثر تركيب SBS و افزودني‌هاي گرم بر خصوصيات شيارشدگي و رطوبتي مخلوط‌هاي آسفالتي

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- رشته راه و ترابري

1396-1399

99/08/27

جناب دكتر محمود عامري

عمران

استايرن بودتادن استايرن (SBS) الاستوپلاستومري كه مي‌تواند باعث بهبود شيارشدگي و حساسيت رطوبتي گردد ولي علي‌رغم مزاياي آسفالت پليمري، دماهاي اختلاط و تراكم آسفالت پليمري نسبت به آسفالت متداول (بدون افزودني) به صورت چشمگيري افزايش مي‌يابد كه اين امر خود موجب افزايش مصرف انرژي، افزايش توليد گازهاي گلخانه‌اي و افزايش گازهاي متصاعد ‌شده از قير است. امروزه تكنولوژي جديد مخلوط‌هاي آسفالتي گرم به دليل كاهش دماي تراكم و اختلاط مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از افزودني‌ها در تهيه مخلوط‌هاي آسفالتي گرم كندرواني چسباننده قيري را در دماي معين كاهش مي‌دهند و اجازه مي‌دهند مصالح سنگي در دماي اختلاط كمتري به طور كامل پوشيده شوند. در اين تحقيقات سعي مي‌گردد تا با استفاده از افزودني‌هاي گرم دماي اختلاط و تراكم مخلوط‌هاي آسفالت پلميري كاهش يابد. در اين راستا از سه افزودني گرم پاوما (Pawma) و وارمكس (Warmax) با درصد‌هاي 2/0، 4/0 و 6/0 و ساسوبيت به عنوان يك افزودني رايج با درصدهاي 3، 4 و 5 درصد وزن قير را با قير خالص و قير پليمري ‌حاوي SBS با درصد‌هاي 3، 5 و 7 درصد اختلاط داده شد سپس دماي اختلاط و تراكم نمونه قير‌هاي اصلاح‌شده بوسيله آزمايش ويسكوزيته دوراني (RV و S-ZSV) محاسبه گرديد. پس از آن خصوصيات عملكردي مخلوط‌هاي آسفالتي با انجام آزمايش‌هاي مدول برجهندگي، خزش ديناميكي و حساسيت رطوبتي به روش TSR ، RMR و تست جوشان انجام شده است. نتايج نشان داد كه افزودني‌هاي وارمكس و ساسوبيت توانستند دماي اختلاط و تراكم به ترتيب تا 10 و 12 درجه سانتي‌گراد كاهش دهند، ولي پاوما نتوانست بر روي دما اختلاط و تراكم مخلوط‌هاي آسفالتي هيچگونه اثر چشمگيري بگذارد. نتايج تست‌هاي خزش دينامكي و مدول برجهندگي نشان داد كه افزودني‌هاي پاوما و وارمكس باعث افزايش ميزان عدد رواني و سختي مي‌شوند ولي اثر چشمگيري نداشتند. ولي از سمت ديگر ساسوبيت و SBS باعث افزايش چشمگير سختي و عدد رواني گرديد.تا آنجا كه نمونه 5% SBS با 5% ساسوبيت باعث 9/1 برابري افزايش سختي و 3 برابري افزايش خزش نسبت به نمونه شاهد شدند. نتايج آزمايش‌هاي حساسيت رطوبتي نيز نشان داد كه با افزايش ساسوبيت و SBS به ترتيب ،حساسيت رطوبتي كاهش و افزايش مي‌يابد و بهترين عملكرد پاوما و وارمكس را در حساسيت رطوبتي 4/0 درصد داشت. در نهايت بر اساس اين نتايج مي‌توان ميزان بهينه 3% براي ساسوبيت و 4/0% براي پاوما و وارمكس را پيشنهاد كرد و يا باتوجه به بهبود خاصيتي از آسفالت كه مورد انتطار است، مي‌توان افزودني مناسب و درصد مناسب آن را انتخاب كرد.

1400/02/26

Evaluation the Effect of SBS and Warm Mix Additives on Rutting and Moisture Sensitivity of Asphalt

11/18/2021 12:00:00 AM

(SBS) could lead to improved rutting and moisture sensitivity , but despite the advantages of polymer asphalt , mixing and compaction temperatures of polymer asphalt cincreased significantly compared to conventional asphalt (no additive) , increasing the energy consumption , increasing emission of exotic gasses . nowadays, the technology of warm mix ashalt due to decreasing mixing and compaction temperature is considered The use of additives in the preparation of warm mix asphalt reduces the viscosity at certain temperatures. in this research, the aim is reducing the mixing and compaction temperatures by using warm mix additives. in this regard, (Pawma) and (Warmax) were mixed with percentages of (0.2, 0.4 , 0.6% ) and sasobit as a common additive with concentration of 3 , 5 and 7% were mixed with neat bitumen and polymer modified binder (SBS:3, 5, 7%). Then, the mixing and compaction temperatures of polymer modified binder were investigated by Rotational Viscosity test (RV and S-ZSV). Afterwards, the mechanical characteristics of the mixtures were carried out by resilient modulus, dynamic creep, and moisture sensitivity (TSR, RMR) and Texas boiling water test. the results showed that warmax and Sasobit additives were able to reduce the mixing and compaction temperatures up to 10 and 12°C , respectively , however Pawma could not affect the mixing and compaction temperatures . the results of the Dynamic creep tests and Resilient modulus showed that Pawma and Warmax additives cause an increase in the Flow Number and stifness, but they did not have significant effect. on the other hand , the SBS and Sasobit incresed the stifness and flow number . Mixtures containing 5% of the SBS and 5% of Sasobit increased resilient modulus (1.9 times) and enhanced flow number (3 times) comparing to mixture containing 5% SBS The results of the moisture sensitivity tests also showed that with the increase of Sasobit and SBS, the moisture sensitivity decreased and the best performance of Pawma and Warmax performance was 0.4% Finally, based on these results, the optimum amount of 3% of Sasobit and 0.4% of Pawma and Warmax are the optimum dosages in these tests.

استايرن بوتادين استايرن (SBS) , افزودني گرم , دما اختلاط و تراكم , خزش ديناميكي , مدول برجهندگي , حساسيت رطوبتي

styrene butadiene styrene (SBS) , mixing and compaction temperature , warm mix additive , moisture sensitivity , resilient modulus , dynamic creep