26247

بررسي مكانيزم خستگي مخلوط‌هاي قيري اصلاح‌شده با پايه پليمري

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش راه و ترابري

1393

1396/07/24

آقاي دكتر محمود عامري

مهندسي عمران

رشد روزافزون ترافيك در سال‌هاي اخير و افزايش وزن محور وسايل نقليه، باعث اعمال نيروهاي بيشتر بر سيستم روسازي شده، درنتيجه عمر مفيد روسازي كاهش مي‌يابد. اين افزايش تنش، خرابي‌هايي را در سيستم روسازي به وجود مي‌آورد. پديده خستگي و ترك‌هاي ناشي از آن ازجمله خرابي‌هاي مهم در سيستم روسازي آسفالتي مي‌باشد كه در اثر تكرار بار ترافيكي رخ مي‌دهد. بر اين اساس، امروزه محققان سعي دارند با استفاده از روش‌ها و فن‌هاي مختلف، رفتار قير را بهبود بخشند. يكي از روش‌هاي رايج و موفق در سال‌هاي اخير براي نيل به هدف مذكور، اصلاح قير با استفاده از مواد پليمري است. استفاده از قيرهاي اصلاح‌شده، منجر به افزايش مقاومت مخلوط آسفالتي مي‌گردد. از سوي ديگر اصلاح قير در بيشتر موارد گرانروي آن را افزايش و كارايي را كاهش مي‌دهد، لذا براي سهولت توليد مخلوط، دما بالا مي‌رود. از طرفي افزودني‌هاي مخلوط آسفالتي گرم (WMA) كارايي قير را بهبود داده و تا حدي مشكل افزايش دماي توليد را كاهش مي‌دهند. از سوي ديگر آزمايشات سوپرپيو توانايي لازم براي بررسي دقيق رفتار قيرهاي اصلاح‌شده را ندارند، بر همين اساس آزمايشات تكميلي براي بررسي رفتار قير پيشنهاد شد. ازجمله آزمايشات تعيين رفتار خستگي قيرهاي اصلاح‌شده، آزمايش جاروب دامنه خطي (LAS) مي‌باشد. در پژوهش حاضر، تأثير پليمرهاي SBS، SBR و LDPE بر روي رفتار قير با آزمايشات سوپرپيو و آزمايش مكمل سوپرپيو (PG+) موردسنجش قرار گرفت. در مرحله بعد، تأثير افزودني ساسوبيت بر رفتار قيرهاي اصلاح‌شده با پليمرهاي SBS، SBR و LDPE از طريق آزمايشات سوپرپيو بررسي شد و براي ارزيابي رفتار خستگي قيرهاي اصلاح‌شده حاوي ساسوبيت آزمايش جاروب دامنه خطي انجام شد. نتايج نشان داد كه اصلاح قير با استفاده از پليمرهاي ذكرشده، عملكرد قير را در دماهاي بالا و مياني بهبود داده ولي تأثير مثبتي بر دماهاي پايين نداشته است. همچنين قيرهاي پليمري در درصدهاي پايين كرنش، عمر خستگي را بالابرده و عملكردي بهتر از قير پايه دارند. براي نمونه‌هاي حاوي ساسوبيت، استفاده از اين افزودني در قيرهاي پليمري ويسكوزيته را كاهش داده ولي عملكرد مناسبي بر دماهاي عملكردي نداشته است همچنين افزايش ساسوبيت به نمونه‌ها عمر خستگي را كاهش داده است.

1400/12/23

Evaluation of fatigue mechanism of modified asphalt binder

10/16/2018 12:00:00 AM

In recent years, due to increase in traffic and weight of vehicles, pavement life time is decreased. Incrasing tensions cause the failure to the pavement. Fatigue cracking is a major type of structural distress in asphalt pavement is caused by the accumulation of damage under repeated traffic loading. Therefore, researchers attempt to modify the bitumen behavior using various methods .Modification of bitumen using the polymer material is one of the current approaches. The strength of asphalt mixture is increasing by using of modified bitumen. On the other hand, modification of bitumen cause to increase in viscosity and decrease in the durability. Thus, high temperature cause to easier produce of asphalt mixture. Also warm mix asphalt additive imporove the durability of bitumen and reduse the problem of increasing the temperature. The superpave experiments cannot precisely analyses the modified asphalt behavior. Thus other experiments such as Linear Amplitude Sweep (LAS) for exploring the bitumen fatigue are proposed. In present research, the effect of SBS, SBR and LDPE polymers on the bitumen behavior were evaluated by superpave and PG+ experiments.In the next process, the sasobit additive impact on the modified bitumen behavior were studied by suparpave experiments.In the folloeing, the Linear Amplitude Sweep (LAS) test were conducted to evaluate the bitumen behavior that modified by sasobit.The results illustrate that performance of bitumen were improved in high and intermediate temperatures by used polymers, but didn't have a positive effect on low temperature performances. Also polymer-modified bitumen were increased fatigue life in low percent of Strain compare with pure bitumen. Using of sasobit in polymer-modified bitumen was decreased viscosity and fatigue performance, but didn’t have proper impact on performance grades.

قير , اصلاح پليمري , رده بندي عملكردي , خستگي قير , آزمايش جاروب دامنه خطي

Bitumen , Polymer-modified Bitumen , Performance Grade , Bitumen's fatigue , Linear Amplitude Sweep

Esmat Riyahi

Dr. Mahmoud Ameri