31694

بررسي اثر كپسول هاي جوانساز بر تراكم و فضاي خالي مخلوط آسفالتي سرد خودترميم

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- راه و ترابري

1400

1403/06/26

آقاي دكتر زياري

-

عمران

در حوزه مهندسي راهسازي، ترك خوردگي عمدتا يكي از مشكلات مربوط به اثرات زيست محيطي است كه در اثر بارگذاري وسايل نقليه ايجاد مي¬شود. ترك¬ها طول عمر روسازي¬هاي آسفالتي را كاهش مي¬دهند و منجر به نگهداري مكرر و افزايش هزينه¬هاي نگهداري مي¬شود. مطالعات نشان مي¬دهد تركيب افزودني-هاي خودترميم شونده با آسفالت باعث ترميم ترك¬ها شده و عمر مفيد روسازي آسفالتي را افزايش مي-دهد. به طور گسترده نشان داده شد كه بتن آسفالتي يك ماده خودترميم شونده است اما به تنهايي پاسخگوي ترميم ريزترك¬ها نمي¬باشد. خودترميمي آسفالت¬ها به دو صورت جوانسازي و گرمايش انجام مي-گردد. جوان¬كننده¬ها معمولا از طريق كپسول¬ها، الياف¬هاي توخالي¬، فيبرهاي عروقي ويا به عنوان افزودني وارد مي¬شوند. در اين پژوهش با استفاده از كپسول¬هاي جوانساز سديم آلجينات حاوي روغن خوراكي گياهي (روغن آفتابگردان) ويژگي¬هاي عملكردي مانند مقاومت و سختي مخلوط¬هاي آسفالتي متراكم شده با 50، 60، 75، 90 و 100 ضربه چكش مارشال و 0، 0.5 و 1 درصد كپسول مورد بررسي قرار گرفت. براي توليد آسفالت از قير امولسيون ديرشكن (قير 65%) تهيه شده از شركت بهبود صنعت بيرجند و مصالح سنگي تهيه شده از معدني سنگي چالدران استفاده شده است. پس از توليد و عمل آوري 28 روزه مخلوط¬هاي آسفالتي مشاهده شد كه اكثر كپسول¬ها حين تراكم سالم ماندند و پس از ايجاد ترك روغن جوانساز كپسول¬هاي اطراف ترك آزاد شده و ترميم ترك را آغاز مي¬كند. آزمايشات مارشال، مقاومت كششي غير مستقيم، حساسيت رطوبتي و مدول برجهندگي بر روي نمونه¬هاي ساخته شده پس از عمل آوري 28 روزه انجام شد. نتايج نشان دادند كه استقامت نمونه¬هاي حاوي كپسول¬هاي جوانساز با افزايش تعداد ضربات چكش ماشال افزايش چشمگيري داشتند و در نتيجه موجب ترميم ترك مي¬شود. درصد فضاي خالي نمونه¬ها نيز با قرارگيري كپسول¬هاي جوانساز درون آسفالت كاهش 2 تا 6 درصدي داشتند. آزمايش حساسيت رطوبتي نشان داد در هر درصد كپسول با افزايش تعداد ضربات چكش مارشال، مقاومت مخلوط آسفالتي سرد در برابر آسيب¬هاي رطوبتي افزايش مي¬يابند كه منجر به تاخير در عريان شدگي آسفالت و در نهايت شكست ديرهنگام مي¬گردد. در آزمايش مدول برجهندگي، نمونه¬ها با 0.5 درصد كپسول جوانساز متراكم شده با 50 و 75 ضربه چكش مارشال بيشترين مقدار سختي را از خود نشان دادند.

1403/09/21

Investigating the effect of rejuvenating capsules on density and air void of cold self-healing asphalt mixture

9/16/2025 12:00:00 AM

In the field of road construction engineering, cracking is mainly one of the problems related to environmental effects caused by vehicle loading. Cracks reduce the lifespan of asphalt pavements and lead to frequent maintenance and increased maintenance costs. Studies show that the combination of self-healing additives with asphalt causes heal of cracks and increases the useful life of asphalt pavement. It was widely shown that asphalt concrete is a self-healing material, but it is not responsible for the healing of microcracks alone. Self-healing of asphalts is done in two ways: rejuvenating and heating. Rejuvenators are usually introduced through capsules, hollow fibers, vascular fibers or as additives. In this research, using rejuvenating sodium alginate capsules containing edible vegetable oil (sunflower oil), performance characteristics such as strength and hardness of asphalt mixtures compacted with 50, 60, 75, 90 and 100 Marshall hammer blows and 0, 0.5 and 1% capsules were investigated. For the production of asphalt, slow breaking emulsion asphalt (asphalt 65%) obtained from Behbod Sanat Birjand company and stone materials obtained from Chaldoran stone mine were used. After 28 days of production and processing of asphalt mixtures, it was observed that most of the capsules remained healthy during compaction, and after creating a crack, the rejuvenating oil of the capsules around the crack is released and begins to heals the crack. Marshall tests, indirect tensile strength, moisture sensitivity and modulus were performed on the samples made after curing for 28 days. The results showed that the endurance of the samples containing rejuvenating capsules increased significantly with the increase in the number of hammer blows, and as a result, it leads to crack repair. The percentage of air void of the samples decreased by 2 to 6 percent with the placement of rejuvenating capsules in the asphalt. The moisture sensitivity test showed that in each capsule percentage, with the increase in the number of blows of the Marshall hammer, the resistance of the cold asphalt mixture against moisture damage increases, which leads to a delay in the stripping of the asphalt and ultimately late failure. In the growth modulus test, the samples with 0.5% rejuvenating capsule compacted with 50 and 75 blows of the Marshall hammer showed the highest hardness.

آسفالت سرد خودترميم , كپسول هاي جوانساز , سديم آلجينات , درصد فضاي خالي , كشش غير مستقيم , حساسيت رطوبتي , مدول الاستيسيته

self-healing cold asphalt , rejuvenating capsules , soduim alginate , percentage of air void , moisture sensitivity , modulus of elasticity

Bahareh Binaeibash

Dr. Ziari