ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی حاوی گوگرد پلیمری با بکارگیری قیر لاستیکی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد

2 دانشجو

3 دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

همه ساله بسیاری از راه‌های آسفالتی کشور در اثر ضعف لایه‌های روسازی‌های آسفالتی و فشارهای ترافیکی دچار آسیب یا خرابی زودرس می شوند. از خرابی هایی که بسیارگسترده می‌باشد، خرابی‌های ناشی از حساسیت رطوبتی مخلوطهای آسفالتی است. با توجه به نقش مثبت گوگرد پلیمری در افزایش مقاومت مخلوط‌های آسفالتی، در این پژوهش نقش افزودنی گوگاس که نمونه‌ای از افزودنی گوگرد پلیمری است، بر پدیده‌ی عریان‌شدگی مخلوط آسفالتی مورد بررسی قرارگرفته است. در این تحقیق با جایگزینی 30، 40 و 50 درصد قیر با این افزودنی به بررسی چگونگی مقاومت آسفالت‌های حاوی گوگاس در برابر رطوبت و عریان‌شدگی پرداخته شده است. با استفاده از آزمایش لاتمن اصلاح شده ( AASHTO T283 )مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه‌ها در شرایط اشباع و خشک به دست آمده و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان داد که استفاده از این افزودنی به خودی خود باعث افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر عریان‌شدگی نشده و برای این هدف لازم است اقدامی صورت گیرد که در این تحقیق از قیر اصلاح‌شده با پودرلاستیک استفاده شد. در این راستا پس از بررسی نتایج آزمایشات متداول ترکیبات قیر و پودرلاستیک مقدار بهینه 20 درصد برای تهیه مخلوط تعیین گردید. نتایج آزمایشات نشان داد که استفاده از قیر لاستیکی باعث بهبود مقاومت مخلوط آسفالتی حاوی گوگرد پلیمری (گوگاس) در برابر عریان شدگی به میزان حدود15 درصد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Moisture Damage Resistance of Sulfur Extended Asphalt Mixes Containing a Crumb Rubber Modified Bitumen

نویسندگان [English]

  • HASSAN TAGHAVI ZAVAREH 1
  • mahdi azarnia 2
1 M.Sc Student of Highway and Transportation
2 M.Sc Student of Highway and Transportation
چکیده [English]

Asphalt pavements are damaged continuously due to premature failures and exceeded traffic loads. Among the various failures, moisture damage is the most widely spread failure in asphalt pavements. Sulfur extended polymer is a newly developed additive that is used to increase loading capacity of asphalt pavement designed. However, the role of these additives are purely investigated in term of their effect on moisture resistance of asphalt mixes. In this research by replacing 30, 40 and 50 percent of Googas (a sulfur extended additive produced in Mashhad, Iran), Marshall size specimens were prepared. Modified Lattman testing was performed on mixes and their Tensile Strength Ratio (TSR) parameter was determined on all mixes. The results showed that above additive cannot attributed on moisture resistance of asphalt mixes as its present status. In order to overcome this lack of resistance, a crumb rubber modified containing 20 percent rubber was replaced with the original 60/70 pen bitumen of the mix. repeating all ITS testing on the above mix combination with this new binder, it resulted in improvement of mixes (about 15 percent increase in TSR value). This exceeded the minimum requirement of TSR for asphalt mixes which could not be achieved neither with conventional mix, nor with those containing Googas and 60/70 pen graded bitumen.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hot Mix Asphalt
  • Sulfur-Polymer
  • crumb rubber
  • Moisture susceptibility
  • Indirect Tensile Strength
- AASHTO T-283(2007) “Resistance of compacted asphalt mixtures to moisture-induced damage”, American Association of State Highway and Transportation Officials
- Epps, J. A., Sebaaly, J. P., Maher, M. R. and Mc- Cann, M. B. (2000) “Compatibility of a test for moisture- induced damage with Superpave volumeric mix design”, Transportation Research Board, Washington, D.C., USA.
- Gorkem, C. and Sengoz, B. (2009) “Predicting stripping and moisture induced damage of asphalt concrete prepared with polymer modified bitumen and hydrated lime”, Construction and Building Materials, 23, pp. 2227-2236.
- Hicks, R. G. (2002) “Asphalt rubber design and construction guidelines”, California Integrated Waste Management Board , vol 1.Design Guidelines.
- Kandhal, P. (1982) “Evaluation of sulfur extended asphalt binders in bituminous paving mixtures”, Journal of the Association of Asphalt Pavement Technology, 51, pp. 189-222.
- Lee, S., Akisetty, K. and Amirkhanian, N. (2008) “ The efect of crumb rubber modifier (CRM) on the performance properties of rubberized binders in HMA pavements”, Journal of Construction and Building Material, 22,pp. 1368-1375.
- Mehrara, A. and Khoadii, A. (2013) “A review of state of the art on stripping phenomenon in asphalt concrete”, Construction and Building Materials, 38, pp. 423-442.
- Presti, D. (2013) “Recycled tyre rubber modified bitumens for road asphalt mixtures: A literature review”, Construction and Building Materials,49, pp. 863–881.
- Strickland, D., Colange, J., Martin, M. and Deme, I. (2008) “ Performance properties of sulfur Extended Asphalt Mixtures with Modified Sulfur Pellets”, ISAP.
- Stuart, K. (1990 ) “Performance evaluation of sulfur- extended asphalt pavements – laboratory evaluation”, FHWA-RD-90-110.
- Timm, D. H., Robbins, M. M., Willis, J. R., Tran, N. and Taylor, A. J. (2011) “Evaluation of mixture performance and structural capacity of pavements using shell Thiopave: phase II - Construction, laboratory evaluation, and full-scale testing of Thiopave test sections - One year report”, Report 11-03, National Center for Asphalt Technology, Auburn University,
- Weber, H. (2003) “Sulphur- asphalt and its global aspects”, Sulphur Institute, 19th. Sulphur Phosphate Symposium,.
- Xiao, F. and Amirkhanian, S. (2007) “Laboratory investigation of moisture damage in rubberized asphalt mixtures containing reclaimed asphalt pavement”, International Journal of Pavement Engineering, 21, pp. 958-964.
- Yildirim ,Y. (2007) “Polymer modified asphalt binders”, Construction and Building Materials, 21, pp.66- 72.