مطالعه آزمایشگاهی رفتار خستگی قیر و مخلوط آسفالتی حاوی نانورس به روش های جاروب- زمان، کرنش و تیر خمشی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و فناوری مازندران، ایران، مازندران

3 گروه مهندسی عمران، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران

چکیده

مقاومت در برابر خستگی یک مخلوط آسفالتی، توانمندی مخلوط در مقابل بارهای خمشی تکراری بدون شکست است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی رفتار خستگی مخلوط‌های آسفالتی حاوی مصالح آهکی، گرانیتی و نانوافزودنی رس می‌باشد. قیر مورد استفاده در این مطالعه، قیر 70/60 است، که نانوافزودنی‌ها به میزان وزنی 0، 3 و 6 درصد به قیر اضافه شدند. در این تحقیق، آزمایش جاروب زمان در کرنش های ۲ و ۵/۳ و ۵ درصد با استفاده از آزمایش رئومتر برش دینامیکی انجام شد. آزمایش جاروب کرنش نیز جهت ارزیابی خصوصیات خطی و غیرخطی قیر انجام شد. بر روی نمونه‌های آسفالتی، آزمایش مدول برجهندگی و کشش غیرمستقیم انجام شد. همچنین تست خستگی خمش چهارنقطه ای به منظور بررسی رفتار خستگی مخلوط‌های آسفالتی صورت پذیرفت. سطوح کرنش بارگذاری مورد استفاده در این تحقیق شامل 400، 600 و 800 میکروکرنش می باشند. همچنین کلیه تست‌های خستگی در دو دمای متوسط 15 و 25 درجه سانتیگراد صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که با افزودن نانو مواد به قیر، حد ویسکوالاستیک خطی با افزایش مدول برشی کاهش یافت. نتایج بیانگر آن است که افزودن نانورس به قیر و مخلوط آسفالتی سبب افزایش عمر خستگی نمونه‌های آسفالتی در تمامی سطوح کرنش می گردد. همچنین، با افزایش دمای آزمایش از 15 به 25 درجه سانتیگراد، عمر خستگی مخلوط‌های آسفالتی افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental study of the fatigue behavior of asphalt binder and mixture containing nanoclay through Time-Sweep, Strain- Sweep and bending beam methods

نویسندگان [English]

  • Mohsen Amouzadeh Omrani 1
  • Rezvan Babagoli 2
  • Majid Soleimanpour 3
1 Department of Civil Engineering, Savadkouh Branch, Islamic Azad University, Savadkouh, I. R. Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, University of Science and Technology of Mazandaran, Behshahr, Iran
3 Department of Civil Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad university, Amol, Iran
چکیده [English]

Fatigue resistance of an asphalt mixture is the ability of the mixture to withstand repeated bending loads without failure. The purpose of this research is to investigate the fatigue behavior of asphalt mixtures containing limestone, granite and clay nano additives. In this study, the bitumen used in this research is 60/70, and nano additives were added to the bitumen in the amount of 0, 3 and 6% by weight. In this research, the time sweep test was performed at strains of 2, 3.5 and 5% using a dynamic shear rheometer test. The strain sweep test was also performed to evaluate the linear and non-linear properties of bitumen. The modulus of elasticity and indirect tensile test were also performed on asphalt concrete samples. Four-point bending fatigue test was conducted to investigate the fatigue behavior of asphalt mixtures. The loading strain levels used in this research include 400, 600 and 800 microstrain. Also, all fatigue tests were performed at two average temperatures of 15 and 25 degrees Celsius. The results showed that by adding nanomaterials to bitumen, the linear viscoelastic limit decreased with an increase in shear modulus. The results show that; Adding nanoclay to bitumen and asphalt mixture increases the fatigue life of asphalt samples at all strain levels. Also, increasing the test temperature from 15 to 25 °C increases the fatigue life of asphalt mixtures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fatigue
  • Asphaltic Mixture
  • Granite
  • Nano Clay
  • Four Point Bending Test
فصلنامه مهندسی حمل و نقل

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 اردیبهشت 1403

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 بهمن 1402
  • تاریخ بازنگری: 08 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 11 اردیبهشت 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار