آمار

تعداد نشریات7
تعداد شماره‌ها399
تعداد مقالات5,389
تعداد مشاهده مقاله5,287,989
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,882,735
عامری, محمود, افشین, ابوالفضل, ابراهیم‌زاده شیراز, مهدی, رحیمی ینگجه, آرش. (1400). ارزیابی تأثیر افزودنی‌های اسلک‌وکس و پلی‌پروپیلن‌وکس بر خصوصیات شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(5), 1835-1852. doi: 10.22060/ceej.2019.17172.6484
محمود عامری; ابوالفضل افشین; مهدی ابراهیم‌زاده شیراز; آرش رحیمی ینگجه. "ارزیابی تأثیر افزودنی‌های اسلک‌وکس و پلی‌پروپیلن‌وکس بر خصوصیات شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53, 5, 1400, 1835-1852. doi: 10.22060/ceej.2019.17172.6484
عامری, محمود, افشین, ابوالفضل, ابراهیم‌زاده شیراز, مهدی, رحیمی ینگجه, آرش. (1400). 'ارزیابی تأثیر افزودنی‌های اسلک‌وکس و پلی‌پروپیلن‌وکس بر خصوصیات شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 53(5), pp. 1835-1852. doi: 10.22060/ceej.2019.17172.6484
عامری, محمود, افشین, ابوالفضل, ابراهیم‌زاده شیراز, مهدی, رحیمی ینگجه, آرش. ارزیابی تأثیر افزودنی‌های اسلک‌وکس و پلی‌پروپیلن‌وکس بر خصوصیات شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1400; 53(5): 1835-1852. doi: 10.22060/ceej.2019.17172.6484

ارزیابی تأثیر افزودنی‌های اسلک‌وکس و پلی‌پروپیلن‌وکس بر خصوصیات شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 9، دوره 53، شماره 5، مرداد 1400، صفحه 1835-1852    اصل مقاله (943.81 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2019.17172.6484
نویسندگان
محمود عامری* 1؛ ابوالفضل افشین2؛ مهدی ابراهیم‌زاده شیراز2؛ آرش رحیمی ینگجه2
1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.
2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده
استفاده از پودر لاستیک به منظور اصلاح خواص عملکردی قیر، همواره مورد توجه محققین بوده است. نتایج نشان داده است که استفاده از پودر لاستیک در مخلوط‌های آسفالتی منجر به بهبود عملکرد و افزایش دوام روسازی می‌گردد. با این وجود، افزایش ویسکوزیته قیر اصلاح شده با پودر لاستیک که منجر به افزایش دمای اختلاط و تراکم مخلوط آسفالتی می‌گردد، به عنوان یکی از معایب کاربرد پودر لاستیک شناخته می‌شود. بنابراین، زمینه مناسبی برای استفاده از افزودنی‌های نیمه‌گرم وجود دارد تا علاوه بر بهبود عملکرد مخلوط آسفالتی، رویکرد کاهش مصرف انرژی و تولید آلودگی‌های زیست‌محیطی نیز مورد توجه قرار گیرد. از طرف دیگر قیر نقش مهمی در تعیین عملکرد مخلوط‌های آسفالتی دارد. همچنین بررسی خصوصیات مخلوط‌های آسفالتی زمان‌بر و پرهزینه می‌باشد. بنابراین ارزیابی خصوصیات عملکردی قیرها کمک زیادی به شناخت عملکرد مخلوط‌های آسفالتی در برابر انواع خرابی‌ها می‌کند. هدف اصلی در این پژوهش، بررسی تأثیر افزودنی‌های نیمه‌گرم آلی (واکس‌ها) بر عملکرد شیارشدگی قیر اصلاح شده با پودر لاستیک با استفاده از آزمایش تنش خزشی چندگانه برگشت‌پذیر می‌باشد. آزمایش تنش خزشی چندگانه برگشت‌پذیر روش جدیدی به منظور ارزیابی عملکرد شیارشدگی قیرها در چند سطح تنش می‌باشد که پارامترهای حاصل از آن در مقایسه با معیارهای شارپ همبستگی بهتری با نتایج آزمایش‌های شیارشدگی مخلوط آسفالتی دارند. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می‌دهند که استفاده از پلی‌پروپیلن‌وکس در هر دو سطح تنش 100 و 3200 پاسکال، مقاومت شیارشدگی قیر لاستیکی را افزایش می‌دهد؛ در حالی‌که اسلک‌وکس با افزایش مقدار پارامتر کرنش تجمعی غیرقابل برگشت قیر، منجر به کاهش مقاومت شیارشدگی قیر لاستیکی می‌گردد.
کلیدواژه‌ها
رئولوژی قیر؛ افزودنی نیمه‌گرم؛ قیر لاستیکی؛ شیارشدگی؛ آزمایش تنش خزشی چندگانه برگشت‌پذیر
موضوعات
آسفالت پلیمری؛ افزودنی ها؛ انواع خرابی روسازی انعطاف پذیر؛ پارامتر های رفتاری قیر/آسفالت
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the Effect of Slack Wax and Polypropylene Wax on the Rutting Properties of Crumb Rubber Modified Binder
نویسندگان [English]
Mahmood Ameri1؛ Abolfazl Afshin2؛ Mehdi Ebrahimzadeh Shiraz2؛ Arash Rahimi Yengejeh2
1School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST).
2School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]
The use of crumb rubber to modify the binders has been the interest of researchers for many years. It has been proven that the use of asphalt mixtures containing crumb rubber is leading to improve performance and increase durability of asphalt pavement. However, increasing the viscosity of crumb rubber modified (CRM) binder which increases mixing and compaction temperature of asphalt mixture, is known as one of the disadvantages of using crumb rubber. So, there is a good concept for using warm mix additives to besides improving the performance of asphalt mixture, reduce energy consumption and environmental pollution also be considered. On the other hand, the binder has an important role in the investigation of the performance of the asphalt mixture. It is also time-consuming and costly to evaluate the properties of asphalt mixtures. Hence, evaluating the performance characteristics of the binder helps in understanding the performance of asphalt mixtures against various types of damage. The main objective of this study is to investigate the effect of organic warm mix additives (waxes) on the rutting performance of CRM binders by using the multiple creep stress recovery (MSCR) test. It was found that the MSCR test results have a good correlation to rutting than SHRP criteria. The results of this study showed that the use of polypropylene wax in addition to increasing rutting resistance of CRM binder also will lead to an increase in pavement traffic level by one degree. Despite this, slack wax reduced the rutting resistance of the CRM binder by increasing the Jnr parameter.
کلیدواژه‌ها [English]
Binder rheology, Warm mix additives, Crumb rubber modified binder, Rutting, Multiple stress creep recovery test
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع
  1. Wang, F. Xiao, X. Zhu, B. Huang, J. Wang, S. Amirkhanian, Energy consumption and environmental impact of rubberized asphalt pavement, Journal of Cleaner Production, 180 (2018) 139–158.
  2. Vaitkus, Influence of warm mix asphalt technology on asphalt physical and mechanical properties, Construction and Building Materials, 112 (2016) 800–806.
  3. Lo Presti, Recycled Tyre Rubber Modified Bitumens for road asphalt mixtures: A literature review, Construction and Building Materials, 49 (2013) 863–881.
  4. E. Kaloush, Asphalt rubber : Performance tests and pavement design issues, Construction and Building Materials, 67 (2014) 258–264.
  5. J. Lee, C.K. Akisetty, S.N. Amirkhanian, The effect of crumb rubber modifier (CRM) on the performance properties of rubberized binders in HMA pavements, Construction and Building Materials, 22 (2008) 1368–1376.
  6. M. Nejad, P. Aghajani, A. Modarres, H. Firoozifar, Investigating the properties of crumb rubber modified bitumen using classic and SHRP testing methods, Construction and Building Materials, 26 (2012) 481–489.
  7. Yu, Z. Leng, Z. Dong, Z. Tan, F. Guo, J. Yan, Workability and mechanical property characterization of asphalt rubber mixtures modified with various warm mix asphalt additives, Construction and Building Materials, 175 (2018) 392–401.
  8. Akisetty, Evaluation of warm mix asphalt additives on performance properties of crm binder and mixtures, PhD Dissertation, Clemson University, (2008).
  9. R.M. Oliveira, H.M.R.D. Silva, L.P.F. Abreu, S.R.M. Fernandes, Use of a warm mix asphalt additive to reduce the production temperatures and to improve the performance of asphalt rubber mixtures, Journal of Cleaner Production, 41 (2013) 15–22.
  10. Leng, H. Yu, Z. Zhang, Z. Tan, Optimizing the mixing procedure of warm asphalt rubber with wax-based additives through mechanism investigation and performance characterization, Construction and Building Materials, 144 (2017) 291–299.
  11. Wang, X. Liu, P. Apostolidis, T. Scarpas, Review of warm mix rubberized asphalt concrete: Towards a sustainable paving technology, Journal of Cleaner Production, 177 (2018) 302–314.
  12. Du, J. Chen, Z. Han, W. Liu, A review on solutions for improving rutting resistance of asphalt pavement and test methods, Construction and Building Materials, 168 (2018) 893–905.
  13. B.S. Bastos, L.F.A.L. Babadopulos, J.B. Soares, Relationship between multiple stress creep recovery (MSCR) binder test results and asphalt concrete rutting resistance in Brazilian roadways, Construction and Building Materials, 145 (2017) 20–27.
  14. Radhakrishnan, M. Ramya Sri, K. Sudhakar Reddy, Evaluation of asphalt binder rutting parameters, Construction and Building Materials, 173 (2018) 298–307.
  15. Santagata, O. Baglieri, D. Dalmazzo, L. Tsantilis, Evaluation of the anti-rutting potential of polymer-modified binders by means of creep-recovery shear tests, Materials and Structures, 46 (2013) 1673–1682.
  16. Cardone, G. Ferrotti, F. Frigio, F. Canestrari, Influence of polymer modification on asphalt binder dynamic and steady flow viscosities, Construction and Building Materials, 71 (2014) 435–443.
  17. Subhy, D. Lo Presti, G. Airey, An investigation on using pre-treated tyre rubber as a replacement of synthetic polymers for bitumen modification, Road Materials and Pavement Design, 16 (2015) 245–264.
  18. Saboo, P. Kumar, Analysis of Different Test Methods for Quantifying Rutting Susceptibility of Asphalt Binders, Journal of Materials in Civil Engineering, 28 (2016) 04016024.
  19. Kumar, N. Saboo, P. Kumar, S. Chandra, Effect of warm mix additives on creep and recovery response of conventional and polymer modified asphalt binders, Construction and Building Materials, 138 (2017) 352–362.
  20. Zhang, H. Wang, J. Gao, Z. You, X. Yang, High temperature performance of SBS modified bio-asphalt, Construction and Building Materials, 144 (2017) 99–105.
  21. Venudharan, K.P. Biligiri, N.C. Das, Investigations on behavioral characteristics of asphalt binder with crumb rubber modification: Rheological and thermo-chemical approach, Construction and Building Materials, 181 (2018) 455–464.
  22. U. Bahia, D.I. Hanson, M. Zeng, H. Zhai, M.A. Khatri, R.M. Anderson, NCHRP REPORT 459, Characterization of Modified Asphalt Binders in Superpave Mix Design, National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C, (2001).
  23. D’Angelo, R. Kluttz, R.N. Dongre, K. Stephens, L. Zanzotto, Revision of the superpave high temperature binder specification: the multiple stress creep recovery test (with discussion), Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 76 (2007).
  24. L.J. Wasage, J. Stastna, L. Zanzotto, Rheological analysis of multi-stress creep recovery (MSCR) test, International Journal of Pavement Engineering, 12 (2011) 561–568.
  25. E. Zoorob, J.P. Castro-Gomes, L.A. Pereira Oliveira, J. O’Connell, Investigating the Multiple Stress Creep Recovery bitumen characterisation test, Construction and Building Materials, 30 (2012) 734–745.
  26. Zhang, C. Xing, F. Gao, T. shuai Li, Y. qiu Tan, Using DSR and MSCR tests to characterize high temperature performance of different rubber modified asphalt, Construction and Building Materials, 127 (2016) 466–474.
  27. Zhou, H. Li, P. Chen, T. Scullion, Laboratory evaluation of asphalt binder rutting, fracture, and adhesion tests, Texas. Dept. of Transportation. Research and Technology Implementation Office, 2014.
  28. J. Navarro, P. Partal, F. Martínez-Boza, C. Gallegos, Influence of crumb rubber concentration on the rheological behavior of a crumb rubber modified bitumen, Energy and Fuels, 19 (2005) 1984–1990.
  29. C. Huang, Rheological characteristics of crumb rubber-modified asphalts with long-term aging, Road Materials and Pavement Design, 7 (2006) 37–56.
  30. H. Shafabakhsh, M. Sadeghnejad, Y. Sajed, Case study of rutting performance of HMA modified with waste rubber powder, Case Studies in Construction Materials, 1 (2014) 69–76.
  31. Venudharan, K.P. Biligiri, Conceptualization of permanent deformation characteristics of rubber modified asphalt binders: Energy-based algorithm and rheological modeling, Construction and Building Materials, 126 (2016) 388–397.
  32. Venudharan, K.P. Biligiri, Heuristic Principles to Predict the Effect of Crumb Rubber Gradation on Asphalt Binder Rutting Performance, Journal of Materials in Civil Engineering, 29 (2017) 04017050.
  33. Zhao, F. Xiao, S.N. Amirkhanian, B.J. Putman, Characterization of rutting performance of warm additive modified asphalt mixtures, Construction and Building Materials, 31 (2012) 265–272.
  34. Xiao, P.E.W. Zhao, S.N. Amirkhanian, Fatigue behavior of rubberized asphalt concrete mixtures containing warm asphalt additives, Construction and Building Materials, 23 (2009) 3144–3151.
  35. K. Akisetty, S. Lee, S.N. Amirkhanian, Laboratory investigation of the influence of warm asphalt additives on long-term performance properties of CRM binders, International Journal of Pavement Engineering, 11 (2010) 153–160.
  36. Akisetty, F. Xiao, T. Gandhi, S. Amirkhanian, Estimating correlations between rheological and engineering properties of rubberized asphalt concrete mixtures containing warm mix asphalt additive, Construction and Building Materials, 25 (2011) 950–956.
  37. M. Rodríguez-alloza, J. Gallego, I. Pérez, Study of the effect of four warm mix asphalt additives on bitumen modified with 15 % crumb rubber, Construction and Building Materials, 43 (2013) 300–308.
  38. M. Rodríguez-alloza, J. Gallego, I. Pérez, A. Bonati, F. Giuliani, High and low temperature properties of crumb rubber modified binders containing warm mix asphalt additives, Construction and Building Materials, 53 (2014) 460–466.
  39. Yu, Z. Leng, Z. Zhou, K. Shih, F. Xiao, Z. Gao, Optimization of preparation procedure of liquid warm mix additive modified asphalt rubber, Journal of Cleaner Production, 141 (2017) 336–345.
  40. Amirkhanian, M. Corley, Utilization of rubberized asphalt in the United States - an overview, in: Proceedings of 04 International Symposium on Advanced Technologies in Asphalt Pavements, South Korea, 2004: pp. 3–13.
  41. ASTM Standard D6114, Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder, American Society for Testing and Materials, (2009).
  42. Edwards, P. Redelius, Rheological effects of waxes in bitumen, Energy & Fuels, 17 (2003) 511–520.
  43. Lu, H. Soenen, P. Redelius, Impact of Bitumen Wax on Asphalt Performance-Low Temperature Cracking, Proceedings of the 3Rd Eurasphalt and Eurobitume Congress Held Vienna, May 2004, 2 (2004) 1351–63.
  44. AASHTO Standard T316, Standard Method of Test for Viscosity Determination of Asphalt Binder Using Rotational Viscometer, American Assiciation of State and Highway Transportation Officials, (2010).
  45. Subhy, Advanced analytical techniques in fatigue and rutting related characterisations of modified bitumen: Literature review, Construction and Building Materials, 156 (2017) 28–45.
  46. Dongre, J. D’Angelo, G. Baumgardner, G. Reinke, New developments in refinement of the superpave high temperature specification parameter, In 40th Annual Meeting of the Petersen Asphalt Research Conference, Laramie, WY, (2003).
  47. AASHTO, Multiple Stress Creep Recovery Test of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (MSCR), TP70-12, (2012).
  48. A. D’Angelo, The relationship of the mscr test to rutting, Road Materials and Pavement Design, 10 (2009) 61–80.
  49. AASHTO M332, Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder Using Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) Test, Wshington, (2014).
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 765
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,300


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب