ارزیابی آزمایشگاهی تأثیر پودر لاستیک ضایعاتی و پودر ضایعاتی پلی اتیلن بازیافتی بر خواص عملکردی قیر و مخلوط آسفالتی با رویکرد زیست محیطی

نویسنده

گروه ارزیابی و آمایش سرزمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

اثرات اصلاحی پلیمر بر عملکرد قیر در دمای پایین به طور قابل ملاحظه ای توسط تجزیه حرارتی پلیمر لاستیک استایرن- بوتادین ۱(SBR) در طول عملیات تولید مخلوط قیر به خطر می افتد. اثربخشی استفاده از روغن خوراکی ضایعات/ ساسوبیت ۲(Sasobit/WCO) به عنوان یک افزودنی مخلوط گرم در کاهش عواقب نامطلوب پیری حرارتی بر روی قیر اصلاح شده با استایزن بوتادین رابرSB) و در عین حال حفظ عملکرد اولیه قیر نشان داده شده است. با این حال، مطالعات کمی برای بررسی بیشتر خواص رئولوژیکی و مقاومت در برابر پیری قیر SB اصلاح شده با ترکیبات Sasobit/WCO انجام شده است. در این تحقیق، سه افزودنی - Sasobit، WCO، و کامپوزیت Sasobit/WCO - انتخاب شدند و اثرات آن‌ها بر ویژگی‌های فیزیکی و رئولوژیکی SB و همچنین دمایی که در آن مخلوط‌ها آماده شدند، ارزیابی شدند. علاوه بر این، با استفاده از رئومترهای برشی دینامیکی ۴(DSR) و رئومترهای تیر خمشی ۵(BBR)، اثرات این مخلوط نیمه گرم بر روی درجه عملکرد 6(PG) و مقاومت در برابر پیری SB مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به نتایج، کامپوزیت­های Sasobit/WCO در کاهش دمای آماده سازی مخلوط بهتر از Sasobit و WCO عمل می کنند. Sasobit/WCO همچنین عملکرد SB را در دمای بالا و پایین به طور همزمان بهبود می بخشد. در مقایسه با مخلوط‌های آسفالت گرم، افزودن Sasobit/WCO دمای آماده‌سازی مخلوط‌های قیر را تا 19 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد که به نوبه خود به حداقل رساندن اثرات منفی پیری دما بر عملکرد SB کمک می‌کند. علاوه بر این، افزودن کامپوزیت Sasobit/WCO می تواند مقاومت مخلوط SB را در برابر ترک حرارتی بهبود بخشد. پس از معرفی Sasobit/WCO، PG دمای بالا SB بدون توجه به اینکه تاثیر مخلوط گرم در نظر گرفته شده است یا خیر، دو درجه افزایش یافت. با افزودن Sasobit/WCO، انعطاف پذیری SB در برابر پیری کوتاه مدت افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


-Alqahtani, M.A.; Bazuhair, R.W.  (2023). Effects of Rediset Additive on the Performance of WMA at Low, Intermediate, and High Temperatures. Sustainability 15, 5471.
-ASTM D6521; (2013). Standard Practice for Accelerated Aging of Asphalt Binder Using a Pressurized Aging Vessel (PAV). ASTM International: West Conshohocken, PA, USA.
-ASTM D6648; (2016). Standard Test Method for Determining the Flexural Creep Stiffness of Asphalt Binder Using the Bending Beam Rheometer (BBR). ASTM International: West Conshohocken, PA, USA.
-ASTM D7175; (2015). Standard Test Method for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer. ASTM International: West Conshohocken, PA, USA.
-Eltwati, A.; Jaya, R.P.; Mohamed, A.; Jusli, E.; Al-Saffar, Z.; Hainin, M.R.; Enieb, M. (2023).  Effect of Warm Mix Asphalt (WMA) Antistripping Agent on Performance of Waste Engine Oil-Rejuvenated Asphalt Binders and Mixtures. Sustainability 15, 3807.
-Kushwaha, P.; Chauhan, A.S.(2023).  Pavement design and construction using warm mix asphalt: A bibliometric overview. Mater. Today Proc.
-Li, D.; Chen, R.  (2023). Investigation on physical properties and modification mechanisms of diatomite/SBR modified asphalt. PLoS ONE 18, e0286328.
-Liu, Z.; Sun, L.; Gu, X.; Wang, X.; Dong, Q.; Zhou, Z.; Tang, J. (2023). Characteristics, mechanisms, and environmental LCA of WMA containing Sasobit: An analysis perspective combing viscosity-temperature regression and interface bonding strength. J. Clean. Prod. 391, 136255.
-Meng, Y.; Liu, L.; Huang, W.; Li, M. (2023). Effect of increasing preheating temperature on the activation and aging of asphalt binder in reclaimed asphalt pavement (RAP). J. Clean. Prod. 402, 136780.
-Ren, S.S.; Liang, M.; Fan, W.Y.; Zhang, Y.Z.; Qian, C.D.; He, Y.; Shi, J.T. (2018). Investigating the effects of SBR on the properties of gilsonite modified asphalt. Constr. Build. Mater. 190, 1103–1116.
-Sukhija, M.; Saboo, N.; Pani, A. (2023). Effect of warm mix asphalt (WMA) technologies on the moisture resistance of asphalt mixtures. Constr. Build. Mater. 369, 130589.
-Wang, D.; Hu, L.; Dong, S.; You, Z.; Zhang, Q.; Hu, S.; Bi, J. (2022). Assessment of testing methods for higher temperature performance of emulsified asphalt. J. Clean. Prod. 375, 134101.
-Zhang, F. Hu, C. (2014). Influence of aging on thermal behavior and characterization of SBR compound-modified asphalt. J. Therm. Anal. Calorim. 115, 1211–1218.
-Zhao, Y.; Chen, M.; Wu, S.; Cao, Z.; Zhou, X. (2023). Full-component cascade utilization of waste cooking oil in asphalt materials. Constr. Build. Mater. 404, 133355.
-Zhu, C. Zhang, H. Xu, G. Shi, C. (2017). Aging rheological characteristics of SBR modified asphalt with multi-dimensional nanomaterials. Constr. Build. Mater. 151, 388–393.