بررسی آزمایشگاهی بازیافت سرد آسفالت با امولسیون قیر رسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

تحقیقات گذشته نشانداده­اند کهافزودنمقداریرسبهقیر،عملکردآسفالترادرمقابلترک‌خوردگی،جاریشدن ومقاومتدربرابر  ضربهبهبودمی‌بخشد. برای بهره‌گیری از این خواص در آسفالت سرد بازیافتی می­توان از امولسیون‌های قیریرسیاستفاده کرد. در این پژوهش بر اساس سوابق تحقیقات انجام‌گرفته بر روی امولسیون­های رسی و مخلوط‌های سرد بازیافتی با قیر امولسیون نمونه‌هایی از امولسیون رسی با استفاده از دو نوع بنتونیت متفاوت، به روش آزمایشگاهی هموژنایزر تهیه و مورد آزمایش قرارگرفتند. تا از صحت محصول تولیدشده اطمینان حاصل شود. پس از تولید موفق امولسیون رسی و کنترل­های کیفیت مربوط نمونه­هایی از مخلوط آسفالت بازیافتی با این نوع امولسیون تهیه و مورد آزمایش و مقایسه با مخلوط بازیافتی با یک نوع امولسیون کاتیونیک رایج قرار می­گیرند تا تأثیرات امولسیون رسی موردبررسی قرار گیرند. در این پژوهش مخلوط­های آسفالت بازیافتی تهیه‌شده بر اساس آزمایش‌های عملکردی مشتمل بر آزمون مقاومت مارشال، آزمون کشش غیرمستقیم در شرایط خشک و اشباع و همچنین آزمون مدول برجهندگی مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته‌اند. نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش نشان می­دهند که اگرچه بازیافت سرد آسفالت با استفاده از امولسیون­های رسی منجر به ارتقاء ویژگی­های مقاومتی آن می­شود، ولی در شرایط رطوبتی عملکرد ضعیف­تری از خود نشان می­دهند.
 
 

کلیدواژه‌ها


 

- بذرافشان، ب، (1388)، "طراحی و ارزیابی مخلوط­های بازیافتی سرد امولسیونی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف، ص.11-19.

 

- حمیدی، ی.، صراف، الف. و طهمورسی، م. (1387) "اثر بنتونیت بر قیر لاستیکی"، دوازدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، دانشگاه صنعتی سهند، مهرماه، تبریز، ایران.

- خاوندی, ع.ر.، آین، و.، اجلالی، ب.، (۱۳۹۲)، "بررسی خواص امولسیون های قیری رسی تولید شده در داخل کشور"، فصلنامه مهندسی حمل و نقل 5 (3)، ص.303-316.

- خدادادی، ا.، سوداگری، ج.، اصلانی، ا.ح.، صالحی، ح.، (1391)، "تاثیر استفاده از قیرهای اصلاح شده با مواد نانو رس در عملکرد خستگی مخلوط­های آسفالتی" فصلنامه مهندسی حمل و نقل، دوره 13، ص. 71.

- دیباج، س.م.، کاووسی، ا.، (1391)، "روشی برای طرح اختلاط و بهینه سازی مخلوط­های آسفالت بازیافتی امولسیونی"، فصلنامه مهندسی حمل و نقل 4 (1)، ص. 23-34.

- سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور، معاونت امور فنی، وزارت راه و ترابری، معاونت آموزش تحقیقات و فنآوری اطلاعات، (1385)، "مشخصات فنی اجرائی بازیافت سرد آسفالت، نشریه شماره 339"، دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله.

- عامری، م.، وامق، م.، روح­الامینی، ح.، بمانا، ک.، (1394)، "ارزیابی اثر نانو رس بر رفتار تغییر شکل دائم مخلوط­های آسفالتی گرم (HMA)"، مجله علمی-پژوهشی عمران مدرس، دوره 15، شماره 3، ص. 149-158.

- عامری، م.، وامق، م.، روح­الامینی، ح.، بمانا، ک.، (1393)، "ارزیابی حساسیت رطوبتی در مخلوط­های آسفالتی گرم (HMA) حاوی نانو رس"، فصلنامه مهندسی حمل و نقل، سال6، شماره4، ص. 613-626.

- غفارپورجهرمی، س.، مرتضوی، م.ر.، وثوق، ش.، و احمدی، ن.ا.، (1389)، "تاثیر نانورس بر رفتار خستگی و تغییر شکل ماندگار قیر"، مهندسی حمل و نقل 2-1، ص. 51-64.

- وزارت راه و شهرسازی، معاونت آموزش، تحقیقات و فناوری (1385)، "روشهای بازیافت سرد و گرم آسفالت و امکان سنجی اقتصادی آن در ایران"، تهران، معاونت آموزش، تحقیقات و فنآوری وزارت راه و شهرسازی، پژوهشکده حمل و نقل.

Ali, A., (2017), "Environmental Impacts of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP)" (Doctoral dissertation, Columbia University).

 

- Alan, M.H., Asphalt Cold Mix Ltd, (1925), "Bituminous emulsion". U.S. Patent 1, pp.542,626.

-Dwarapudi, S., Rao, S.M., Murthy, J.V.S.N., Parida, D.D. and Raju, K.S., (2008), “Effect of activated bentonite on properties of green and fired chromite pellets. Ironmaking & Steelmaking, 35(4),
pp.308-314.

- El-Shafie, M., Ibrahim, I. M. and El Rahman, A. M. M. (2012), "The addition effects of macro and nanoclay on the performance of asphalt binder", Egyptian Journal of Petroleum, Volume 21, Issue 2, pp. 149-154.

- Ghafarpoor, S. Andalibizade, B., & Vossough, S.H. (2010), “Engineering Properties of Nanoclay Modified Asphalt Concrete Mixtures”. The Arabian Journal for Science and Engineering, Volume 35, Number 1B.

- Ghile, D.B., (2006), "Effects of nanoclay modification on rheology of bitumen and on performance of asphalt mixtures". Delft, the Netherlands: Delft University of Technology.

- Goh, S. W., Akin, K., You, Z. and Shi X. (2011), "Effect of deicing solutions on the tensile strength of micro or nano-modified asphalt mixture", Construction and Building Materials, No 25,
pp. 195-200

- James, A., (2010), "Clay stabilized asphalt emulsions", akzo nobel surface chemistry llc, pp. 5.

- Khodadadi, A. and Kokabi, M., (2007), "Effect of Nanoclay on Long-Term Behavior of asphalt concrete pavement". In 2st Congress of Nanomaterials, University of Kashan, Iran.

- Kotal, M. and Bhowmick, A.K., (2015), "Polymer nanocomposites from modified clays: Recent advances and challenges". Progress in Polymer Science, 51, pp.127-187.

- Khabiri, M.M., 2006. Development of a mathematical model for increasing flexible pavement life cycle under preventive maintenance (Doctoral dissertation, Ph. D Thesis, Iran Science and Technology University),270 pages.

- Lee, K.W., Brayton, T.E., Mueller, M. and Singh, A., (2016), "Rational mix-design procedure for cold in-place recycling asphalt mixtures and performance prediction". Journal of Materials in Civil Engineering, 28(6), p.04016008.

- Ndinyo, C.S., Gariy, A. and Mulei, S.M., (2017), "Suitability of a mix of reclaimed asphalt concrete, virgin aggregates and a cationic emulsion as a cold mix surfacing for low volume roads", Proceedings of the JKUAT Scientific Technological and Industrialization Conference held at AICAD Center in Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology, Nairobi, Kenya., pp. 388-398.

- Orešković, M., Bressi, S., Di Mino, G. and Presti, D.L., (2017), "Influence of bio-based additives on RAP clustering and asphalt binder rheology". Tenth International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, At Athens, Greece. pp. 1301-1306.

- Pinnavaia, T.J. and Beall, G.W. eds., (2000), "Polymer-clay Nano composites". John Wiley. USA, ISBN 0471637009.

-Rogge, D.F., Gicks, R.G., Scholz, T.V. and Allen, D., (1992), "Use of Asphalt Emulsions for In-Place Recycling: Oregon Experience". Transportation Research Record.

- Sadeghpour, S., Galooyak, B., Dabir, A. Nazarbeygi, E. and Moeini, A. (2010) "Rheological properties and storage stability of bitumen/SBS/montmorillon it ecomposites". Construction and Building Materials 24,
pp. 300–307.

- Salomon, D.R., (2006), "­Asphalt emulsion technology". Transportation Research Board, Characteristics of Bituminous Materials Committee, Washington, DC., pp 3.

- Shell Bitumen, (1995), "The shell bitumen industrial handbook". Thomas Telford. pp. 120-135.

- Suleiman, N., (2002), “A state-of-the-art review of cold in-place recycling of asphalt pavements in the Northern Plains region,” University of North Dakota, Department of Civil Engineering, North Dakota Department of Transportation Bismarck, ND, USA.

 

- Sureshkumar, M.S., Filippi, S., Polacco, G., Kazatchkov, I., Stastna, J. and Zanzotto, L., (2010), "Internal structure and linear viscoelastic properties of EVA/asphalt nanocomposites". European Polymer Journal, 46(4), pp.621-633.

- Yeung, E., (2017), "Exploring Compaction Effects on Cold In-Place Recycling Mixtures using Emulsified Asphalt" (Doctoral dissertation, University of Arkansas).

- You, Z., Mills-Beale, J., Foley, J.M., Roy, S., Odegard, G.M., Dai, Q. and Goh, S.W., (2011),
"­Nanoclay-modified asphalt materials: Preparation and characterization". Construction and Building Materials, 25(2), pp.1072-1078.

- Yu, J., Zeng, X., Wu, S., Wang, L. and Liu, G., (2007), "Preparation and properties of montmorillonite modified asphalts", Material Science and Engineering, A 447 (1-2), pp. 233–23.

- Zare-Shahabadi, A., Shokuhfar, A. and Ebrahimi-Nejad, S., (2010), "Preparation and rheological characterization of asphalt binders reinforced with layered silicate Nano particles", Construction and Building Materials, Vol. 24, Issue 7, July 2010,
pp. 1239–1244.

- Ziari, H., Divandari, H., Babagoli, R., Akbari, A., (2012), “Influence of betonies additive on bitumen and asphalt mixture properties". World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering, 6(8), pp.629-634.

- Ziari, H., Babagoli, R., Ameri, M. and Akbari, A., (2014), "Evaluation of fatigue behavior of hot mix asphalt mixtures prepared by bentonite modified bitumen". Construction and Building Materials, 68, pp.685-691.

- Ziari, H., Babagoli, R. and Akbari, A., (2015), "Investigation of fatigue and rutting performance of hot mix asphalt mixtures prepared by bentonite-modified bitumen". Road Materials and Pavement Design, 16(1), pp.101-118.