جاده

جاده

اثر باریت ضایعاتی بر رفتار قیر و مخلوط‌ آسفالتی بررسی حساسیت رطوبتی و پایداری حرارتی

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
چکیده
این پژوهش به بررسی اثرات کاربرد پودر باریت به عنوان فیلر و نانو باریت به عنوان اصلاح‌کننده قیر بر بهبود رفتار حساسیت رطوبتی و عملکرد حرارتی مخلوط‌های آسفالتی می‌پردازد. نمونه‌های آسفالتی با استفاده از پودر باریت به عنوان جایگزین فیلر معمولی (حالت اختلاط خشک) و قیر اصلاح شده با نانو باریت (حالت اختلاط تر) تهیه شدند. نتایج آزمایش‌های مقاومت مارشال و حساسیت رطوبتی حاکی از بهبود قابل توجه عملکرد مخلوط‌های آسفالتی حاوی باریت در هر دو حالت اختلاط نسبت به نمونه‌های حاوی فیلر معمولی بود. به طور مشخص، حساسیت رطوبتی برای نمونه‌های حاوی 6% باریت، 40 درصد، 92/0 در مقابل 65/0 برای فیلر معمولی بهبود نشان داد. آزمونTنیز این بهبود آماری را تایید کرد. علاوه بر این، خواص قیر اصلاح شده با نانو باریت با استفاده از آزمایش‌های استاندارد قیر و آزمون کالری‌سنجی تفاضلی روبشی DSC، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایجDSC، نشان داد که اصلاح قیر با نانو باریت منجر به بهبود پایداری حرارتی قیر می‌شود. درجه نفوذ قیر اصلاح شده با 3، 5 و 7 درصد نانو باریت، کاهش نشان داد ، به ترتیب 65، 61 و 57 در مقابل 68 برای قیر شاهد، که نشان‌دهنده افزایش سختی و مقاومت در برابر تغییر شکل حرارتی است.
کلیدواژه‌ها

-Abdel-Wahed, T., Abdel-Raheem, A., & Moussa, G. (2022). Performance Evaluation of Asphalt Mixtures Modified with Nanomaterials. MEJ-Mansoura Engineering Journal, 47(1), 1-15. doi.org/10.21608/bfemu.2022.221670
-Alfaqawi, R. M., Fareed, A., Zaidi, S. B. A., Airey, G. D., & Rahim, A. (2022). Effect of hydrated lime and other mineral fillers on stiffening and oxidative ageing in bitumen mastic. Construction and Building Materials, 315, 125789.
 doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125789
-Calandra, P., Quaranta, S., Figueira, B. A. M., Caputo, P., Porto, M., & Rossi, C. O. (2022). Mining wastes to improve bitumen performances: An example of circular economy. Journal of Colloid and Interface Science, 614, 277-287. doi.org/10.1016/j.jcis.2022.01.106
-Chakravarty, H., & Sinha, S. (2020). Moisture damage of bituminous pavements and application of nanotechnology in its prevention. Journal of Materials in Civil Engineering, 32(8), 03120003.
doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003293.
-Chitsazan, A. (2023), Laboratory Evaluation of the Effect of Natural Zeolite as Warm Mix Asphalt Additive on Moisture Susceptibility of Asphalt Mixture with an Environmental Approach, Road No.117, Road Scientific Quarterly, Year 21, Vol. 4, Issue 117, Winter 2023[in Persian].
doi.org/10.22034/road.2023.178911
-Dimulescu, C., & Burlacu, A. (2021). Industrial waste materials as alternative fillers in asphalt mixtures. Sustainability, 13(14), 8068. doi.org/10.3390/su13148068
Jwaida, Z., Al Quraishy, Q. A., Almuhanna, -R. R., Dulaimi, A., Bernardo, L. F. A., & Andrade, J. M. D. A. (2024). The Use of Waste Fillers in Asphalt Mixtures: A Comprehensive Review. CivilEng, 5(4), 801-826.
Doi.org/10.3390/civileng5040042
-Karslıoğlu, A., Onur, M. İ., & Balaban, E. (2022). Investigation of boron waste usage in civil engineering applications. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11(3), 727-735.
-Lopresti, M., Palin, L., Alberto, G., Cantamessa, S., & Milanesio, M. (2021). Epoxy resins composites for X-ray shielding materials additivated by coated barium sulfate with improved dispersibility. Materials Today Communications, 26, 101888.
-Mamuye, Y., Liao, M. C., & Do, N. D. (2022). Nano-Al2O3 composite on intermediate and high temperature properties of neat and modified asphalt binders and their effect on hot mix asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 331, 127304. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127304
-Meng, Y., Chen Xing, J., Kong, W., & Hu, Y. (2023). Review of emulsified asphalt modification mechanisms and performance influencing factors. Journal of Road Engineering, 3(2), 141-155.
-Nabiun, R., Nasajpour-Esfahani, N., Jasim, D. J., Mirvalad, S., Garmestani, H., & Toghraie, D. (2024). Laboratory evaluation of mechanical properties and noise absorption in magnetite-enhanced concrete for pavement applications. Case Studies in Construction Materials, 21, e03570. doi.org/10.1016/j.cscm. 2024.e03570
-Shi, B., & Zhou, S. (2024). Application of fume silica nanoparticles to improve high-temperature rheological performance of terminal blend rubberized asphalt. Case Studies in Construction Materials, 20, e03276.
doi.org/10.1016/j.cscm. 2024.e03276
-Tian, Y., Sun, L., Li, H., Zhang, H., Harvey, J., Yang, B., & Fu, K. (2021). Laboratory investigation on effects of solid waste filler on mechanical properties of porous asphalt mixture. Construction and Building Materials, 279, 122436.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122436
-Xing, B., Fang, C., Lyu, X., Fan, W., & Lyu, Y. (2024). Influence of mineral filler characteristics on the filler–asphalt interfacial behavior. Advanced Powder Technology, 35(10), 104636.doi.org/10.1016/j.apt.2024.104636
-Yilmaz, B., Özdemir, A. M., & Gürbüz, H. E. (2023). Assessment of thermal properties of nanoclay-modified bitumen. Arabian Journal for Science and Engineering, 48(4), 4595-4607.doi.org///10.1007/s13369-022-07142-4
-Zhang, G., Wang, M., Yang, J., Wu, M., Ding, Q., & Zhu, J. (2024). Preparation of barium alumino-silicate based ceramsite from bauxite, coal gangue and barite: Physical properties, microstructure, and γ-ray shielding behavior. Construction and Building Materials, 437, 136965.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136965
-Zhang, H., Duan, H., Zhu, C., Chen, Z., & Luo, H. (2021). Mini-review on the application of nanomaterials in improving anti-aging properties of asphalt. Energy & Fuels, 35(14), 11017-11036. doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.1c01035
-Zhu, X., Cai, Y., Zhong, S., Zhu, J., & Zhao, H. (2017). Self-healing efficiency of ferrite-filled asphalt mixture after microwave irradiation. Construction and Building Materials, 141, 12-22. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.145