Journal of Transportation Infrastructure Engineering

Journal of Transportation Infrastructure Engineering

Investigation of the Effect of Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) and Carbon Fibers (CF) on the Thermal Behavior of Asphalt Mixtures Under Microwave Irradiation

Document Type : Research Paper

Authors
1 Civil engineering department, engineering faculty, Razi university, Kermanshah, Iran
2 Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Razi University
3 Department of Civil engineering, Faculty Of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
10.22075/jtie.2026.41621.1774
Abstract
یکی از روش‌های نوین در زمینه بهبود عملکرد حرارتی روسازی، استفاده از روش گرمایش با امواج مایکروویو است. مخلوط‌های آسفالتی به دلیل ماهیت عایق سنگدانه‌ها و قیر، ضریب هدایت حرارتی پایینی دارند. این ویژگی در هنگام گرمایش با امواج مایکروویو منجر به ایجاد گرادیان دمایی شدید میان سطح و عمق لایه‌ی آسفالت می‌شود. برای غلبه بر این محدودیت، استفاده از افزودنی‌های مختلف جهت ایجاد یک شبکه انتقال حرارت یکنواخت مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته است. هدف اصلی این تحقیق بررسی تأثیر استایرن-بوتادین-استایرن (SBS) و الیاف کربن (CF) بر نرخ گرمایش و توزیع دمایی نمونه‌های آسفالتی تحت تابش امواج مایکروویو است. به منظور بررسی فرایند گرمایش، نمونه‌های آسفالتی در مدت زمان‌های 30، 60، 90 ،120و 150 ثانیه، در داخل دستگاه مایکروویو قرار گرفتند و سپس دمای ایجاد شده در سطح و داخل نمونه‌ها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که الیاف کربن باعث افزایش نرخ گرمایش و توزیع یکنواخت‌تر دمای نمونه‌ها نسبت به نمونه‌های شاهد می‌گردد. همچنین SBS دمای متوسط سطح و داخل نمونه‌های آسفالتی را کاهش داد و یکنواختی توزیع دما را ضعیف‌تر کرد. علاوه بر این، به منظور ارزیابی و مقایسه تأثیر این افزودنی‌ها بر خواص مکانیکی مخلوط آسفالتی از آزمایش خمش سه نقطه‌ای استفاده گردید. نتایج نشان داد که SBS منجر به افزایش 180 درصدی مقاومت نمونه‌ها نسبت به نمونه‌های شاهد می‌گردد. همچنین الیاف کربن مقاومت نمونه‏های آسفالتی را تقریباً 21 درصد نسبت به نمونه‌های شاهد کاهش داد. به‏طورکلی می‌توان نتیجه گرفت که نمونه‌های ساخته شده با ترکیب دو افزودنی SBS و CF، دارای عملکرد بهتری نسبت به سایر نمونه‌های آسفالتی می‌باشند؛ به‌طوری که دارای مقاومتی حدود 164 درصد مقاومت نمونه‌های شاهد بوده و همچنین دارای توزیع دمایی یکنواخت‌تر و نرخ گرمایش بیشتری نسبت به نمونه‌های شاهد می‌باشند.
Keywords
Subjects


Articles in Press, Accepted Manuscript
Available Online from 09 August 2026

  • Receive Date 15 June 2026
  • Revise Date 31 July 2026
  • Accept Date 09 August 2026
  • Publish Date 09 August 2026