بررسی همزمان اثر پارامترهای دما و نوع ماده‏ ی افزودنی بر خرابی‏ های وابسته به رطوبت در مخلوط‌های آسفالتی داغ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

روسازی‌هایی که در معرض رطوبت قرار دارند به سرعت دچار اضمحلال شده و از بین می‌روند. حساسیت رطوبتی را می‌توان از دست دادن مقاومت و دوام ناشی از تأثیر رطوبت دانست. بر اساس مطالعات صورت گرفته مشخص شده است که اثرات مخرب رطوبت، منجر به کاهش مدول آسفالت تا حدود 25%، افزایش شیارشدگی تا حدود 60% و نیز افزایش خرابی­ های ناشی از خستگی تا حدود 30% می ­شود. افزودن آهک هیدراته به عنوان روشی برای کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی داغ پذیرفته شده است. در تحقیق حاضر، مصالح سنگی مورد استفاده از یک کارخانه­ ی آسفالت واقع در غرب شهر تهران و قیر مورد نیاز از پالایشگاه اصفهان تهیه و آزمایش‌های مورد نیاز روی آنها انجام شد. جهت بررسی همزمان اثر دما و ماده­ی افزودنی، سه نوع مخلوط آسفالتی حاوی درصدهای مختلف آهک هیدراته (1، 5/1 و 2 درصد وزن خشک دانه‌ها) تحت عنوان مخلوط آسفالتی اصلاح شده، و یک نوع مخلوط آسفالتی شاهد (بدون آهک هیدراته) در دو دمای 40 و 60 درجه­ سانتی­ گراد تهیه شدند. به ­منظور بررسی همزمان تأثیر دما و افزودنی آهک هیدراته بر حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی از نرم­ افزار Mini Tab، آزمایش‌  کیفی آب جوشان (ASTM D-3625)، آزمایش­ های کمّی لاتمن اصلاح شده (AASHTO T-283)، میزان اثر چرخ (AASHTO T-324) و پارامتر نسبت مارشال (ASTM D-1559) استفاده شد. نتایج به دست آمده از انجام آزمایش‌های مذکور و منحنی ­های میزان ترسیم شده با استفاده از نرم ­افزار Mini Tab، نشان داد که کاهش دما (از 60 به 45 درجه سانتی­گراد) و افزودن آهک هیدراته موجب بهبود عملکرد مخلوط آسفالتی داغ در برابر خرابی­ های وابسته به رطوبت می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effects of Hydrated Lime on Moisture Resistance of Asphalt Mixes

نویسندگان [English]

  • A. Kavoussi 1
  • J. Bakhtiari 2
چکیده [English]

Stripping is one of the major distresses that occur in asphalt pavements. This will then results in complete pavement disintegration. Various studies have shown that moisture damage results in some 25% decrease in mix modulus and 60% increase in wheel tracking; plus 30% reduction in fatigue life of HMA mixes. Researchers have shown that hydrated lime, if used in the amount of 1 to 2%, is one of the most effective anti stripping additives in reducing moisture susceptibility of asphalt mixes.
This research aimed at studying stripping resistance of asphalt mixes containing various amounts of hydrated lime. The testing method and the testing temperature were the two key factors that were considered in the research. The aggregates, selected from a quarry in west of Tehran were of siliceous type and the binder was a 60-70 penetration grade from Isfahan Refinery. Mixes containing 0, 1, 1.5 and 2% hydrated lime were prepared and were compacted. The testing program consisted of performing boiling water (ASTM D-3625), indirect tensile (AASHTO T-283) and wheel tracking (AASHTO T-324) tests. In addition, Marshall Quotient (ASTM D-1559) of the various mix compositions was determined. The tests were performed at two temperatures of 40 and 60oC. The testing results were analyzed using MiniTab software. These, performed both at dry and saturated conditions, resulted in determination of the optimum amount of hydrated lime in mixes. In addition, it was shown that at increased temperatures moisture susceptibility of mixes were increased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hot-mix asphalt
  • Moisture susceptibility
  • Hydrated lime
AASHTO T-324. 2004. “Standard Method of Test for Hamburg Wheel-Track Testing of Compacted Hot-Mix Asphalt (HMA)”. American Association of State Highway and Transportation Officials.
ASTM D-1559. 1989. “Test Method for Resistance of Plastic Flow of Bituminous Mixtures using Marshall Apparatus”. American Society for Testing and Materials.
Atakan A., Samlioglu, K., Tayfur, S. and Ozen, H. 2005. “Effect of various additives on the moisture damage sensitivity of asphalt mixture”. Construction and Building Materials 19: 11-18.
Hossain, K. and Ullah, F. 2011. “Laboratory evaluation of lime modified asphalt concrete mixes with respect to moisture susceptibility”. J. Civil Environ. Eng. 11(4): 47-54.
Khodaii, A., Haghshenas, H. F. and Kazemi Tehrani, H. 2012. “Effect of grading and lime content on HMA stripping using statistical methodology”. Constr. Build. Mater. 34: 131-135.
Lavin, P. 2003. “A Comparison of Liquid Anti Strip Additive and Hydrated Lime Using AASHTO T-283”. Construction Chemical Technical Director ARR.MAZ Products.
Lesueur. D., Petit, J. and Hans, J. R. 2012. “Increasing the Durability of Asphalt Mixture by Hydrated Lime Addition: What Evidence?”. Eurasphalt & Eurobitume Congress, A5EE-255, Istanbul, Turkey.
Little, D. N. and Epps, J. A. 2006. “The Benefits of Hydrated Lime in Hot Mix Asphalt”. National Lime Association.
Mehrara, A. and Khoadii, A. 2013. “A review of state of the art on stripping phenomenon in asphalt concrete”. Constr. Build. Mater. 38: 423-442.
Mollahosseini, H. S., Hayati, P. and Kavussi, A. 2012. “Evaluation of Hydrated Lime Effect on Asphalt Mixture Durability against Moisture: A Case Study in Iran”. Eurasphalt & Eurobitume Congress, A5EE-437, Istanbul, Turkey.
Punith, V. S., Xiao, F., Wingard, D., Putman, B. J. and Aziz, N. W. 2012. “Moisture Susceptibility and Rutting Resistance Evaluation of Foamed Half Warm Asphalt Mixture”. Transportation Research Board, Washington, D.C., USA.
Rafiqul, A. T. and Arifuzzaman, M. 2010. “Nano scale evaluation of moisture damage in polymer modified asphalt”. J. Mater. Civil Eng. ASCE 22(7), 714–725.
Raynaud, C. 2009. “L’ajout de chaux hydratée dans les enrobés bitumineux”, BTP Matériaux 22: 42-43.
Sengoz, B. and Agar, E. 2007. “Effect of asphalt film thickness on the moisture sensitivity characteristics of hot mix asphalt”. J. Build. Environ. 42: 3621-3628.
Sengul, C. E., Aksoy, S., Iskender, E. and Ozen, H. 2012. “Hydrated lime treatment of asphalt concrete to increase permanent deformation resistance”. Constr. Build. Mater. 30: 139-148.
Sonia, R. 2012. “The way to resist moisture damage and rutting in asphalt mixture in Bangladesh by the application of hydrated lime”. IOSR J. Mech. Civil Eng. 3(2): 36-40.