ارزیابی تأثیر ایوانیک و زایکوترم بر حساسیت رطوبتی و پتانسیل شیارشدگی مخلوط‌های ماستیک درشت‌دانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران

چکیده

عملکرد رویه‌های آسفالتی در برابر عوامل محیطی از جمله رطوبت حائز اهمیت است و بسیاری از خرابی‌ها تحت تأثیر مستقیم ورود آب به جسم روسازی و تضعیف اتصال بین قیر و سنگدانه به وجود می‌آید. از طرفی مخلوط‌ آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای (SMA) نوعی مخلوط آسفالتی گرم با اسکلت درشت‌دانه و درصد بالای قیر و فیلر می‌باشد که به خاطر ریزش قیر، نیاز به استفاده از افزودنی‌ها می‌باشد. بنابراین هدف این تحقیق بررسی آثار نانومواد بر حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی SMA است. در این پژوهش از مصالح آهکی، قیر70/60، دو افزودنی ایوانیک دگوسا (TEGO Addibit L300) به میزان 15/0، 25/0 و 35/0 درصد و زایکوترم (Zycotherm) به میزان 05/0، 1/0 و 15/0درصد وزنی قیر استفاده شده است. آزمایشات مدول برجهندگی، کشش غیرمستقیم، آب جوشان و خزش دینامیکی روی نمونه‌های آسفالتی به منظور کنترل حساسیت رطوبتی و پتانسیل شیارشدگی انجام گرفته است. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که مواد ضد عریان‌شدگی ایوانیک تا 6 درصد و زایکوترم تا 16 درصد باعث بهبود عملکرد مخلوط‌های آسفالتی SMA در مقابل رطوبت می‌شود. افزودن زایکوترم (15/0درصـد وزنی قیر) به مخلوط آسفالتی نیز باعث بهبود مقاومت شیارشدگی می‌شود. همچنین در تحلیل و مقایسه این دو ماده به این نتیجه می‌رسیم که تأثیر نانو ماده زایکوترم در بهبود خواص رطوبتی و عملکردی مخلوط نسبت به ایوانیک مطلوب‌تر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation effect of Evonik and Zycotherm on moisture sensitivity and rutting performance of Stone Mastic Asphalt Mixtures

نویسندگان [English]

  • hamidreza zoormand 1
  • Mahmoud Ameri 2
1 MS. Student, School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, I. R. Iran.
2 Professor, School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, I. R. Iran.
چکیده [English]

The performance of asphalt mixtures against environmental factors such as moisture is important and many of the damages are directly affected by the water entering the pavement and weakening the bond between bitumen and aggregates. On the other hand, Stone Mastic Asphalt Mixture (SMA) is a kind of hot mix asphalt with coarse aggregate skeleton and a high percentage of bitumen and filler, which requires the use of additives due to drain down. Therefore, the objective of this research is to investigate the effects of nanomaterials on the moisture sensitivity of SMA asphalt mixtures. In this research were used, Calcareous aggregate, AC-60/70, two additive Evonik Dgosa in the amount of 0.15, 0.25 and 0.35%, and Zycotherm of 0.05, 0.1 and 0.15% of bitumen weight. AASHTO T283 (modified Lottman test), Resilient Modulus Ratio (RMR), dynamic creep and boiling water test were conducted to control moisture sensitivity and rutting performance. Results showed that Evonik up to 6% and Zycotherm (nanomaterial) up to 16% improve the performance of SMA asphalt mixtures against moisture.Adding Zycotherm (0.15% wt) to the asphalt mixture improves rutting resistance. Also, after analysing of these materials, it can be resulted that the effect of Zycotherm (nanomaterial) on the moisture properties and performance in the mixed state is more favorable than Evonik.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Evonik"
  • "Moisture sensitivity"
  • "Permanent deformation"
  • "Stone Mastic Asphalt (SMA)"
  • "Zycotherm (nanomaterial)"

حیاتی. پ.، وامق، م. و باباگلی، ر. 1395. "بررسی آزمایشگاهی عملکرد مخلوط‏های آسفالتی SMA اصلاح شده با پلیمر در برابر پدیده حساسیت رطوبتی". هشتمین همایش قیر و آسفالت ایران.

سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور. 1390. آئین­نامه روسازی راه­های ایران، نشریه ۲۳۴.

عامری، م.، وامق، م.، روح­الامینی، ح. و بمانا، ک. 1394. "ارزیابی حساسیت رطوبتی در مخلوط‏های آسفالتی گرم (HMA) حاوی نانورس". فصلنامه مهندسی حمل­ونقل، 6(4): 613-626.

عامری، م.، قدمی، ا.، وامق، م. و چاوشیان، س. ف. 1395. "تأثیر الیاف (مصنوعی و طبیعی) بر مخلوط آسفالتSMA ". هشتمین همایش و نمایشگاه قیر و آسفالت ایران.

عامری، م.، امیری هرمزکی، م.، وامق، م. و خبیری، م. م. 1398. "ارزیابی مخلوط‏های آسفالتی گرم (WMA) با مواد افزودنی شیمیایی و آلی"،فصلنامهمهندسی حمل­ونقل، 10(4): 987-1002.

Ameri, M., Mohammadi, R., Vamegh, M. and Molayem, M. 2017. “Evaluation the effects of nanoclay on permanent deformation behavior of stone mastic asphalt mixtures”. Constr. Build. Mater., 156: 107-113.

Australian Standard. 2015. “Determination of the permanent compressive strain characteristics of asphalt dynamic creep test”. AS 2891.12.1, Standard Australian, Sydney, Australia.

Behbahani, H., Ziari, H., Kamboozia, N., Khaki, A. M. and Mirabdolazimi, S. M. 2015. “Evaluation of performance and moisture sensitivity of glassphalt mixtures modified with nanotechnology zycosoil as an antistripping additive”. Constr. Build. Mater., 8: 60-68.

Hesami, S., Ameri, M., Goli, H. and Akbari, A. 2015. “Laboratory investigation of moisture susceptibility of warm-mix asphalt mixtures containing steel slag aggregates". Int. J. Pavement Eng., 16: 745-759.

Imaninasab, R. and Joodaki, S. 2016. “Performance evaluation of polyamine antistripping additives”. Proc. Inst. Civ. Eng.- Constr. Mater., 172(3): 155-163.

Kringos, N. and Scarpas, A. 2008. “Physical and mechanical moisture susceptibility of asphaltic mixtures”. Int. J. Solid Struct., 45(9): 2671-2685.

Mansourian, A. and Gholamzadeh, S. 2017. “Moisture susceptibility of hot mix asphalt containing asphalt binder modified with nanocomposite”. Road Mater. Pavement Design, 18(6): 1434-1447.

Mirzababaei, P. 2016. “Effect of zycotherm on moisture susceptibility of warm mix asphalt mixtures prepared with different aggregate types and gradations”. Constr. Build. Mater. 116: 403-412.

Moghadas Nejad, F., Azarhoosh, A., Hamedi, G. and Azarhoosh, M. 2012. “Influence of using nonmaterial to reduce the moisture susceptibility of hot mix asphalt”. Constr. Build. Mater. 31: 384-388.

National Cooperative Highway Research Program. 2000. “Compatibility of a test for moisture-induced damage with superpave volumetric mix design”. NCHRP Report 444.

National Cooperative Highway Research Program. 2002. “Simple performance test for superpave mix design”. NCHRP Report 465, Transportation Research Board, National Academies Press, Washington D.C.

Xiao, F. and Amirkhanian, S. N. 2010. “Effects of liquid antistrip additives on rheology and moisture susceptibility of water bearing warm mixtures”. Constr. Build. Mater., 24(9): 1649-1655.