تعیین مشخصات مکانیک شکست مخلوط‌های آسفالتی گرم (WMA) در شرایط دمای پایین بر پایه نتایج آزمایش SCB

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

مخلوط‌های آسفالتی گرم (WMA) به عنوان یکی از روش‌های رایج تولید آسفالت در صنعت روسازی مورد توجه قرار گرفته‌اند. استفاده از این نوع مخلوط مزایای متعددی، از جمله منافع اقتصادی و زیست محیطی دارد. از طرفی دیگر، از جمله نگرانی‌های عمده‌ای که در رابطه با عملکرد مخلوط‌های آسفالت گرم وجود دارد، خرابی ترک‌های دمای پایین می‌باشد. در این پژوهش آزمایش بارگذاری خمشی نمونه‌های نیم‌دایره‌ای (SCB) که روشی بر مبنای مشخصات مکانیک شکست می باشد، مورد استفاده قرار گرفت تا رفتار این نوع از مخلوط‌های آسفالتی در شرایط دمای پایین بررسی و ارزیابی شود. آزمایش بارگذاری خمشی نمونه نیم دایره‌ای در سه دمای مختلف در شرایط دمای پایین (0، 10- و 20- درجه سانتیگراد) صورت پذیرفت. نتایج آزمایش شکست نشان داد که مخلوط‌های تولید شده با افزودنی‌های شیمیایی WMA، مقاومت شکست بالایی در مقایسه با مخلوط‌های گرم تولید شده با افزودنی‌های آلی (ارگانیک) و فن‌آوری کف قیری دارند. به علاوه، مخلوط WMA کف قیری، ضعیف‌ترین عملکرد در شرایط دمای پایین را از خود نشان داد. نهایتاً، اینگونه نتیجه‌گیری شد که قضاوت در مورد مقاومت مخلوط‌های آسفالتی گرم در شرایط دمای پایین وابستگی شدیدی به نوع فن‌آوری و افزودنی مورد استفاده و همچنین شرایط تولید مخلوط (دمای تهیه، میزان افزودنی مورد استفاده و شرایط آزمایشگاهی) دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Fracture Properties of Warm Mix Asphalt at Low Temperatures Based on SCB Results

نویسندگان [English]

  • Amir Kavussi 1
  • Seyedmohsen Motevalizadeh 2
1 Tarbiat modares university (TMU)
2 Tarbiat Modares University (TMU)
چکیده [English]

Warm mix asphalt (WMA) is used as innovative method of asphalt production that have several economic and environmental benefits. However, some ambiguities have been reported with regard to its performance against low-temperature cracking. In this work, Semi-Circular Bending (SCB) test that is used for fracture mechanics analysis of asphalt mixes was employed to study performance of WMA against low-temperature cracking. Hence, SCB testing was applied at three different temperatures (namely, 0, -10 and -20 °C) on pre-notched specimens. The results showed that WMA mixes produced using chemical additives were more resistant to low-temperature cracking compared with mixes produced using organic additives and foam bitumen technology. In addition, WMA specimens produced using foam bitumen technology was the weakest compared with other methods of production. Finally, it can be stated that performance of different types of WMA mixes at low-temperature conditions strongly depend on the adopted technology and the mix production circumstances (i.e. mixing temperature, additive contents and experimental conditions).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Semi-Circular Bending test (SCB)
  • Warm mix asphalt
  • foam bitumen
  • low temperature cracking