مقایسه نتایج آزمایشات DSR و MSCR بر پایه عملکرد شیارشدگی چسباننده های قیری اصلاح شده با سیلیس مزو متخلخل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه سمنان ، سمنان ، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 گروه نانو فناوری، پردیس علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

10.22075/jtie.2021.21579.1488

چکیده

در این تحقیق به منظور مقایسه نتایج آزمایشات رئومتر برش دینامیکی (DSR )و خزش و بازگشت در چند سطح تنش (MSCR )در ارتباط با عملکرد شیارشدگی چسباننده های قیری اصلاح شده با سیلیس مزو متخلخل، ابتدا مقادیر دو، چهار، شش و هشت درصد وزنی از این افزودنی به یک قیر خالص افزوده شده و پس از 20 دقیقه لرزش و 30 دقیقه اختلاط در دستگاه همزن با دور بالا، اقدام به تولید 4 چسباننده قیری متفاوت شد. سپس نمونه های بدست آمده و قیر خالص با استفاده از آزمایش لعاب نازک چرخان پیر شدند. بعد از آن بر روی نمونه های حاصل از پسماند آزمایش لعاب نازک چرخان، آزمایشات رئومتر برش دینامیکی وخزش و بازگشت در چند سطح تنش انجام شد. مقایسه خروجی آزمایشات، حاکی از همسویی نتایج بود، بطوریکه روند تغییرات پارامتر بازگشت الاستیک(R) در آزمایش MSCR و پارامتر شیارشدگی(G*/Sinδ) در آزمایشDSR یکسان و در جهت عکس روند تغییرات پارامتر نرمی خزشی بازگشت ناپذیر (Jnr )بود. در هر دوی آزمایشات حداکثر مقادیر پارامترهای شیارشدگی و بازگشت الاستیک و حداقل مقدار پارامتر نرمی خزشی بازگشت ناپذیر و به عبارت دیگر بهترین عملکرد شیارشدگی در چسباننده قیری اصلاح شده با 4 درصد وزنی از سیلیس مزو متخلخل روی داد. بعلاوه در هر دو آزمایش DSR و MSCR، افزایش سطح دما موجب کاهش پتانسیل مقاومت در برابر شیارشدگی و تمایل به بروز رفتار ویسکوزتر و مشابه با سیالات نیوتنی در چسباننده های قیری شد. وجه تمایز نتایج دو آزمایش در این بود که در آزمایش MSCR، بیشترین مقاومت در برابر افزایش سطح تنش به چسباننده حاوی 6 درصد سیلیس مزومتخلخل LUS-1 اختصاص یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of results in DSR and MSCR tests , based on rutting performance of asphalt binders modified with mesoporous silica

نویسندگان [English]

  • Reza Fallah 1
  • Gholam Ali Shafabakhsh 2
  • Zohreh Bahrami 3
1 Department of road and transportation engineering , Faculty of civil engineering , Semnan University , Semnan , Iran
2 Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
3 Department of Nano technology , Faculty of Nano technology ,Campus of modern science and technology , Semnan University , Semnan , Iran
چکیده [English]

In this study, for comparison of dynamic shear rheometer(DSR( and multiple stress creep and recovery(MSCR( tests, based on rutting performance of asphalt binders modified with mesoporous silica, four different asphalt binders were produced using a mixture of 2, 4, 6 and 8 wt% of this additive and a neat bitumen at 170 ° C. After a 20-minute vibration, the produced mixtures were mechanically mixed for 30 minutes, in a high-shear homogenizer mixer. Then, the modified binders and neat bitumen were subjected to DSR and MSCR tests, after the aging process in RTFO test. The comparison between outputs indicated that the results of DSR and MSCR tests have been consistent, as the variation trends of R and G^*⁄(sin δ) have been the same at different temperature levels. On the other hand, the variation trend of J_nr has been the opposite, and in both tests, the maximum value of R and G^*⁄(sin δ) and the minimum value of J_nr have occurred in the 4% of bitumen modifier. This suggests that the greatest potential resistance to rutting has been observed in the binder containing 4wt% of mesoporous silica. Furthermore, at both DSR and MSCR tests, asphalt binders at high temperatures revealed a more viscous behavior like Newtonian fluids. The difference between the results of the two experiments was that in the MSCR test, the highest resistance to increasing the stress level was assigned to the binder containing 6% of mesoporous silica.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphalt binder
  • Dynamic shear rheometer
  • Multiple stress creep and recovery
  • Mesoporous silica
  • Rutting performance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 29 دی 1399
  • تاریخ دریافت: 06 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 20 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 29 دی 1399