عملکرد الیاف پلی پروپیلن بر شیارشدگی و حساسیت رطوبتی لایه بیندر روسازی آسفالتی بر پایه فرآیند مختلط

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، ایران

چکیده

بهبود خواص مخلوط‌های آسفالتی همواره یکی از مسائل حائز اهمیت در مهندسی روسازی بوده است. افزودنی‌ها در چند دهه‌ی اخیر به طور گسترده در آسفالت مورد استفاده قرار گرفته‌اند و از مهمترین آن ها که اثرات مطلوبی بر خواص فیزیکی و مکانیکی آسفالت دارد، می توان به الیاف پلی پروپیلن اشاره نمود. از این افزودنی با توجه کارایی بالا، سهولت در نحوه استفاده و اقتصادی بودن‌، در روسازی آسفالتی جهت بهبود مشخصات فیزیکی و مکانیکی مخلوط های آسفالتی استفاده شده است. در این پژوهش با استفاده از الیاف پلی‌پروپیلن 18 میلیمتری و افزودن درصدهای 1/0 الی 5/0 آن به نمونه های آسفالتی ساخته شده در آزمایشگاه با دانه‌بندی لایه بیندر بر پایه فرآیند مختلط که شامل اختلاط اولیه قیر و مصالح سنگی و اختلاط ثانویه با الیاف پلی پروپیلن می باشد، آزمایشات مقاومت مارشال، کشش غیرمستقیم، مدول برجهندگی و خزش دینامیکی بر روی نمونه های آسفالتی انجام پذیرفت. با بررسی نتایج آزمایش های مختلف، تجزیه و تحلیل داده ها و ترسیم نمودار‌های لازم، ملاحظه گردید که افزایش درصد استفاده‌ی این افزودنی‌ موجب افزایش مقاومت مارشال، کاهش مقاومت کششی خشک و مرطوب، مدول برجهندگی و عدد روانی نمونه‌های آسفالتی می‌گردد. نتایج حاکی از آن است که الیاف پلی پروپیلن موجب افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی، افزایش حساسیت آسفالت در برابر رطوبت و کاهش پتانسیل شیارشدگی نمونه‌های آسفالتی شده و با توجه به جذب شدن به سنگدانه‌ها و قیر منجر به کاهش اتصال بین سنگدانه‌ها می‌گردد. همچنین با توجه به کاهش عدد روانی، این افزودنی موجب کاهش تغییرشکل های آسفالت می گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Polypropylene Fiber on the Rutting and Tensile Strength of Binder Layer of Flexible Pavement Based on Complex Procedure

نویسندگان [English]

  • ramin bayat 1
  • hasan taherkhani 2
1 Department of Civil Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
2 Civil Engineering Department, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Improving the properties of asphalt mixtures has been one of the most vital issues in pavement engineering. One of the most important additives in improving asphalt condition is Polypropylene Fiber. This additive is used in civil engineering and pavement engineering in order to enhancing the physical and mechanical properties of asphalt mixtures. In this research by adding 0.1 to 0.5 contents of polypropylene fiber to asphalt specimen of binder grading based on complex procedure and performing Indirect Tensile Test, Resilient Modulus test and Dynamical Creep test and data analyzing, observed that increasing of this modifier leads to decreasing the dry tensile strength, wet tensile strength, Resilient Modulus and Flow number. Results showed that polypropylene fiber weakens of asphalt against moisture and decreases the rutting potential of asphalt specimen and regards to absorbing to aggregates and bitumen, it leads to weakening the cohesion of aggregates. Because of decreasing the flow number, this modifier causes less forming of asphalt mixtures, too.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphalt
  • Polypropylene Fiber
  • Complex Procedure
  • Binder

[1]. معاونت فنی آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک، مخلوط‌های آسفالتی و قیر، انتشارات شرکت مادر تخصصی آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک، تهران، ایران، 1387##

[2]. معاونت امورفنی سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، نشریه شماره 234، انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، تهران، ایران 1382.##

[3]. تن‌زاده ج. ، تن‌زاده ز، "بررسی تاثیر مواد نانو و پلیمری دربهبود خصوصیات عملکردی قیرو تغییرات مدول دینامیک آسفالت به‌عنوان یک ماده ویسکو الاستو پلاستیک،" نهمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران 1391.##

[4]. زیاری ح.، ابطحی م. ، گلی ا.، "اثر پلیمر SBS بر خواص دینامیکی آسفالت،" نشریه علوم و تکنولوژی پلیمر، شماره 6، 1387.##

[5]. زیاری ح.، ابطحی م.، گلی ا.، "اثر پلیمر SBS بر خواص قیر و درجه کارایی آن،" نشریه علوم و تکنولوژی پلیمر، شماره 3، 1387.##

[6]. فیروزیی ف.، بلوری بزاز ج.، محمدزاده مقدم ا.، "بررسی کاربرد سیمان و الیاف پلی‌پروپیلن در مخلوط آسفالت بازیافتی به روش سرد با امولسیون قیر،" نهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، اصفهان، ایران، 1391.##

[7]. لطفی ع.، "تحلیل و ارزیابی کاربرد الیاف پلی پروپیلن در کارایی و اجرای آسفالت"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران، 1390.##

[8]. Maurer D. A., and Malasheskie G., “Field performance of fabrics and fibers to retard reflective cracking,” Geotextiles and Geomembranes, Vol. 8, Issue 3, pp. 239– 567., 1989.##

[9]. Abtahi S. M. Production of “Polypropylene-reinforced Asphalt Concrete Mixtures Based on Dry Procedure and Superpave Gyratory ,” Compactor. No. 10, pp.810-823 . 2011 .##

[10]. Ebrahimi M. “The effect of polypropylene fiber on marshall stability and flow,” Famagusta: E. M. U., 2010.##

[11]. Tapkın S., Usar U., Tuncan A. and Tuncan M. “Repeated creep behavior of polypropylene fiber- reinforced bituminous mixtures,” Journal of Transportation Engineering, ASCE, pp. 240– 249, 2009.##

[12]. Kumar P., Mehndiratta H. C., Immadi S, “Investigation on fiber Modified bituminous mixes,” TRB Conference  2009.##

[13]. Asphalt Institute. “Mix Design Method for Asphalt Concrete and other Hot-Mix Types,” (MS-2),1984.##

[14]. ASTM Standard Specification, Section 4, Vol. 4, No. 03, pp.120-148, 1988.##