بررسي خواص رئولوژيكي و خستگي مخلوط آسفالت حاوي الياف پلي استر

Investigation of rheological and fatigue properties of asphalt mixtures containing polyester fibers

در اين مقاله، اثر پلي استر بر خصوصيات رئولوژيكي و ويژگي‌هاي خستگي آسفالت و مخلوط آن بررسي شده است. آزمايش‌هاي ويسكوزيته، رئولوژيكي و خستگي براي توصيف ويژگي‌هاي مرتبط با آن از نوع اتصال دهنده آسفالت و مخلوط با محتويات فيبر متفاوت است. نتايج آزمون نشان مي‌دهد كه ويسكوزيته اتصال دهنده آسفالت خصوصا در دماي پايين با افزايش مقدار فيبر پلي استر افزايش مي‌يابد. با فيبرهاي پلي‌استر متفاوت مدول اختلاف و مدول اتلاف در دماي 15 درجه و فركانس 0.1 تا 100 راديان بر ثانيه كاهش مي‌يابد. نتايج آزمون مدول ديناميكي براي مخلوط آسفالت با 3% فيبر پلي‌استر نشان مي‌دهد كه مدول ديناميكي و زاويه فاز هم در همان دما كاهش مي‌يابند و منجر به كاهش پارامتر خستگي مخلوط آسفالت مي‌شود. با مقايسه مخلوط آسفالت با مخلوط آسفالت اصلاح‌شده با فيبر مشخص مي‌شود، شكست خستگي با 1.9، 2.9 و 3.6 مرتبه تكرار بارگذاري به ترتيب در كرنش‌هاي 0.5، 0.4 و 0.3 افزايش مي‌يابد. پارامترهاي عملكرد خستگي مخلوط آسفالت با يا بدون فيبر پلي‌استر بدست آمده‌اند و مقايسه شده‌اند، و ثابت شده است كه ويژگي خستگي مخلوط آسفالت را مي‌توان با افزودن فيبر خصوصا در تنش‌هاي پايين بهبود بخشيد.

The effects of polyester fiber on the rheological characteristics and fatigue properties of asphalt and its mixture are investigated in this paper. The viscosity, rheological and fatigue tests are conducted to characterize such related properties of asphalt binder and mixture with different fiber contents. Test results indicate that the viscosity of asphalt binder is increased with increasing polyester fiber contents, especially at lower temperature. With different polyester fiber contents, the complex modulus and loss modulus of asphalt binders are decreased at 15 _x0002_C and 0.1–100 rad/s frequency range. The dynamic modulus test results for asphalt mixture with 0.3% polyester fiber content also reveal that the dynamic modulus and phase angle are decreased at the same temperature, which leads to a decrease of fatigue parameter for asphalt mixture. When compared with the control asphalt mixture, the cycle numbers to fatigue failure of fiber modified asphalt mixture are increased with 1.9, 2.9 and 3.6 times at 0.5, 0.4 and 0.3 stress ratios, respectively. The parameters of fatigue functions for asphalt mixture with or without polyester fiber are obtained and compared, and it confirms that the fatigue property of asphalt mixture can be improved by fiber addition, especially at lower stress levels.