بررسي خصوصيات عملكردي مخلوط‌ هاي آسفالتي حاوي مصالح خرده آسفالت اصلاح شده با افزودني‌هاي نيمه گرم

Evaluation of Performance properties of Reclaimed Asphalt pavement (RAP) mixtures containing Warm Mix Asphalt (WMA) additives

مصالح خرده آسفالتي (RAP) كه شامل سنگدانه و قير مي­باشد، مي تواند در مخلوط آسفالتي جديد مورد استفاده قرار گيرد.بازيافت اين مصالح موجب حفظ منابع طبيعي، كاهش هزينه­ ها و كاهش مصرف انرژي مي­شود. در ميان انواع روش هاي توليد آسفالت، آسفالت گرم داراي دوام و مقاومت بالاتري نسبت به آسفالت سرد مي­ باشد. اما براي استفاده از مصالح خرده آسفالت در توليد آسفالت گرم، درجه حرارت بالا (بيش از 150 درجه سانتي­گراد) در اين فرايند ممكن است باعث تير و سخت­ تر شدن قير مصالح خرده آسفالت شود كه از قبل يكبار تير شده است، ضمن اينكه موجب توليد بسيار زياد گازهاي سمي مي­ شود كه اين امر مقدار استفاده از مصالح خرده آسفالت در بازيافت را محدود مي ­كند. در تكنولوژِي آسفالت نيمه گرم با استفاده از كاهش ويسكوزيته قير با افزايش حجم آن، كاهش دماي اختلاط و تراكم ممكن مي­شود. كاهش دما در اين مخلوط­ ها مي­تواند راهكار خوبي براي حل مشكل حرارت زياد در بازيافت گرم باشد تا بدين ترتيب بتوان ضمن كاهش آلودگي هاي زيست محيطي درصد استفاده از مصالح خرده آسفالت در مخلوط­هاي آيفالتي را افزايش داد. در اين پژوهش از دو واكس آلي ساسوبيت و رئوفالت براي توليد مخلوط هاي بازيافتي نيمه گرم استفاده شد و خواص عملكردي اين مخلوط­ ها مورد ارزيابي قرار گرفتند. بدين منظور چهار مخلوط بازيافتي با استفاده از 100 درصد RAP و يك مخلوط شاهد با استفاده از مصالح سنگي RAP كه قير آن جدا شده است، ساخته شد. مخلوط­ هاي بازيافتي شامل يك نمونه بازيافتي گرم و سه نمونه بازيافتي نيمه گرم (­يكي بدون افزودني، يكي با افزودني ساسوبيت، يكي با افزودني رئوفالت) مي­ باشد. آزمايش­ هاي مختلفي جهت ارزيابي عملكردي نمونه ­هاي مختلف انجام گرديد، از جمله: استفامت مارشال، كشش غيرمستقيم، مدول برجهندگي، خزش ديناميكي و شيار جاي چرخ­. نتايج نشان داد كه افزودني­ هاي ساسوبيت و رئوفالت تاثير مثبتي در بهبود تراكم و خواص عملكردي مخلوط­ ها داشته است. حساسيت رطوبتي و پتانسيل شيارشدگي در مخلوط ­هاي بازيافتي نيمه گرم با افزودني، كمتر از مخلوط بازيافتي گرم بوده است.

The use of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) helps us save our natural resources and money. Of the different types of asphalt pavements that can be built, HMA pavements are considered the best in the terms of strength and durability. But the production temperature limits the amount of RAP used in the new mixture because this production`s high temperature requirement causes the deterioration of the aged binder of RAP and increases greemhouse gas emission. In the recent years there has been much focus on Warm Mix Asphalt (WMA) technology, because the aim of this approach is to reduce the production temperature by using additives which increase the workability of the binder at a lower temperature. The use of WMA additives helps us reduce the temperature while preserving the desired workability, thus enables HMA to contain higher percentages of RAP. The purpose of this experimental study was to evaluate the effect of production temperature reduction by using WMA additives on the performance properties of asphalt mixture containing 100% RAP. To reach this goal, five mixes were prepared and tested: a control mix (100% RAP-mixing temperature 150°C), three mixes with Sasobit, Rheofalt and without additives (mixing temperature of 130°C), and one virgin mix with extracted aggregate (mixing temperature of 160°C). The performance properties of the mixtures were evaluated based on indirect tensile strength, resilient module, four point beam fatigue test, and dynamic creep test etc. The results showed that the mixtures with WMA additives had better performance according to their moisture susceptibility and rutting potential, but the control mix had better performance in fatigue and low temperature cracking.