بررسي و ارزيابي تاثير افزودني بنتونيت بر خصوصيات خستگي مخلوط آسفالتي گرم

Investigation and evaluation of the effect of Bentonite on Fatigue Behavior of Hot Mix Asphalt Mixtures

هدف از تحقيق حاضر بررسي و ارزيابي تاثيرات بنتونيت بر خصوصيات خستگي مخلوط آسفالتي گرم است. برنامه آزمايشگاهي اين تحقيق شامل استفاده از پنج درصد افزودني بنتونيت (10%، 15%، 20%، 25% و 30% وزني قير) براي اصلاح قير خالص بوده است. آزمايشهاي مختلفي از جمله: مقاومت كششي غير مستقيم، مدول برجهندگي و خستگي انجام شده است. آزمايش خستگي براساس تست تير خمشي چهار نقطه اي با سطح كرنش ثابت در سه سطح 600، 800 و 1000 ميكرو كرنش با بارگذاري سينوسي انجام شد. عمر خستگي نمونه ها براساس كاهش پنجاه درصدي در مدول سختي اوليه ارزيابي شد. نتايج نشان داد، عمر خستگي مخلوطهاي آسفالتي ساخته شده با قير اصلاح شده با بنتونيت بيشتر از مخلوطهاي آسفالتي معمولي ميباشد. همچنين، بنتونيت منجر به افزايش نسبي مقاومت كششي غير مستقيم و مدول سختي مخلوطهاي آسفالتي گرديد. سرانجام، براساس نتايج آزمايشگاهي و با استفاده از رگرسيون خطي لگاريتمي نتايج، مدلي جهت توصيف رفتار خستگي مخلوطهاي آسفالتي شامل قير اصلاح شده بنتونيتي با رويكرد پديده شناختي تجربي پيشنهاد گرديد.

The objective of this research study was to investigate and evaluate effects of bentonite on fatigue properties of hot mix asphalt (HMA) mixtures. The experimental program for this study included use of five percentages of bentonite (10%، 15%، 20%، 25% and 30%) by weight of bitumen for modifying base bitumen. Several tests such as: marshal stability، indirect tensile strength، resilient modulus and fatigue test were conducted. The fatigue tests were based on four-point bending test in strain controlled mode at 3microstrain levels (600-800-1000lm/m) with sinusoidal loading. The fatigue lives of mixtures have been evaluated based on the 50% reduction of the initial stiffness modulus. The results show that fatigue life of asphalt mixtures prepared with bentonite modified bitumen is longer than conventional HMAs.Also، bentonite leads to relative increase in indirect tensile strength and resilient modulus asphalt mixtures.Finally، based on experimental results، a model is proposed to describe the fatigue behavior of asphalt mixtures containing bentonite modified bitumen.