مروري بر تأثير افزودني‌هاي مختلف بر خصوصيات مكانيكي مخلوط آسفالتي با استخوان‌بندي سنگدانه‌اي(SMA)

A Review on the Effect of Various Additives on Mechanical Properties of Stone Mastic Asphalt (SMA)

يكي از انواع مخلوط‌هاي آسفالتي كه در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه بوده و با افزايش كاربرد در بسياري از كشورهاي جهان همراه است، مخلوط آسفالتي با استخوان‌بندي سنگدانه‌اي (SMA) مي‌باشد كه در اواسط دهه 60 ميلادي طراحي و معرفي گرديد. طراحي و توليد اين نوع آسفالت همواره با مشكلاتي از قبيل شيار شدگي، سايش و ضعف در برابر تحمل بارهاي ترافيكي همراه بوده است. در اين پژوهش تأثير افزودني‌هاي گوناگون از قبيل مواد آلي، معدني، طبيعي، پليمري و غير پليمري بر روي مخلوط آسفالتي با استخوان‌بندي سنگدانه‌اي مورد بررسي قرار گرفت. در مجموع افزودني‌هايي مانند اتيلن وينيل استات،نانو افزودني‌ها ، الياف به‌دست‌آمده از گياه سيسال، ضايعات بازالت دياربكر، سرباره فولاد موجب بهبود خصوصيات مخلوط SMA مانند افزايش مقاومت در برابر شيار شدگي، افزايش عمر خستگي، بهبود حساسيت رطوبت و كاهش خاصيت ريزش قير شدند. به عنوان مثال با افزودن 6 درصد اتيلن وينيل استات به قير عدد رواني تقريبا 43 درصد افزايش يافت. همچنين افزودن نانو Fe2O3 به مخلوط‌هاي SMA به طور متوسط موجب بهبود مقاومت در برابر شيارشدگي به ميزان 33 درصد گرديد. علاوه براين نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از افزودني‌هاي طبيعي و به‌كارگيري مواد و مصالح سنگدانه‌اي بازيافتي و ضايعاتي به عنوان جايگزين بخشي از سنگ‌دانه‌هاي موجود، موجب كاهش هزينه ساخت و اجرا مي‌گردد. لازم به ذكر است كه اين امر از جنبه زيست‌محيطي نيز حائز اهميت مي‌باشد.

One type of asphalt mixture that has been very popular in recent years is the Stone Mastic Asphalt (SMA), which introduced in the mid-1960s. The use of this type of mixture have been associated with some problems such as rutting, abrasion, and weakness against heavy traffic loads. In this research, the effect of various additives such as organic, mineral, polymeric, and non-polymeric materials on the behavior of SMA mixtures has been investigated. According to the results, the effects of these additives such as Sisal plant fiber, Diyarbakir basalt wastes, and steel slag improved the rutting and fatigue resistance, as well as moisture sensitivity of SMA. In addition, the bitumen drain down will be reduced. For example, by adding 6% of ethylene-vinyl acetate to bitumen, the flow number increased by almost 43% and the addition of nano Fe2O3 to asphalt mixtures improved the rutting resistance by 33%. Also, using recycled and waste materials as replacement of aggregates and utilizing available and inexpensive additives can reduce the construction costs. It should be noted that this can decline environmental issues caused by the construction and implementation of conventional asphalt mixtures.