بررسی تاثیر اضافه‌کردن پودر لاستیک بر مشخصات ویسکوالاستیک غیرخطی قیر

تغییر رفتار رئولوژیکی و مکانیکی قیر خالص یکی از مهمترین انتظارات مصرف کنندگان افزودنی های مختلف است. پودر لاستیک یکی از شناخته شده ترین و مطلوب ترین افزودنی های مورد استفاده جهت افزایش مقاومت قیر در برابر شیارافتادگی، خستگی و ترک های حرارتی دمای پایین است. تغییرات رفتاری ناشی از اضافه کردن افزودنی های مختلف معمولاً در محدوده رفتار ویسکوالاستیک خطی صورت می‌پذیرد. این در حالی است که بررسی رفتار غیرخطی در دماهای بالاتر، تنش های بیشتر و نرخ های بارگذاری زیادتر از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این پژوهش آزمایش خزش بازگشت پذیری با استفاده از دستگاه رئومتر برش دینامیکی در راستای ارزیابی خواص رئولوژیکی قیرهای اصلاح شده با پودر لاستیک با سه درصد وزنی متفاوت 10، 15 و 20 در محدوده ویسکوالاستیک غیرخطی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی بر اساس نظریات ساده مرتبط با رفتار ویسکوالاستیک خطی و غیرخطی و نیز مدل ویسکوالاستیک غیرخطی کسری تعمیم یافته تجزیه و تحلیل شده و نشان داده‌اند که اضافه کردن پودر لاستیک به قیر خالص موجب افزایش رفتار غیرخطی آن می شود. این افزایش رفتار غیرخطی توام با کاهش پتانسیل بازگشت پذیری قیر در دمای 40 درجه سانتیگراد بوده که به معنای افزایش مقاومت آن در برابر شیارافتادگی است. افزایش درصد پودر لاستیک مصرفی منجر به افزایش این روند گردیده است.

Investigation on the Effect of Crumb Rubber Modification on Nonlinear Viscoelastic Characteristics of Asphalt Binder

One of the most important expectations of asphalt binder additives consumers is a reasonable change in rheological and mechanical behavior of original asphalt binder. Crumb rubber is a wellknown modifier commonly used to enhance rutting resistance, fatigue behavior and thermal cracking at low temperatures of neat asphalt binder. Generally, rheological and mechanical changes of neat asphalt binder in presence of different types of additives are investigated within linear viscoelastic range. However, evaluating nonlinear behavior of neat and modified asphalt binders at higher temperatures, higher stress levels and higher loading rates is important as well. In this study, implementing dynamic shear rheometer (DSR), the creep – recovery test was performed to evaluate rheological behavior within nonlinear viscoelastic range of asphalt binders modified with three different dosages of crumb rubber including 10, 15 and 20%. The experimental results were analyzed based on simple theoretical related to nonlinear viscoelastic behavior as well as generalized nonlinear fractional viscoelastic model. The analysis showed that adding crumb rubber to neat asphalt binder causes an increasing nonlinear behavior which means improvement of rutting resistance at 40 degree of centigrade. Also, increasing the dosage of crumb rubber amplifies this trend.