ارزیابی خصوصیات شکست و پتانسیل خودترمیمی مخلوطهای آسفالتی اصلاح شده در بارگذاری های مکرر

یکی از ویژگی های ذاتی مخلوط های آسفالتی که مرتبط با خصوصیات ویسکوالاستیک قیر موجود در آن است خودترمیمی نام دارد. در اثر خاصیت خودترمیمی، آسیب‌های جزیی ایجاد شده در مخلوط آسفالتی طی فرایند بارگذاری تکرار شونده می‌تواند در دوره استراحت ترمیم شده و میزانی از ویژگی های نخست مخلوط بازیابی گردد. از این روی در پژوهش حاضر ابتدا خصوصیات شکست مخلوط‌های آسفالتی اصلاح شده با پلیمر‌های استارین بوتادین استارین (sbs)، استایرن بوتادین رابر (sbr) و پلی آلفا الفین غیربلوری (apao) تحت بار ثابت مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس با استفاده از آزمایش خستگی روی نمونه های نیم دایره‌ای شیار دار تحت زمان‌بارگذاری 0.2 ثانیه و زمان‌‌های استراحت 0.8 و 2.5 ثانیه پتانسیل خودترممیمی مخلوط‌های مورد بررسی در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به‌دست آمده مشخص گردید که مقاومت شکست و انرژی شکست در مخلوط‌های آسفالتی پلیمری اصلاح شده به میزان قابل توجهی بیشتر از نمونه شاهد (بدون اصلاح کننده) است. از سوی دیگر بررسی رفتار خستگی و پدیده خودترمیمی در مخلوط‌های آسفالتی نشان داد که افزایش زمان استراحت از 0.8 ثانیه به 2.5 منجر به افزایش عمر خستگی مخلوط‌ها شده است که این امر پتانسیل خودترمیمی در مخلوط های آسفالتی را نمایان می‌سازد. علاوه بر این، در بین مخلوط های مورد آزمایش، مخلوط اصلاح شده با پلیمر apoa بهترین عملکرد خستگی و رفتار خودترمیمی را نشان داده است و پس از آن مخلوط های حاوی پلیمر sbr و sbs عملکرد بهتری در مقایسه با مخلوط شاهد نشان دادند.

evaluation of failure characteristics and self-healing potential of modified asphalt mixtures under repeated loading

one of the inherent characteristics of asphalt mixtures, related to the viscoelastic properties of bitumen, is called self-healing. due to the self-healing property, minor damages caused in the asphalt mixture during a loading process can be repaired to some extent during the rest period, and some of the original properties of the mixture can be restored. this study aimed to evaluate the factors affecting the failure characteristics and the self-healing phenomenon in modified asphalt mixtures by conducting tests on semicircular samples (scb). the results obtained in this research showed that the fracture resistance and fracture energy in modified polymer asphalt mixtures are significantly higher than in the control sample (without modifier). among the investigated additives, apao polymer was more effective in increasing strength and failure energy, while sbs polymer showed the least increase in these properties. however, the flexibility index in the sample modified with apao was lower than in the other investigated mixtures. investigation of the fatigue behavior and self-healing phenomenon in asphalt mixtures showed that increasing the rest time from 0.8 seconds to 2.5 seconds increased the number of loading cycles until sample failure, indicating the self-healing characteristic of asphalt mixtures. moreover, among the tested mixtures, the mixture modified with apao polymer showed the best fatigue performance and self-healing behavior, followed by the mixtures containing sbr and sbs polymers, which performed better than the control mixture.