ارزیابی حساسیت رطوبتی و مقاومت خستگی مخلوط های آسفالتیحاوی پودر لاستیک و پودر لاستیک فرآوری شده

پژوهشگران روسازی در دهه های اخیر به‌ منظور بهبود مشخصات و ویژگی های رئولوژیکی قیر اقدام به استفاده از افزودنی های اصلاح کننده نظیر پودر لاستیک و عملکرد مخلوط آسفالتی  نموده اند. پودر لاستیک علاوه بر بهبود عملکرد مخلوط های آسفالتی، همچون افزایش عمر خستگی، مقاومت شیار شدگی و کاهش حساسیت رطوبتی، نقش موثری در اهداف محیط زیستی ایفا دارد. علی الرغم مزایای ذکر شده، استفاده از پودر لاستیک به روش تر در روساز ی های آسفالتی با مشکلاتی نظیر افزایش هزینه تولید، پیرشدگی اولیه و دلمه و دوفازی شدن قیر لاستیکی همراه بوده است. یکی از روش های نوین تسهیل در استفاده از پودر لاستیک، فرآوری آن با مواد معدنی فعال کننده سطحی می باشد که منجر به تولید پودرلاستیک فرآوری شده گردیده که به ‌صورت خشک در تهیه مخلوط آسفالتی به کار برده می شود. در این روش پودرلاستیک با افزودنی های شیمیایی و قیر ترکیب شده و محصولی تولید می شود که به‌آسانی در دماهای متداول اختلاط با مصالح سنگی مخلوط می شود. مرکز تحقیقات روسازی دانشگاه تربیت مدرس با همکاری گروه شیمی دانشگاه، نمونه جدید و بومی پودرلاستیک فرآوری شده با ماده معدنی فعال کننده سطح تهیه کرده است. با توجه به جدید بودن این ماده، نیاز است تا تحقیقات جامع آزمایشگاهی در راستای ارزیابی مشخصات قیر و عملکرد مخلوط آسفالتی اصلاح شده با آن انجام گردد. بدین منظور، در این پژوهش با بکارگیری پودرلاستیک فرآوری شده حساسیت رطوبتی و مقاومت خستگی مخلوط آسفالتی با انجام آزمایش های کشش غیر مستقیم استاتیکی و دینامیکی ( its و itft) مورد ارزیابی قرار گرفته و نمونه های تهیه شده با قیر لاستیکی تولید شده به روش متداول تر مقایسه گردید. نتایج حساسیت رطوبتی نمونه ها نشان داد که استفاده از هر دو افزودنی پودرلاستیک و پودرلاستیک فرآوری شده مقاومت نمونه ها را در  شرایط خشک و اشباع بهبود بخشید به گونه ای که نمونه های آسفالتی اصلاح شده با پودرلاستیک ساده و فرآوری شده به ترتیب دارای 22 و 24 درصد مقاومت کششی بیشتر نسبت به نمونه شاهد هستند. این در حالی است که پودرلاستیک فرآوری شده عملکرد به مراتب بهتری نسبت به پودرلاستیک ساده داشته و این موضوع در شرایط اشباع محسوستر است. از سوی دیگر، نتایج آزمایش خستگی نشان داد که نمونه های آسفالتی اصلاح شده با 20% پودرلاستیک فرآوری شده، در مقایسه با نمونه های آسفالتی حاوی پودرلاستیک تهیه شده به روش تر، 11 درصد عمرخستگی بیشتر از خود نشان دادند. نتایج فوق نشان می دهند که به طوری کلی استفاده از پودرلاستیک فرآوری شده عملکرد بهتر نمونه های آسفالتی را موجب می شوند.

evaluation of fatigue resistance of hma mixes containing processed asphalt rubber

traffic loading, environmental condition and pavement layers weakness properties affect pavement failureand deterioration. fatigue cracking is one of the most significant and common type of pavement distresseswhich can effects on the pavement performance and durability. on the other hand, moisture susceptibilitywould intensify structural distresses and affect pavements serviceability life. over the past decades, pavement researchers have taken different approaches to enhance rheological properties of bitumen and promote performance of asphalt mixtures. application of additives such as crumb rubber (cr) in asphalt layers of pavements is one of the most economic approaches and would reduce environmental pollution issues. cr modification has been perceived to be a very reliable and effective additive in improving the performance and characteristics of asphalt pavements. the use of cr not only improves performance of asphalt mixtures by increasing fatigue life and rutting resistance of mixes but it reduces moisture susceptibility of mixes and bringabout several environmental benefits. despite the above mentioned advantages, mixing cr with bitumen in wet processing results in problems such as increased production cost, initial aging, and coagulation of rubber modified bitumen, as well as phase separation of the modified binder. in order to overcome the above problems, an innovative technique was developed to produce crm mixtures in tmu road research centre. this method, named processed crumb rubber (pcr), was consisted of incorporating blending surface activate materials, cr and soft bitumen in order to produce processed rubber type granules. no need to high shear mixer, lower pcr-bitumen mixing time, reduced coagulation problems in modified bitumen are some advantages of this new product. since this material is new, extensive experimental research works are requiredto evaluate rheological properties of the pcr modified bitumen and performance of asphalt mixtures preparedwith that. in this research, with producing reacted and activated crumb rubber modified bitumen, the moisturesusceptibility and fatigue resistance of asphalt mixtures modified with cr (wet process) and pcr wereinvestigated. in order to obtain performance of samples contain these two additives, indirect tensile strength(its) under dry and wet conditions and indirect tensile fatigue test (itft) were applied. in addition,properties of the pcr modified specimens were compared with those of the wet-processed rubber modified bitumen. moisture susceptibility testing results showed that the cr (modifying bitumen with wet processing) increased indirect tensile strength of samples as well as pcr in both dry and saturated conditions. however,because of surface activated minerals in pcr, specimens prepared using pcr had more its value in saturated conditions that result in better performance and lower moisture susceptibility. finally, tensile strength ratio (tsr) results showed that only asphalt mixtures contains 20% of pcr and 20%cr reached the minimumtsr value (tsr≥ 70). fatigue life of samples was investigated under two stress level (250 and 400 kpa).results showed that incorporation these two additives increased fatigue life of control mix. on the other hand, results indicated that as stress level increased, fatigue life of samples decreased but samples modified with pcr had better performance and more fatigue life up to 12 percent.