بررسی اثر دمای اختلاط قیرهای اصلاح شده و تغییرات انرژی آزاد سطحی آنها بر عملکرد مقاومت رطوبتی سیستم قیر و سنگدانه

نوع عملکرد روسازی آسفالتی به خواص مواد تشکیل دهنده آن، روند تولید و اجرا وابسته است. انرژی آزاد سطحی از خصوصیات مهم سنگدانه و قیر در پیش بینی نحوه عملکرد مخلوط آسفالتی است. انرژی آزاد سطحی بیانگر میزان چسبندگی قیر و سنگدانه و پارامتر های انرژی مربوط به عملکرد مقاومت رطوبتی ترکیب قیر و سنگدانه است. علاوه بر آن، دمای اختلاط قیر های اصلاح شده، به عنوان بخشی از روش آماده‏سازی قیر های اصلاح شده، نقش موثری در عملکرد نهایی قیر و ترکیب آن با سنگدانه دارد. در این مقاله، به بررسی تاثیر قیر های اصلاح شده با رزین اپوکسی و دمای آماده سازی آن ها بر انرژی آزاد سطحی قیر و مقاومت رطوبتی مخلوط های آسفالتی پرداخته شده است. برای این مهم، قیر های اصلاح شده حاوی افزودنی رزین اپوکسی در 2، 4، 6 و 8 درصد وزنی قیر در دو دمای 90 و 130 درجه سلسیوس آماده سازی شده و پارامتر های انرژی آزاد سطحی مربوط به حساسیت رطوبتی مورد محاسبه قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده عملکرد متفاوت ترکیب قیر و سنگدانه در ازای درصدهای افزودنی و دمای آماده سازی متفاوت قیر است. در ترکیب قیر و سنگدانه سیلیسی، قیر اصلاح شده با 6% رزین اپوکسی با دمای اختلاط 90 درجه سلسیوس، و در ترکیب قیر و سنگدانه آهکی، قیر اصلاح شده با 4% رزین اپوکسی با دمای اختلاط 130 درجه سلسیوس، عملکرد بهینه را به لحاظ مقاومت رطوبتی از خود نشان دادند.

Evaluating the Effect of Modified-Bitumens Mixing Temperature and Their Surface Free Energy Variations on Moisture Resistance Performance of Bitumen-Aggregates System

The type of asphalt pavement performance depends on its material properties, manufacturing process and implementation. Surface free energy is an important feature of aggregates and bitumen in predicting the performance of asphalt mixture. Surface free energy indicates the amount of bitumen and aggregate adhesion and the energy parameters related to the moisture resistance performance of bitumen and aggregate. In addition, the mixing temperature of modified bitumen, as part of the modified bitumen preparation method, may have an effective role in the final performance of the bitumen and its composition with aggregates. In this article, the effect of modified bitumens with epoxy resin and their preparation temperature on bitumen surface free energy and moisture resistance of asphalt mixtures is investigated. For this purpose, the modified bitumens containing epoxy resin additive were prepared at 2, 4, 6 and 8 percent (w/w) of bitumen at two temperatures of 90 and 130 °C and surface free energy parameters related to moisture sensitivity were calculated. Results showed different performance between various compositions of bitumen and aggregates for different percentages of additive and bitumen preparation temperatures. In bitumen and silica aggregates, modified bitumen with 6% epoxy resin at 90 °C mixing temperature, and in bitumen and limestone aggregates, modified bitumen with 4% epoxy resin, with 130 °C mixing temperature, showed optimum performance in terms of moisture resistance.