پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 663 |
| تعداد مقالات | 9,692 |
| تعداد مشاهده مقاله | 69,000,446 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,488,289 |
مطالعه آزمایشگاهی تأثیر جوانساز (راپیول) روی عمر خستگی قیر و مخلوط آسفالتی گرم تحت شرایط پیرنشده و پیرشده | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| مقاله 5، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 42، تیر 1404، صفحه 85-104 اصل مقاله (2.05 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2025.37651.1722 | ||
| نویسندگان | ||
| احسان منصور کیایی1؛ مهدی اکبری* 2 | ||
| 1گروه مهندسی راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 15 اردیبهشت 1404، تاریخ بازنگری: 06 تیر 1404، تاریخ پذیرش: 24 تیر 1404 | ||
| چکیده | ||
| ترک‌خوردگی‌های ناشی از خستگی یکی از مهم‌ترین خرابی روسازی‌ها بوده که به علت تغییرات شرایط دمایی محیط و همچنین تکرار بارگذاری وسایل‌نقلیه اتفاق می‌افتد. کاربرد افزودنی‌ها که سبب تقویت مقاومت کششی لایه‌های روسازی آسفالتی می‌شود می‌تواند طول عمر روسازی‌ها را افزایش دهد. این مقاله، با انجام مطالعات آزمایشگاهی، تأثیر استفاده از نوعی جوانساز به عنوان افزودنی مخلوط تازه، تحت عنوان راپیول (Rapiol) بر بهبود عملکرد خستگی روسازی‌های آسفالتی شاهد و اصلاح‌شده با جوانساز در دو حالت پیرنشده و پیرشده را مورد بررسی قرار می‌دهد. برای این منظور، آزمایش جاروب دامنه خطی (LAS) در دو سطح کرنش 5/2 و 5 درصد، و آزمایش تیر خمشی چهارنقطه‌ای (4-PBB) در حالت کرنش-کنترل (در سطوح کرنش 400، 600 و 800 میکرواسترین) انجام شده است. نتایج آزمایش LAS نشان داد که در شرایط پیرنشده، در کرنش‌های 5/2 و 5 درصد، به ترتیب جوانساز راپیول موجب افزایش 5/7 درصدی و 3 درصدی عمر خستگی شد. اما در نمونه‌های پیرشده، نتایج متفاوت بود؛ به‌طوری که در کرنش 5/2 درصد، عمر خستگی 1/4 درصد افزایش، ولی در کرنش 5 درصد 8/21 درصد کاهش یافت. همچنین، طبق نتابج آزمایش 4-PBB کاربرد جوانساز راپیول در نمونه‌های پیرنشده، در کرنش‌های 400 و 800 میکرواسترین، عمرخستگی را به ترتیب 42 و 284 درصد افزایش داد. همچنین، در نمونه‌های پیرشده نیز در کرنش‌های 400 و 800 میکرواسترین، عمرخستگی به ترتیب 100 و 500 درصد افزایش یافت. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| عمر خستگی؛ جوانساز؛ حالت کرنش-کنترل؛ آزمایش LAS؛ آزمایش خمش تیر- چهارنقطه‌ای | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Laboratory Study on the Effect of Rejuvenator (Rapiol) on the Fatigue Life of Unaged and Aged Asphalt Binder and Hot Mix Asphalt | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ehsan Mansour Kiaei1؛ Mahdi Akbari2 | ||
| 1Department of Road and Transportation Engineering, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| 2Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Fatigue cracks are considered as one of the most significant pavement failures. The cause of fatigue cracks is the changes in environmental temperature conditions and repeated loading of vehicles. Additives can enhance the tensile strength of asphalt pavement layers and increase their life. In this article, through laboratory studies, the effect of using a rejuvenator as an additive in asphalt mixture, called “Rapiol”, on improving the fatigue performance of both unaged and aged asphalt pavements was investigated. To achieve this, the study utilized the Linear Amplitude Sweep (LAS) test at strain levels of 2.5% and 5%, and the Four-Point Bending Beam (4-PBB) test in strain-control mode (at strain levels of 400, 600, and 800 microstrains). The LAS test results indicate that in unaged conditions, the Rapiol rejuvenator improved fatigue life by 7.5% and 3% at strain levels of 2.5% and 5%, respectively. However, in aged samples, fatigue life increased by 4.1% at 2.5% strain but decreased by 21.8% at 5% strain. Moreover, according to the 4-PBB test results, using Rapiol in unaged asphalt mixture samples enhanced fatigue life by 42% and 284% at 400 and 800 microstrains, respectively. Similarly, in aged asphalt mixture samples, fatigue life increased by 100% and 500% at 400 and 800 microstrains, respectively. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Fatigue life, Rejuvenator, Strain-control mode, LAS test, Four-point bending beam test | ||
| مراجع | ||
|
Akbari, M., Shafabakhsh, G. and Ahadi, M. R. 2015. “Evaluating the safety effects of pavement condition index (PCI) on frequency of run-off-road accidents”. J. Transport. Infrastruct. Eng., 1(3): 47-61. https://doi.org/10.22075/jtie.2015.316
Akbari, M., Shafabakhsh, G. and Ahadi, M. R. 2020a. “Single-vehicle run-off-road crash prediction model associated with pavement characteristics”. Int. J. Eng., 33(7): 1375-1386.
Akbari, M., Shafabakhsh, G. and Ahadi, M. R. 2020b. “The impact of segmentation method on the aggregate goodness-of-fit measurements of non-linear crash prediction models”. SN Appl. Sci., 2: 1-13.
Akbari, M., Shahryari, E., Hamedipour, A. M. and Shafabakhsh, G. 2023. “Laboratory investigation on the rutting and fracture resistance of hot-mix asphalt containing nanographene oxide”. J. Mater. Civ. Eng., 35(3). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0004660
Cao, Z., Yu, J., Yi, J., Sun, G., Qiu, K., Xu, S. and Han, X. 2023. “Effect of different rejuvenation methods on the fatigue behavior of aged SBS modified asphalt”. Constr. Build. Mater., 407: 133494.
Castell, M. A., Ingraffea, A. R. and Irwin, L. H. 2000. “Fatigue crack growth in pavements”. J. Transport. Eng., 126(4): 283-290.
Cavalli, M. C., Wu, W. and Poulikakos, L. 2024. “Bio-based rejuvenators in asphalt pavements: A comprehensive review and analytical study”. J. Road Eng.. 4(3): 282-291.
Daryaee, D. and Ameri, M. 2021. “Evaluation of the correlation between performance parameters of asphalt binder and mixture in the RAP-containing asphalt mixtures”. Amirkabir J. Civ. Eng, 53(6): 2315-2334.
DeDene, C. D. and You, Z. 2014. “The performance of aged asphalt materials rejuvenated with waste engine oil”. Int. J. Pavement Res. Technol., 7(2): 145-152.
Ding, H., Wang, H., Qu, X., Varveri, A., Gao, J. and You, Z. 2021. “Towards an understanding of diffusion mechanism of bio-rejuvenators in aged asphalt binder through molecular dynamics simulation”. J. Clean. Prod., 299: 126927.
Gulzar, S., Xue, L. (Gabriel), Preciado, J., Fried, A., Castorena, C., Underwood, B. S., Habbouche, J. and Boz, I. 2024. “Phenomenological modeling of aging and rejuvenation on asphalt binder fatigue characteristics”. Constr. Build. Mater., 425, 135929. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135929
Hu, Y., Ryan, J., Sreeram, A., Allanson, M., Pasandín, A. R., Zhou, L., Singh, B., Wang, H. and Airey, G. D. 2024. “Optimising the dosage of bio-rejuvenators in asphalt recycling: A rejuvenation index based approach”. Constr. Build. Mater., 433: 136761.
Im, S., Karki, P. and Zhou, F. 2016. “Development of new mix design method for asphalt mixtures containing RAP and rejuvenators”. Constr. Build. Mater., 115, 727-734.
Mansourkhaki, A., Ameri, M. and Daryaee, D. 2019. “Application of different modifiers for improvement of chemical characterization and physical-rheological parameters of reclaimed asphalt binder”. Constr. Build. Mater., 203: 83-94. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.086
Masad, E., Castelo Branco, V. T. F., Little, D. N. and Lytton, R. 2008. “A unified method for the analysis of controlled-strain and controlled-stress fatigue testing”. Int. J. Pavement Eng., 9(4): 233-246.
Mirsafaei Rizi, S. M. 2016. “Rejuvenation of aged bitumen using the vacuum distillation tower bottom and investigate its characteristics”. Master of Science Thesis, Isfahan University of Technology, Faculty of Civil Engineering. [In Persian]
Mogawer, W. S., Austerman, A., Roque, R., Underwood, S., Mohammad, L. and Zou, J. 2015. “Ageing and rejuvenators: Evaluating their impact on high RAP mixtures fatigue cracking characteristics using advanced mechanistic models and testing methods”. Road Mater. Pavement Design, 16(sup2): 1-28. https://doi.org/10.1080/14680629.2015.1076996
Molamohamadi Omran, A. and Hesami, S. 2022. “Correlation between asphalt chemical indices and fatigue performance and healing of reclaimed asphalt mixture containing waste oil and polymer”. J. Transport. Infrastruct. Eng., 8(2): 55-70.Notani, M. A., Moghadas Nejad, F., Khodaii, A. and Hajikarimi, P. 2019. “Evaluating fatigue resistance of toner-modified asphalt binders using the linear amplitude sweep test”. Road Mater. Pavement Design, 20(8): 1927-1940. https://doi.org/10.1080/14680629.2018.1474792
Pasetto, M., Baliello, A., Giacomello, G. and Pasquini, E. 2023. “Laboratory evaluation of the effectiveness of rejuvenation in multiple hot recycling of asphalt mixtures”. J. Test. Eval., 51(4): 2075-2087. https://doi.org/10.1520/JTE20220278
Pell, P. S. 1962. “Fatigue characteristics of bitumen and bituminous mixes”. Internatonal Conference on the Structural Design of Asphalt PavementsUniversity of Michigan, Ann Arbor, 203(1).
Rohani, B., Akbari, M. and Hosseini, S. A. 2022. “Evaluation of fatigue behavior of asphalt layers containing nanosilica modified tack coat”. Adv. Mater. Sci. Eng., 2022(1): 2365457.
Shafabakhsh, G., Sadeghnejad, M., Daraei, I., Sabbaghian, H. and Ebrahimnia, R. 2024. “The effect of Nano-CaO modified binder on the rutting and fatigue performance of asphalt mixtures”. Case Stud. Constr. Mater., e03757.
Shahryari, E., Akbari, M. and Hamedipour, A. M. 2023. “Investigation of the effect of nano graphene oxide on fracture resistance of asphalt mixtures with a fracture energy approach”. Civ. Infrastruct. Res., 8(2): 1-17.
Uchoa, A. F. J., Rocha, W. S., Gonzaga, M. L. C., Pedro Filho, P. M. T., Feitosa, J. P. M., Luna, F. M. T., Soares, J. B. and Soares, S. A. 2024. “Investigating the efficacy of bio-rejuvenators in restoring aged asphalt binder properties”. Constr. Build. Mater., 446: 137948.
Wang, Z., Ding, H., Ma, X., Yang, W. and Ma, X. 2024. “Predicting dynamic properties and fatigue performance of aged and regenerated asphalt using time–temperature–aging and time–temperature–regenerator superposition principles”. Coatings, 14(12): 1486. https://doi.org/10.3390/coatings14121486
Xia, X., Tang, D., Wang, P. and Zhao, Y. 2024. “Synergistic effect of polymer‐modified rejuvenator and fresh asphalt on road performance of hot in‐place recycling styrene–butadiene–styrene‐modified asphalt mixtures”. Polym. Int.. https://doi.org/10.1002/pi.6710
Yaseen, G., Jamal, A., Almoshageh, M., Alharbi, F. and Awan, H. H. 2022. “Performance evaluation of aged asphalt pavement binder through rejuvenators”. Sustain., 14(21): 14557. https://doi.org/10.3390/su142114 557 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 235 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 40 |
||