پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 621 |
| تعداد مقالات | 9,151 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,462,075 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,997,241 |
تأثیر جوانسازهای RPO و WEO در دانه‌بندی‌های مختلف تراشه آسفالتی احیا شده بر مقاومت تغییرشکل مخلوط آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| مقاله 3، دوره 10، شماره 4 - شماره پیاپی 40، بهمن 1403، صفحه 51-73 اصل مقاله (3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2025.35987.1702 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا هادی* ؛ منصور فخری؛ مرتضی قنبری | ||
| گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران. | ||
| تاریخ دریافت: 29 آبان 1403، تاریخ بازنگری: 10 دی 1403، تاریخ پذیرش: 14 دی 1403 | ||
| چکیده | ||
| در حالی که استفاده از روسازی آسفالت احیا شده (RAP) موجب مزایای زیست‌محیطی و صرفه‌جویی در هزینه‌ها میشود، کاربرد این ماده در آسفالت ماستیک سنگی (SMA) می‌تواند منجر به چالش‌های مربوط به شکست شیارها، به‌ویژه در ترافیک سنگین و دماهای زیاد شود. در نتیجه، این استفاده نیازمند بررسی دقیق ویژگی‌های سنگدانه، به‌خصوص بررسی تأثیرات دانه‌بندی تراشه‌های آسفالتی احیا شده و طراحی مخلوط‌های با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای جهت کاهش تأثیر خرابی شیارشدگی است. در این مطالعه، تراشه‌های آسفالت بازیافتی (RAP) به عنوان جایگزین سنگدانه در دو دانه‌بندی متفاوت ریزدانه و درشت‌دانه با درصدهای مختلف (صفر، 15 و 30 درصد) در مخلوط‌های آسفالتی با استخوان‌بندی سنگدانه‌ای استفاده شده است. همچنین، تأثیر استفاده از روغن موتور ضایعاتی (WEO) یا روغن فرآیند لاستیک (RPO) در درجه نفوذ، نقطه نرمی، میزان ریزش قیر و مقاومت در برابر تغییرشکل مخلوط‌های حاوی تراشه‌های اسفالتی بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون ریزش قیر نشان داد که افزایش درصد RAP در مخلوط‌ها به طور مستقیم به کاهش ریزش قیر منجر شد. در نهایت، عدد مقاومت در برابر تغییرشکل (S_D) در مخلوط‌های حاوی RAP ریزدانه با توزیع یکنواخت ذرات کوچک‌تر و مساحت سطح بیشتر، موجب بهبود پیوند قیر و سنگدانه‌ها و کاهش تغییرشکل عمودی شد، در حالی که RAP درشت‌دانه به دلیل ساختار مستحکم‌تر، توانایی بیشتری در تحمل نیروهای وارده داشت و منجر به افزایش حداکثر مقاومت مخلوط گردید. ترکیب این دو مکانیزم بهبود عملکردی تقریباً برابر در مقاومت نهایی را ارائه کرد. همچنین، تأثیر مثبت WEO با میانگین بهبود 1/11% در مقایسه با RPO مشاهده شد که می‌تواند به دلیل خواص شیمیایی و ساختاری WEO باشد که انسجام و پیوندهای قیر و سنگدانه‌ها را در حضور RAP تقویت می‌کند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| روغن موتور ضایعاتی؛ آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای؛ تراشه آسفالت بازیافتی؛ شیارشدگی؛ آزمون کیم | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Impact of RPO and WEO Rejuvenators in Different Gradations of Reclaimed Asphalt Pavement on Deformation Strength of Stone Mastic Asphalt Mixtures | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Alireza Hadi؛ Mansour Fakhri؛ Morteza Ghanbari | ||
| Department of Raod and Transportation, Faculty of Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, I. R. Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The use of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) in Stone Mastic Asphalt (SMA) mixtures offers environmental and economic advantages. However, incorporating RAP into SMA can introduce challenges related to rutting, particularly under heavy traffic and high temperatures. This study investigates the influence of different RAP gradations (fine and coarse) and percentages (0%, 15%, and 30%) on the performance of SMA mixtures. Additionally, the effects of waste engine oil (WEO) and rubber process oil (RPO) on the penetration, softening point, bitumen bleeding, and resistance to deformation of RAP-modified SMA mixtures were examined. Results indicated that increasing RAP content directly decreased bitumen bleeding. The resistance to deformation ( ) value was higher in mixtures containing fine RAP due to the uniform distribution of smaller particles and increased surface area, which enhanced bitumen-aggregate bonding and reduced vertical deformation. Conversely, coarse RAP, owing to its more robust structure, exhibited a higher capacity to withstand applied loads, resulting in increased maximum resistance. The combination of these two mechanisms provided nearly equal performance in terms of ultimate strength. Furthermore, WEO exhibited a positive effect, with an average improvement of 11.1% compared to RPO, which could be attributed to the chemical and structural properties of WEO that enhance bitumen-aggregate cohesion and bonding in the presence of RAP. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Waste engine oil (WEO), Stone mastic asphalt (SMA), Reclaimed asphalt pavement (RAP), Rutting, Kim Test | ||
| مراجع | ||
|
Abd Al Kareem, H. M. and Albayati, A. H. K. 2022. “The possibility of minimizing rutting distress in asphalt concrete wearing course”. Eng. Tech. Appl. Sci. Res., 12(1): 8063-8074.
Adiman, E. Y., Sebayang, M., Ermiyati, E. and Morena, Y. 2023. “The durability of stone matrix asphalt (SMA) mixtures designed using reclaimed asphalt pavement (RAP) aggregates against floodwater immersion”. J. Appl. Eng. Tech. Sci. (JAETS), 4(2): 921-928.
Al Dughaishi, H., Al Lawati, J., Bilema, M., Babalghaith, A. M., Mashaan, N., Yusoff, N. I. M. and Milad, A. 2022. “Encouraging sustainable use of RAP materials for pavement construction in Oman: A review”. Recy., 7(3): 35.
Al-Ghurabi, S. B. and Al-Humeidawi, B. H. 2021. “Comparative evaluation for the effect of particles size of reclaimed asphalt pavement (RAP) on the properties of HMA”. J. Phys.: Conference Series, 1895(1): 012025.
Al-Shamayleh, R. A., Ibrahim, R., Alkhrissat, T. and Alqatamin, A. 2022. “Mechanical properties evaluation of asphalt mixtures with variable contents of reclaimed asphalt pavement (RAP)”. Results Eng., 14: 100463.
Anusha, T. M., Sharath Kumar, M. D. and Jagadeesh, H. S. 2021. “Evaluation of fatigue potential for crumb rubber modified bitumen in stone mastic asphalt mixes”. Int. J. Recent Tech. Eng., 10(3): 170-183. https://doi.org/10.35940/ijrte.C6470.0910 321
Baran, S. A., Kutsman, O. M. and Hrynchak, I. I. 2022. “Forecasting the durability of road covering made of stone-mastic asphalt concrete”. The National Trasport Univ. Bull.
Chaitanyaa, G., Srib, M. R. and Reddyc, K. S. 2015. “Fatigue performance of bituminous mixes containing reclaimed asphalt pavement (RAP) material”. Proceedings of the 3rd Conference of Transportation Research Group of India, Kolkata, India, pp. 17-20.
Fakhri, M., Hadi, A. and Ghanbari, M. 2024. “Laboratory investigation of fracture and fatigue characteristics in stone mastic asphalt (SMA) mixtures containing reclaimed asphalt pavement (RAP)”. J. Transport. Infrastruct. Eng. https://doi.org/10.22075/JTIE.2024.35442.1691
Fernandes, S., Silva, H. M. R. D. and Oliveira, J. R. M. 2019. “Mechanical, surface and environmental evaluation of stone mastic asphalt mixtures with advanced asphalt binders using waste materials”. Road Mater. Pavement Design, 20(2): 316-333.
Gaillard, L., Chazallon, C., Hornych, P., Quezada, J. C. and Geffard, J. L. 2022. “Study of the influence of the mastic coating of untreated reclaimed asphalt pavement on the permanent and resilient behavior”. J. Test. Eval., 50(2).
Gardziejczyk, W., Plewa, A. and Pakholak, R. 2020. “Effect of addition of rubber granulate and type of modified binder on the viscoelastic properties of stone mastic asphalt reducing tire/road noise (SMA LA)”. Mater., 13(16): 3446.
Gettu, N. 2021. “Influence of ground tire rubber on stone mastic asphalt mixtures and preliminary sustainability studies on rubber-modified asphalt pavements”. Thesis, University of Missouri-Columbia.
Gu, Y., Ding, C., Shen, J. and Wang, W. 2022. “Low temperature crack resistance of stone mastic asphalt affected by its nominal maximum size and asphalt binders”. Appl. Sci., 12(15): 7444.
Hafeez, I., Kamal, M. A., Mirza, M. W. and Aziz, A. 2012. “Investigating the effects of maximum size of aggregate on rutting potential of stone mastic asphalt”. Pak. J. Eng. Appl. Sci., 10: 89-96.
Hafeez, I., Kamal, M. A. and Mirza, M. W. 2015. “An experimental study to select aggregate gradation for stone mastic asphalt”. J. Chin. Inst. Eng., 38(1): 1-8.
Hyzl, P., Dasek, O., Coufalikova, I., Varaus, M. and Stehlik, D. 2019. “Usage of reclaimed asphalt material in stone mastic asphalt”. Adv. Mater. Sci. Eng., 2019(1): 3078708.
Irfan, M., Ali, Y., Ahmed, S., Iqbal, S. and Wang, H. 2019. “Rutting and fatigue properties of cellulose fiber‐added stone mastic asphalt concrete mixtures”. Adv. Mater. Sci. Eng., 2019(1): 5604197.
Izaks, R., Haritonovs, V., Klasa, I. and Zaumanis, M. 2015. “Hot mix asphalt with high RAP content”. Proc. Eng., 114: 676-684.
Jørgensen, T., Fiske, T. H. and Telle, R. 2022. “High content of reclaimed asphalt pavement (RAP) in asphalt mixtures–optimal use of rejuvenators”. Eleventh International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields, pp. 407-417.
Kareem, Z. M. and Abed, A. H. 2023. “Effect of high RAP content on Marshal performance of hot asphalt mixture for surface and binder layers”. E3S Web of Conferences, 427. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202342703003
Khabiri, M. M. and Saboohi, M. 2023. “Effects of coarse aggregate RAP content on the mechanical and shear performance of HMA by the UPT method”. Slovak J Civ. Eng., 31(2): 70-78.
Khabiri, M. M., Hadi, A. and Shad, M. M. M. 2023. “Crushed ceramic wastes and its effect on strength and abrasion characteristics of roller compacted concrete pavement”. Waste Forum, 1(1): 32-44. https://www.wasteforum.cz/cisla/WF_1_2023_p32.pdf
Kim, S., Lee, S. J., Lee, S. and Kim, K. W. 2013. “Evaluation of rut resistance of polymer-modified asphalt concretes”. Adv. Mater. Res., 687: 282-288. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net /AMR.687.282
Kumari, M., Ransinchung, G. D. R. N. and Singh, S. 2018. “A laboratory investigation on dense bituminous macadam containing different fractions of coarse and fine RAP”. Constr. Build. Mater., 191: 655-666.
Ling, C. and Bahia, H. 2020. “Modelling of aggregates’ contact mechanics to study roles of binders and aggregates in asphalt mixtures rutting”. Road Mater. Pavement Design, 21(3): 720-736.
Liu, H., Hao, P. and Xu, J. 2017. “Effects of nominal maximum aggregate size on the performance of stone matrix asphalt”. Appl. Sci., 7(2): 126.
Morea, F., Nosetti, R., Gonzalez, L. and Sánchez, A. 2023. “Performance analysis of non-conventional stone mastic asphalt (SMA) elaborated with crumb rubber bitumen or by mean of glass macrofibers addition”. Constr. Build. Mater., 400: 132654.
Naser, S. S. M., Seyedi, M. and Al-Busaltan, S. 2023. “Enhancing stone mastic asphalt through the integration of waste paper and cement kiln dust”. J. Civ. Hyd. Eng, 1(1): 23-37.
Pan, Y., Guo, H., Guan, W. and Zhao, Y. 2023. “A laboratory evaluation of factors affecting rutting resistance of asphalt mixtures using wheel tracking test”. Case Stud. Constr. Mater., 18: e02148.
Pradyumna, T. A., Mittal, A. and Jain, P. K. 2013. “Characterization of reclaimed asphalt pavement (RAP) for use in bituminous road construction”. Proc.-Soc. Behav. Sci., 104: 1149-1157.
Prashanth, L. D. 2020. “Laboratory investigation on the effect of rejuvenator in reclaimed asphalt pavement based stone mastic asphalt mixes”. Nat. Inst. Tech. Karnataka.
Qiu, Y. F. and Lum, K. M. 2006. “Design and performance of stone mastic asphalt”. J. Transport. Eng., 132(12): 956-963.
Raj, N. K. K. and Ramesh, A. 2024. “Development of sustainable pavement: An experimental study of stone mastic asphalt prepared with warm mix additives and reclaimed asphalt pavement”. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci., 1326(1): 012082.
Ramiączek, P., Cielibała, M., Skrzyniarz, N., Janus, K., Maciejewski, K., Iwański, M. M. and Chomicz-Kowalska, A. 2023. “Influence of the type of recycled asphalt pavement on the properties of the SMA JENA 16 stone mastic asphalt mixture”. Roads Bridges-Drogi i Mosty, 22(4): 569-578.
Ren, S., Liu, X. and Erkens, S. 2024. “Role of thermodynamic relaxation on effectiveness of recycling agents on properties of aged bitumen”. Fuel, 368: 131658.
Saliani, S. S., Carter, A., Baaj, H. and Mikhailenko, P. 2019. “Characterization of recovered bitumen from coarse and fine reclaimed asphalt pavement particles”. Infrastruct., 4(2): 24.
Shinde, S. S. 2023. “Experimental examination on use of recycled materials in stone matrix asphalt”. Int. J. Sci. Res. Eng. Manag., 07(09). https://doi.org/10.55041/ijsrem25520
Singh, S., Ransinchung, G. D. R. N., Monu, K. and Kumar, P. 2018. “Laboratory investigation of RAP aggregates for dry lean concrete mixes”. Constr. Build. Mater., 166: 808-816.
Subhy, A., Lo Presti, D., Airey, G. and Widyatmoko, I. 2022. “Rutting analysis of different rubberised stone mastic asphalt mixtures: From binders to mixtures”. Road Mater. Pavement Design, 23(9): 2098-2114.
Tsakoumaki, M. and Plati, C. 2024. “A critical overview of using reclaimed asphalt pavement (RAP) in road pavement construction”. Infrastruct., 9(8), 128.
Wang, P., Chen, J., Wang, J., Li, J., Ning, H., Liang, C., Ge, X. and Wang, X. 2023. “Evaluation of the refined decomposition effect of reclaimed asphalt pavement materials”. Build., 13(9): 2240.
Zangooeinia, P., Moazami, D., Bilondi, M. P. and Zaresefat, M. 2023. “Improvement of pavement engineering properties with calcium carbide residue (CCR) as filler in stone mastic asphalt”. Results Eng., 20: 101501.
Zhang, Y., Zhou, C., Zou, P., Hu, M. and Cao, P. 2024. “A novel WCO-MDI reactive rejuvenation method for aged SBS modified asphalt toward sustainable asphalt pavements”. J. Clean. Prod., 434: 140199.
Zhou, G., Tian, Y., Gong, L., Pang, Z. and Chen, T. 2022. “Performance of rejuvenated asphalt and mixtures with waste engine oil bottom and liquid styrene‐butadiene rubber”. Adv. Mater. Sci. Eng., 2022(1): 4203851. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 643 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 66 |
||