بررسي اثر افزودني هاي ضد عريان شدگي و نوع مصالح سنگدانه اي بر مقاومت مخلوط هاي آسفالتي در برابر آسيب هاي رطوبتي (مطالعه موردي: استان اردبيل)

The effect of anti-stripping additives and type of aggregate on resistance against moisture damage in asphalt mixtures (Case study: Ardebil

يكي از مشكلات عمده در روسازي به ويژه در مناطق مرطوب، پديده عريان شدگي مخلوط هاي آسفالتي است. در اين تحقيق با تمركز بر شناسايي نحوه ايجاد پديده عريان شدگي، عوامل دخيل در بروز اين خرابي مورد شناسايي قرار گرفته و روش هاي افزايش دوام آسفالت در برابر اين خرابي مورد بررسي شده است. در اين راستا از فيلر آهكي، آهك هيدراته و نانو مواد زايكوترم به عنوان مواد ضد عريان شدگي مناسب در مقادير مختلف استفاده شده و مخلوط هاي بهينه مقاوم در برابر پديده عريان شدگي تهيه شده اند. همچنين با توجه به اينكه استان اردبيل تغييرات دمايي بيشتري را نسبت به مناطق معتدل تجربه مي كند، در اين تحقيق اين استان به عنوان مطالعه موردي انتخاب شده و مصالح سنگي از سه معادن A، B و C واقع در اين منطقه تهيه و با استفاده از آزمايش ASTM C294 مورد ارزيابي قرار گرفتند. همچنين با استفاده از آزمايش كشش غيرمستقيم بر روي نمونه هاي خشك و اشباع مخلوط آسفالتي و طبق استاندارد AASHTO T283پتانسيل عريان شدگي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مشخصات مصالح و نيز متنوع بودن مصالح در معادن رودخانه اي بر عملكرد مخلوط هاي آسفالتي در برابر رطوبت تاثير دارد. همچنين طبق نتايج بدست آمده استفاده از 2 درصد آهك هيدراته، 4 درصد فيلر سنگ آهك، و يا 1/0 درصد وزن قير از نانو مواد زايكوترم، مقاومت مخلوط آسفالتي مصالح سنگي A و C (مصالح سيليسي) را در برابر عريان شدگي مخلوط آسفالتي به صورت قابل توجهي افزايش مي دهد، درحالي كه استفاده از افزودنيهاي منتخب در مخلوط هاي آسفالتي با مصالح سنگي B (مصالح آهكي) تاثيري در افزايش نسبت مقاومت TSR نمونه هاي آسفالتي ندارد.

One of the main pavement distress in regions with a significantly large amount of rain and snow is stripping of aggregates. In this research study, in addition to focusing on stripping formation, the main factors contributing to the severity of stripping and the ways to improve the durability of the asphalt pavement are investigated. The effect of different quantities of limestone filler, hydrated lime, and nanomaterials called Zychoterm as anti-stripping agents are investigated and optimal mix designs using these materials are provided. Since annual temperature variation of Ardebil province is larger than temperate regions, so this province is chosen as the case study of this research. Aggregate from three different mines, referred to as mine A, B, and C, are obtained and are investigated using C294 test. The stripping potential of dry and saturated asphalt specimens are tested based on AASHTO T283 using indirect tensile strength test. The results show the effect of aggregate type on the asphalt mixtures’ performance. Specifically, the asphalts mixes from aggregates of mine A and C have shown a significant improvement against stripping when mixed with 2% hydrated lime, 4% limestone filler, or 0.1% Zychoterm. In contrast, using these additives in asphalts made from aggregate type B, which was limestone, did not show any increase in the TSR strength.