بررسي تاثير ايوانيك بر مولفه هاي انرژي آزاد سطحي قير و عملكرد عريان شدگي مخلوط گرم آسفالتي

Evaluation of the effect of Evonic on bitumen surface free energy components and stripping performance of hot mix asphalt

حساسيت رطوبتي يكي از رايج ترين خرابيهاي روسازي است، كه در اثر از بين رفتن پيوستگي قير و يا چسبندگي قير- سنگدانه در اثر نفوذ رطوبت اتفاق مي افتد. در اين پژوهش، به بررسي تاثير اصلاح قير خالص70-60 با مقادير 0/1، 0/3 و 0/5 درصد وزني قير ايوانيك بر عملكرد عريان شدگي و شيارشدگي مخلوط گرم آسفالتي با مصالح سيليسي پرداخته شده است. نتايج تست هاي مكانيكي نشان مي دهد كه شاخص هاي مكانيكي از قبيل نسبت مقاومت كششي غيرمستقيم، مدول برجهندگي و انرژي شكست در نمونه هاي اشباع به خشك براي مخلوط آسفالتي ساخته شده با قير اصلاح شده با ايوانيك افزايش مي يابد، همچنين پوشش قيري سنگدانه در آزمايش آب جوشان در مخلوط هاي اصلاح شده با ايوانيك نيز افزايش يافته است. نمونه هاي ساخته شده با قيرهاي اصلاح شده با 0/3 و 0/5 درصد ايوانيك، مقدار حداقل شاخص هاي حساسيت رطوبتي براي اطمينان از مقاومت در برابر عريان شدگي را برآورده مي كنند. همچنين اصلاح قير با ايوانيك باعث افزايش مقادير مولفه ي انرژي آزاد سطحي كل قير، مولفه غير قطبي انرژي آزاد سطحي قير و همچنين انرژي آزاد چسبندگي قير - سنگدانه مي شود و انطباق خوبي بين نتايج تست هاي انرژي آزاد سطحي قير و تست هاي مكانيكي مخلوط آسفالتي وجود دارد. نتايج تست خزش ديناميكي نشان مي دهد كه استفاده از ايوانيك تا 0/3 درصد وزني قير تغييري در عدد رواني ايجاد نمي كند ولي درصد ايوانيك بيشتر عدد رواني را به ميزان ناچيزي كاهش مي دهد.

Moisture susceptibility is one of the most common pavement failures which cause by loss of bitumen bonding or bitumen-aggregate adhesion due to the moisture penetration. In this study, the effect of adding Evonic in the amount of 0.1, 0.3 and 0.5 percent of the weight of the binder content to PG 60-70 on stripping performance of hot mix asphalt with silica aggregates was investigated. The stripping performance of bitumen and asphalt mixtures was evaluated by measuring the bitumen and aggregate surface free energy components and also by conducting mechanical tests such as modified Lottman test, resilient modulus, fracture energy and boiling water. Moreover, rutting performance of asphalt mixtures was evaluated by dynamic creep test. According to the tests results, mechanical parameters such as indirect tensile strength ratio (TSR), resilient modulus and fracture energy for conditioned and un-conditioned asphalt mixture specimens made by modified bitumen were increased as well as coating of aggregate-bitumen mixture was increased in boiling water test. Furthermore, specimens made by 0.3 and 0.5 percent Evonic meet minimum moisture susceptibility which control the stripping resistance of the mixtures. Also, adding evocic to bitumen increases the total surface free energy of bitumen, non-polar component of bitumen free energy as well as energy of adhesion between the aggregate and bitumen. Dynamic creep test results show that adding Evonic up to 0.3 percent to bitumen does not change the liquid number, but the adding more percentage of Evonic reduces the liquid number which is negligible.