استفاده از آزمايش مقاومت كشش و كنده شدن (Pull off) در تعيين مقاومت چسبندگي قيرهاي امولسيوني اصلاح شده با شيره لاستيك SBR

Application of Pull-off Test for Evaluating Bond Strength Properties of Modified Bitumen Emulsions

امروزه وزن و حجم ترافيك به شدت افزايش يافته كه باعث ايجاد خرابي‌هاي زياد و نيازهاي جدي جهت تعمير و نگهداري و بهسازي روسازي‌هاي آسفالتي شده است. كاهش ميزان چسبندگي بين قير و سنگدانه‌ها و همچنين كاهش قدرت پيوستگي قير موجود در مخلوط‌هاي آسفالتي كه سنگدانه‌ها را به يكديگر متصل مي‌كند، باعث عريان شدگي مصالح سنگي و شن زدگي آسفالت مي‌شود. ادامه اين خرابي منجر به ايجاد چاله و خرابي‌هاي ديگر در روسازي مي‌شود كه براي رفع آن‌ها به انجام عمليات تعمير و نگهداري اساسي نياز خواهد بود. به منظور تعيين مقاومت چسبندگي ميان قير و سنگدانه‌ها در اين تحقيق از آزمايش تعيين مقاومت كشش كنده شدن (Pull off) استفاده شد. نمونه‌ها شامل دو نوع قير امولسيون كاتيوني زود­كن و كندشكن بودند كه همچنين با مقادير مختلف شيره لاستيك (SBR) مورد اصلاح قرار گرفتند. سنگدانه‌هاي مورد استفاده نيز متشكل از دو نوع سنگدانه گرانيتي و دولوميتي بودند كه خصوصيات اجزاء تشكيل دهنده آن‌ها با انجام آزمايش XRF تعيين شد. در انجام پژوهش، تاثير پارامترهاي دما و زمان عمل‌آوري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه اصلاح قير امولسيون با 3 درصد شيره لاستيك موجب افزايش قابل توجه مقاومت چسبندگي و دوام نمونه‌ها گرديد. همچنين مشاهده شد كه تاثير اندركنش قير امولسيون و نوع سنگدانه زياد است. مقايسه تاثير دو نوع سنگدانه فوق الذكر حاكي از آن بود كه بين قير و سنگدانه دولوميتي مقاومت چسبندگي بيشتري ايجاد شد. همچنين نتايج نشان داد كه اثر دما و زمان عمل‌آوري در مقاومت چسبندگي قير­هاي امولسيوني زياد و اين افزايش در نمونه‌هاي اصلاح شده با شيره لاستيك به مراتب بيشتر بود.

Reduced adhesion properties between aggregate particles and bitumen binders, and reduced cohesion within the bitumen binders in asphalt mixes result in stripping and segregation distresses in road pavements. These will ultimately result in pothole formation and other severe distress in pavements. In this research, with the aim of determination of adhesion and cohesion properties between aggregate particles and bitumen binders, the pull-off testing method, which is commonly used in characterizing road marking materials, was used to determine tensile strength values that are created between aggregate particles and bitumen emulsions. Two conventional cationic bitumen emulsions of rapid and medium breaking types were used as control binders. These were then modified using a latex liquid additive at various percentages. Two aggregate types were used, namely granite and a dolomite type. Their mineralogy was determined using the XRF testing method. In addition, the role of other parameters, such as curing time and curing temperature, were determined too. Pull-off testing results showed that modification of bitumen emulsions with %3 latex provided increased adhesion properties and increased durability between bitumen emulsion and the two aggregate types that were selected in this research. It has also resulted that interaction between aggregate particles and the bitumen emulsions was great where latex modified bitumen emulsions were used. By comparing the role of the two aggregate types, it resulted that the dolomite aggregates provided superior adhesion properties. It was concluded that the role of curing time and temperature were dominant in providing adequate adhesion properties between bitumen emulsions and aggregate particles. The increase was more dominant in samples containing latex-modified bitumen emulsions.