بررسی رفتار شکست و گسترش ترک مخلوط های آسفالتی اصلاح شده با پلی‌‌فسفریک اسید (PPA) بر اساس آزمایش خمش دیسک نیم استوانه (SCB)

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین

doi
10.22075/jtie.2019.18304.1405
چکیده

یکی از روش­های رایج جهت بهبود عملکرد قیر و متعاقب آن مخلوط‌های آسفالتی، استفاده از افزودنی­های پلیمری و معدنی می­باشد. پلی‌فسفریک اسید یکی از افزودنی­های اصلاح­کننده ویژگی­های قیر است که کاربرد آن طی دو دهه اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. به منظور بررسی تأثیر این ماده بر رفتار شکست و گسترش ترک مخلوط‌های آسفالتی، نمونه‌های مخلوط آسفالتی با قیرهای اصلاح شده با سه درصد مختلف (5/0، 0/1 و 5/1 درصد) پلی‌فسفریک اسید تهیه و در پنج دما (10-، صفر، 10، 25 و 40 درجه ‌سلسیوس) تحت آزمایش خمش دیسک نیم­استوانه قرار گرفتند. مهمترین خروجی این آزمایش، نمودار نیرو ـ تغییر‌مکان بود که به کمک آن بیشینه نیروی قابل تحمل، شکل‌پذیری، انرژی شکست و چقرمگی برای نمونه­ها به­دست آمد. در هنگام آزمایش، به صورت همزمان و به وسیله عکس‌برداری، میزان بازشدگی دهانه ترک اندازه‌گیری شد. در انتها، به‌منظور مقایسه مخلوط‌های آسفالتی، حاصل تقسیم انرژی شکست بر بازشدگی دهانه ترک بررسی شد. به این صورت که در دمای ثابت هرچه میزان این پارامتر بزرگ‌تر باشد، نشان­دهنده عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی در برابر بارگذاری می‌باشد: انرژی جذب شده بیشتر با بازشدگی دهانه کمتر. نتایج نشان داد که افزودن پلی‌فسفریک اسید در دمای کم برای بهبود رفتار شکست مخلوط آسفالتی سودمند نمی‎‌باشد. اما با افزایش دما، تأثیر این افزودنی بر بهبود عملکرد مخلوط آسفالتی بهتر بود. میزان بهینه استفاده از افزودنی پلی‌فسفریک اسید در دماهای میانی و زیاد، 5/0 تا 0/1 درصد برآورد گردیده است.