پیش‌بینی مشخصات رئولوژیکی قیر و ماستیک آسفالتی حاوی پودر لاستیک با استفاده از مدل میکرومکانیکی خودسازگار تعمیم‌یافته

نویسندگان

1 کارشناس مسئول واحد تحقیق و توسعه، شرکت نفت پاسارگاد، تهران، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، تهران، ایران

3 استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، تهران، ایران

4 مدیر واحد تحقیق و توسعه، شرکت نفت پاسارگاد، تهران، ایران

doi
10.22034/tri.2023.401407.3165
چکیده

از دهه 1990 مدل‌های میکرومکانیکی برای پیش‌بینی خواص ماستیک‌های آسفالتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با این حال، بسیاری از این مدل‌ها در پیش‌بینی خواص ماستیک آسفالتی رضایت‌بخش نیستند، زیرا اندرکنش فیزیکی و شیمیایی بین قیر و فیلر و همچنین اندرکنش ذرات فیلر را در نظر نمی‌گیرند. در این مقاله، مدل میکرومکانیکی خودسازگار تعمیم یافته (GSCS) برای پیش‌بینی مدول برشی مختلط (G*) قیر اصلاح شده با پودر لاستیک و همچنین ماستیک آسفالتی مورد بررسی قرار می‌گیرد. مدل میکرومکانیکی مبتنی بر خواص مکانیکی مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها و همچنین اندرکنش ذرات است. یک قیر اصلی و دو قیر اصلاح شده با پودر لاستیک با دو درصد وزنی 10 و 15 برای ساخت ماستیک‌های آسفالتی با دو نسبت حجمی مختلف فیلر 18% و 35% انتخاب شده است. صحت پیش‌بینی با مقایسه اختلاف نسبی بین منحنی‌های مدول برشی مختلط تجربی و پیش‌بینی شده توسط مدل GSCS انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل خود سازگار تعمیم یافته پیش‌بینی رضایت‌بخش در نسبت پرشدگی حجمی کم فیلر دارد، اما دقت آن‌ها به طور معناداری توسط فرکانس تحت ‌تاثیر قرار می‌گیرد. همچنین با افزایش درصد پرشدگی فیلر، خطای مدل افزایش یافته و قابلیت اطمینان خود را از دست می‌دهد. لذا لحاظ نمودن اندرکنش شیمیایی قیر و فیلر، به ویژه قیرهای اصلاح‌شده و فیلر، در مدل‌هایی که به منظور رفع این ناکارآمدی و مشکل می‌بایست توسعه داده شوند ضروری است.