تحسين الخواص الريولوجية للبيتومين (60-70) بإضافة البولي بروبلين

بسام سلطان

Abstract


يلعب البيتومين دور المغلف والرابط للحصويات في المجبول البيتوميني، و يتعرض لمجموعة من التغيرات التي تبدأ من مرحلة إنتاج المجبول البيتوميني إلى مرحلة استثماره تحت تأثير الحمولات المرورية والعوامل الجوية. يهدف هذا البحث إلى التحقق من إمكانية استخدام بوليمير البولي بروبلين لتعديل خواص الرابط البيتوميني ولزيادة مقاومته لدرجات الحرارة المرتفعة وزيادة ممانعته للظروف المناخية المختلفة ، من خلال تعديل عينات البيتومين بإضافة البولي بروبلين بنسب (1 ، 2 ، 3 ، 4 ،6 ، 8 %) ، ومن ثم إجراء الاختبارات على عينات البيتومين المعدل وتتضمن الغرز ، الاستطالة ، نقطة التمييع ، وحساب دليل الغرز . و باستخدام فرن الطبقة الرقيقة الدوار RTFOT قمنا بإجراء التقادم قصير الأمد على عينات البيتومين العادي والمعدل وحساب الفاقد بالحرارة و الغرز المتبقي ودليل التقادم ، كما قمنا بإجراء اختبار التركيب المجموعي لتحديد مركبات البيتومين . بينت نتائج  الدراسة أن قيم الغرز تميل للانخفاض مع زيادة نسبة الاضافة بينما ترتفع درجة التمييع ، كما بينت النتائج زيادة ممانعة البيتومين المعدل للظروف الحرارية ، وأن النسبة المثالية لإضافة البولي بروبلين تتراوح بين (7 %) حيث يكون عندها دليل التقادم في الحالة الموجبة والفاقد بالحرارة في أدنى مستوى .

Asphalt plays the role of envelope and bonding in asphalt gable, and is exposed to a range of changes that start from the stage of production of asphalt mosses to the stage of investment under the influence of traffic loads and weather factors. The aim of this research is to investigate the possibility of using polypropylene polymer to modify the properties of the asphalt binder and to increase its resistance to high temperatures and different climatic conditions by modifying the asphalt by adding polypropylene by (1, 2, 3, 4, 6, 8%) And perform traditional tests on modified asphalt samples . Using Thin film oven test RTFOT test to perform the short-term Aging on normal and modified asphalt samples, heat loss, residual Penetration and aging index, And conduct a structural composition test to determine asphalt compounds. The results of the study showed that the values of Penetration tend to decrease with the increase of the percentage of addition while the degree of Softening point. The results showed increased resistance of asphalt modified to the thermal conditions. The optimum percentage of polypropylene is 7% Loss on heat at the lowest level.


References


- Henglong Zhang, Zihao Chen, Guoqing Xu, Caijun Shi. Evaluation of aging behaviors of asphalt binders through different rheological indices . Fuel 221 (2018) 78–88

- Samy Dekhli, Khedidja Ait Mokhtar, Ferhat Hammoum and Djaffar Si Bachir . Rheological Behaviour of Ethylene-Vinyl-Acetate (EVA) Modified Road Bitumen . Journal of Applied Sciences Volume 15 (3): 444-455, 2015

- Maria A. Vargas , Miguel A. Vargas , Antonio Sanchez-Solis , Octavio Manero . Asphalt/polyethylene blends: Rheological properties, microstructure and viscosity modeling . Construction and Building Materials 45 (2013) 243–250

- S.A. Elkholy, A.M.M. Abd El-Rahman, M. El-Shafie, Z.L. Abo-Shanab, Physical and Rheological Properties of Modified Sulfur Asphalt Binder, International Journal of Pavement Research and Technology (2018) . 07.005

- Qin Q, Schabron JF, Boysen RB, Farrar MJ. Field aging effect on chemistry and rheology of asphalt binders and rheological predictions for field aging. Fuel 2014;121(2):86–94.

- Xiao FP, Amirkhanian S, Wang HN, Hao PW. Rheological property investigations for polymer and polyphosphoric acid modified asphalt binders at high temperatures. Constr Build Mater 2014;64(12):316–23.

- Yeh PH, Nien YH, Chen WC, Liu WT. Evaluation of thermal and viscoelastic

properties of asphalt binders by compounding with polymer modifiers. Polym Compos 2010:1–7.

- Ruan Y, Davison RR, Glover CJ. The effect of long-term oxidation on therheological properties of polymer modified asphalts. Fuel 2013;82:1763–73.

- Ali, A. Ismail, N. I. M. Yusoff, M. R. Karim, R. A. Al-Mansob and D. I. Alhamali, "Physical and Rheological Properties of Acrylate-styrene-acrylonitrile Modified Asphalt Cement," Construction and Building Materials, vol. 93, pp. 326-334, 2015.

- Ziari, H., Goli, A., and Farahani, H. (2016). Application of rheological characteristics of modified bitumen to prediction the fatigue life of asphalt mixtures. Pet. Sci. Technol. 34(6):505–511.

- Wang, S. F., Wang, Q., Wu, X. Y., and Zhang, Y. (2015). Asphalt modified by thermoplastic elastomer based on recycled rubber. Constr. Build. Mater. 93:678–684.

- Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials, in ASTM D5 / D5M - 13. 2013. American Society for Testing and Material: Philadelphia, USA.

- Standard Test Method for Softening Point of Bitumen (Ring and- Ball Apparatus), in ASTM D36 / D36M - 12 2012, American Society for Testing and Material: Philadelphia, USA.

- Standard Test Method for Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling Thin-Film Oven Test), in ASTM D2872 - 12e1 2012. American Society for Testing and Material: Philadelphia, USA.

- Standard method of test for determining the rheological properties of asphalt binder using a Dynamic Shear Rheometer (DSR), in AASHTO T315-09. 2009. American Association of State Highway and Transportation Officials: USA.


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Editor in chief: Prof. Dr. Hani Chaaban

Editorial Board ,Secretary Editor:Dr. Amir Tfiha