بررسی تاثیر درصد های مختلف پلی اتیلن سنگین بر خواص مکانیکی قیر و پتانسیل شیارشدگی مخلوط آسفالتی گرم(HMA)

قیر، علی رغم سهم نسبتا اندک خود در مخلوط آسفالتی گرم، نقش تعیین کننده ای در عملکرد و دوام روسازی های آسفالتی ایفا می کند و ضعف در ویژگی های آن می تواند منجر به بروز خرابی هایی نظیر شیارشدگی، ترک خوردگی و خستگی شود. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پلی اتیلن سنگین گرید ۵۲۱۸ بر خواص فیزیکی و رئولوژیکی قیر و همچنین عملکرد مخلوط آسفالتی گرم در برابر شیارشدگی بود. بدین منظور، پلی اتیلن سنگین در مقادیر ۳، ۵، ۶ و ۷ درصد وزنی به قیر پایه افزوده شد و ویژگی های قیر اصلاح شده و مخلوط های آسفالتی حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش درصد پلی اتیلن سنگین موجب کاهش درجه نفوذ و افزایش نقطه نرمی و ویسکوزیته قیر شد؛ به طوری که در نمونه حاوی ۷ درصد پلی اتیلن سنگین، درجه نفوذ از ۶۴ به ۳۸ دسی میلی متر کاهش و نقطه نرمی از ۴/۵۱ به ۵/۶۹ درجه سلسیوس افزایش یافت. همچنین ویسکوزیته چرخشی از ۳۷۴/۰ به ۵۱۷/۱ پاسکال ثانیه افزایش یافت که نشان دهنده افزایش سختی و مقاومت قیر در برابر تغییرشکل است. نتایج آزمایش مارشال بیانگر افزایش پایداری از ۱۰۵۶ به ۱۸۲۸ کیلوگرم بود، در حالی که روانی تغییر معنی داری نشان نداد. نتایج آزمون خزش دینامیکی نیز نشان داد که کرنش دائمی مخلوط حاوی ۷ درصد پلی اتیلن سنگین نسبت به مخلوط شاهد در دماهای ۴۰ و ۵۰ درجه سلسیوس به ترتیب ۳/۴۶ و ۴۶ درصد کاهش یافته است که بیانگر بهبود قابل توجه مقاومت در برابر شیارشدگی و تغییرشکل دائمی است. نتایج تحلیل واریانس یک طرفه نشان داد که درصد پلی اتیلن سنگین تاثیر معنی داری بر درجه نفوذ، نقطه نرمی، ویسکوزیته، پایداری مارشال و تغییرشکل دائمی دارد (P<۰.۰۰۱). بر اساس نتایج حاصل، استفاده از ۷ درصد پلی اتیلن سنگین به عنوان مقدار بهینه برای بهبود خواص قیر و افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر شیارشدگی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

قیر اصلاح شده ، پلی اتیلن سنگین ، مخلوط آسفالتی گرم ، شیارشدگی ، خزش دینامیکی