Effect of density of the polyethylene polymer on the asphalt mixtures

المؤلفون المشاركون

Ahmad, Nahlah Yasub
al-Harbi, Ahmad Sundus Muhammad

المصدر

Journal of University of Babylon for Engineering Sciences

العدد

المجلد 22، العدد 4 (31 ديسمبر/كانون الأول 2014)، ص ص. 674-683، 10ص.

الناشر

جامعة بابل

تاريخ النشر

2014-12-31

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

10

التخصصات الرئيسية

الهندسة المدنية

الموضوعات

الملخص AR

في العراق، للسنوات القليلة السابقة، تزايد عدد المركبات و الشاحنات و حمولتها المرورية العالية و بتأثير العوامل الخارجية الأخرى مثل درجات حرارة الجو و تأثير الرطوبة، تراكم هذه العوامل على أسطح الطرق مع الصيانة الغير كافية تسببت في حصول تشوهات و عيوب في طبقات التبليط.

و قد استعملت الخلطات الإسفلتية المعدلة بالبوليمر لعديد من السنوات لتقليل كمية و شدة العيب أو التشوه و لتمديد العمر الخدمي لطبقات التبليط بالخرسانة الإسفلتية الحارة.

(HMA) حيث أن البوليمرات يكون لها آثار مقبولة على خلطات الإسفلت في درجة الحرارة المنخفضة و العالية، من خلال زيادة المقاومة لتشقق الكلل, التحدد (التشوهات الدائمة ( و التشقق الحراري.

إن الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تقييم تأثير الكثافة لبوليمر البولي ايثلين (PE)، و التي هي أحد الخصائص الفيزيائية لهذا البوليمر المحلي على خصائص خلطات الخرسانة الإسفلتية الحارة (HMA).

تم استخدام نوع واحد من الإسفلت ذو اختراق (40-50) من مصفى الدورة، استخدام نوعين مختلفين من البوليمرات المتوفرة محليا و هي (البولي إيثلين واطئ الكثافة LDPE و البولي إيثلين عالي الكثافة HDPE) حيث تم استخدام ثلاث نسب لكل بوليمر و هذه النسب هي (٢، ٥، ٧) % كنسب وزنية من وزن الإسفلت.

البولي إيثلين عالي الكثافة HDPE يخلط عند درجة حرارة ١٨٠ درجة سيليزية و البولي إيثلين المنخفض الكثافة LDPE عند ١٧٥ درجة سيليزية و بزمن خلط 90 دقيقة مع الإسفلت الرابط و باستخدام الطريقة الرطبة.

إن خصائص الخلطات الإسفلتية التي تقييم من خلال الفحص المختبري هي خصائص فحص مارشال (ثباتية مارشال، و تدفق مارشال) و عمق التحدد عند درجة حرارة الاختبار (٤٠ & ٥٠) درجة سيليزية من فحص عجلة المسار لتقييم (المقاومة للتشوهات الدائمة).

و يمكن الاستنتاج إن كثافة بوليمر البولي اثيلين (PE) يكون لها تأثير ملحوظ و كبير على خصائص الخلطات الإسفلتية و عند نسبة خلط مثلى تبلغ (2 %)، حيث إن زيادة الكثافة تسبب زيادة في قوة ثباتية مارشال بنسبة (تفوق 100 %) و تخفض في عمق التحدد بنسبة حوالي (67 %)، مقارنة بالخلطات الإسفلتية الاعتيادية الغير المطورة بالبوليمرات.

إن زيادة نسبة تركيز بوليمر (LDPE & HDPE) تسبب تقليل في خصائص الخلطات الإسفلتية.

و نستنتج بأنه الخلطات الإسفلتية المعدلة باستخدام بولي إيثلين عالي الكثافة HDPE توفر أفضل مقاومة ضد التشوهات الدائمة، بسبب امتلاكها ثباتية عالية و صلابة، و قيمة أقل في تدفق مارشال.

و بالتالي فإن استخدام HDPE في تعديل الخلطات الإسفلتية تعطي خصائص أفضل من الخلطات الإسفلتية المعدلة باستخدام LDPE.

إن تأثير درجات الحرارة على عمق التحدد في الطبقات الإسفلتية و على عدد دورات مرور عجلة التحميل يظهر بوضوح، حيث إن النماذج الإسفلتية تفشل عند درجة حرارة اختبار 50 درجة سيليزية أسرع منها عند درجة حرارة اختبار 40 درجة سيليزية و التي عندها تقل عدد دورات عجلة التحصيل للنصف و كذلك يزداد التشوه الدائم (عمق التخدد) بمقدار (100 %).

الملخص EN

In Iraq, for few recent years , the increasing number of vehicles and trucks with their heavy traffic loading and with the effects of other exterior factors such air temperatures effects and moisture , accumulation of these factors on the roads surfaces with an insufficient maintenance have caused distresses or deteriorations on pavement.

Polymer-modified asphalt mixtures have been used for many years to reduce the amount and severity of distress and extend the service life of hot mix asphalt (HMA) pavements.

The polymers have acceptable effects on asphalt mixes in low and high temperature due to increasing the resistance to fatigue cracking, rutting (permanent deformation) and thermal cracking.

The major objective of this research is to evaluate the effect of the density of polyethylene (PE) polymer, that one of physical properties of this locally polymer on the properties of the Hot Mix Asphalt (HMA).

One asphalt cement grade (40-50) from Al-Daurah refinery, two different types of locally available polymers (Low-Density Polyethylene LDPE and High-Density Polyethylene HDPE) have been used with three percentages for each type.

These percent's are (2, 5 and 7) % by weight of asphalt cement.

HDPE mixing at 180 C º and LDPE at 175 C º for 90 minutes by wet process with asphalt binder.

The properties of asphalt mixtures that investigated in the experimental test are Marshall volumetric properties (Marshall stability , Marshall flow) and rutting depth at (40 Cº & 50 Cº) by wheel track test to evaluate (the permanent deformations).

It can be concluded that the density of PE have significant effect on the asphalt mixtures at the optimum percent of PE (2 %) , where the increasing density increasing in Marshall Stability about (above 100 %) and reducing in rutting depth about (67 %), after compared with control mixtures .The increasing percent of HDPE & LDPE causing reducing in the asphalt mixture properties .

And concluded that HDPE modified mixtures provide better resistance against permanent deformations, because of their higher stability and stiffness, relatively lower flow.

Therefore the using of HDPE to modified asphalt mixtures give better properties to asphalt mixtures from modified mixtures by LDPE.

The effect of temperatures on the rutting depth and on the number of wheel loading passes is clearly apparent.

The samples failed at 50 Cº testing temperature faster that at 40 Cº testing temperature in which the wheel passes are decreasing to half also the rutting depth is increasing by (100 %).

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Ahmad, Nahlah Yasub& al-Harbi, Ahmad Sundus Muhammad. 2014. Effect of density of the polyethylene polymer on the asphalt mixtures. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences،Vol. 22, no. 4, pp.674-683.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-441623

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Ahmad, Nahlah Yasub& al-Harbi, Ahmad Sundus Muhammad. Effect of density of the polyethylene polymer on the asphalt mixtures. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences Vol. 22, no. 4 (2014), pp.674-683.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-441623

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Ahmad, Nahlah Yasub& al-Harbi, Ahmad Sundus Muhammad. Effect of density of the polyethylene polymer on the asphalt mixtures. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences. 2014. Vol. 22, no. 4, pp.674-683.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-441623

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes appendices : p. 680-683

رقم السجل

BIM-441623