Evaluation of hot mix asphalt and binder performance modified with high content of nano silica fume
Other Title(s)
تقييم أداء المخلوط والرابط الأسفلتي المعدل بتركيزات عالية من النانو سيليكا فيوم
Joint Authors
Uthman, Mahmud Unayb
Abd Allah, al-Sayyid M.
Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman
Abu al-Majd, Ali Y.
Khidr, Safwan
Source
Journal of Engineering Sciences
Issue
Vol. 49, Issue 4 (31 Jul. 2021), pp.378-399, 22 p.
Publisher
Assiut University Faculty of Engineering
Publication Date
2021-07-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
22
Main Subjects
Topics
Abstract AR
مع زيادة الوعي البيئي أصبح إعادة استخدام النفايات الصناعية هو الحل الأمثل لتجنب أضرار التخلص غير السليم من تلك النفايات.
السيليكا فيوم هي عباره عن بودر غاية في النعومة، وهي عباره عن مادة ثانوية وجدت داخل أفران تصنيع السبائك الحديدية.
تزامنا مع تلك الحقيقة، أصبح الحصول على إضافة متوفرة بكميات كبيره وغير مكلفه ضرورة ملحه لتحسين خواص البيتومين والحفاظ على كمياته غير المتجددة.
ولذلك فإن الهدف من هذا البحث هو تقييم الخواص الميكانيكية للخلطات الإسفلتية الساخنة المحضرة باستخدام الرابط الأسفلتي المعدل بالنانو سيليكا فيوم.
تم خلط البيتومن البكر الناتج من مصفاة الإسكندرية مع السيليكا فيوم بتركيزات منخفضه (2 و4 و6 و8%) وتركيزات عالية (20 و30 و40 و50%) كنسبه من وزن البيتومين.
تم تقييم تجانس الأسفلت المعدل باستخدام الفحص المجهري الإلكترونيSEM) ).
تم إجراء اختبار الاختراق واختبار التطرية (SP) واختبار اللزوجة الدورانية (RV) لتقييم الخواص الروهولجية rheological)) والفيزيائية للإسفلت المعدل.
تم استخدام كلا من اختبار مارشال والشد الغير مباشر والاختراق الثنائي لتقييم الصلابة وحساسيه الرطوبة (moisture damage) والتخدد (rutting) والكلال (fatigue) للخلطات الإسفلتية الساخنة التقليدية والمعدلة بالنانو سيليكا فيوم.
أظهرت النتائج تحسن ملحوظا في الخصائص الروهولجية والفيزيائية للإسفلت المعدل بتركيزات عالية من النانو سليكا فيوم مقارنه بالتركيزات المنخفضة.
لذلك تم اختيار الأسفلت المعدل بنسب 30 و40 و50% من النانو سليكا فيوم للاستخدام كرابط أسفلتي لأعداد الخلطات الإسفلتية المعدلة.
أظهرت النتائج أن الخلطات الإسفلتية المحتوية على الرابط الأسفلتي المعدل بنسب 30 و40 و50% من النانو سليكا فيوم أكثر مقاومه للتخدد والكلال والرطوبة إذا ما قورنت مع الخلطات الإسفلتية التقليدية.
الجديد في هذا البحث هو إنتاج خلطات أسفلتيه باستخدام رابط أسفلتي ثلثيه بيتومين والثلث الأخر نانو سيليكا فيوم مع تحقيق خصائص ميكانيكية وفيزيائية جيدة لتلك الخلطات مقارنه بالخلطة التقليدية.
Abstract EN
This research aims to evaluate the mechanical properties of hot asphalt mixtures prepared using modified asphalt binders with various contents of Nano-silica fume (NSF).
the modification to virgin bitumen is done by shear mixing with NSF at low contents (2, 4, 6, and 8%) and high contents (20, 30, 40, and 50%) with bitumen weight.
the homogeneity of the modified asphalts was assessed using scanning electron microscopy.
the rotational viscosity, softening point, and penetration tests were used to evaluate the rheological-physical properties of the modified asphalt binders.
the stiffness, moisture damage, rutting, and fatigue of the hot mixes prepared with NSF-modified binders were evaluated using marshall, indirect tensile strength, and double punching tests.
the results showed a significant improvement in the rheological-physical properties of the modified binders with high content compared to low content of NSF.
therefore, the modified binders with 30%, 40%, and 50% of NSF were selected to prepare NSF-modified mixtures.
the results showed that asphalt mixtures incorporating 30, 40, and 50% NSF-modified binders were more resistant to moisture damage, rutting, and fatigue cracking compared to the control mixture.
the novelty in this research is to produce a modified asphalt mixture with two-thirds a quantity of bitumen while achieving a high performance compared to the control mixture.
American Psychological Association (APA)
Abu al-Majd, Ali Y.& Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman& Uthman, Mahmud Unayb& Khidr, Safwan& Abd Allah, al-Sayyid M.. 2021. Evaluation of hot mix asphalt and binder performance modified with high content of nano silica fume. Journal of Engineering Sciences،Vol. 49, no. 4, pp.378-399.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1240610
Modern Language Association (MLA)
Abu al-Majd, Ali Y.…[et al.]. Evaluation of hot mix asphalt and binder performance modified with high content of nano silica fume. Journal of Engineering Sciences Vol. 49, no. 4 (Jul. 2021), pp.378-399.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1240610
American Medical Association (AMA)
Abu al-Majd, Ali Y.& Musa, Ghadah Salah Abd al-Rahman& Uthman, Mahmud Unayb& Khidr, Safwan& Abd Allah, al-Sayyid M.. Evaluation of hot mix asphalt and binder performance modified with high content of nano silica fume. Journal of Engineering Sciences. 2021. Vol. 49, no. 4, pp.378-399.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1240610
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references: p. 394-398
Record ID
BIM-1240610
