Đánh giá đặc tính kháng nứt của stone matrix asphalt sử dụng phụ gia gốc copolymer styrence-butadiene-styrence (SBS)
Email:
nguyenngoclan@utc.edu.vn
Từ khóa:
Stone Matrix Asphalt (SMA), Copolymer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS), Rubber Modified Compound (RMC), Sức kháng nứt, Chỉ số kháng nứt (CTIndex)
Tóm tắt
Hỗn hợp Stone Matrix Asphalt (SMA) là một loại bê tông asphalt tính năng cao được sử dụng cho những kết cấu mặt đường thường xuyên chịu tải trọng xe nặng hay mặt đường sân bay. Do SMA có cấu trúc tiếp xúc đá chèn đá và thành phần thường sử dụng phụ gia ổn định nên sức kháng hằn lún vệt bánh xe của hỗn hợp tăng lên. Có nhiều loại phụ gia được sử dụng cho hỗn hợp SMA và theo nhiều cách khác nhau, mỗi loại phụ gia sẽ có các tính năng ngắn hạn cũng như tính năng dài hạn khác nhau. Bài báo này đưa ra kết quả thực nghiệm đánh giá đặc tính kháng nứt của hỗn hợp SMA sử dụng phụ gia gốc copolymer styrene-butadiene-styrene (SBS) có tên thương mại là Rubber Modified Compound (RMC). Hai hỗn hợp đối chứng so sánh với hỗn hợp SMA sử dụng phụ gia RMC là hỗn hợp bê tông asphalt chặt và hỗn hợp SMA đều sử dụng bitum PMB III. Đặc tính kháng nứt được đánh giá bởi năng lượng phá hủy nứt (Gf), độ dốc đường cong quan hệ lực-chuyển vị sau phá hủy (|m75|), chỉ số kháng nứt (Cracking Tolerance Index - CTIndex) của thí nghiệm kéo gián tiếp. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng, hỗn hợp SMA sử dụng phụ gia RMC có đặc tính kháng nứt cao hơn so với hỗn hợp bê tông asphalt chặt, nhưng thấp hơn so với hỗn hợp SMA sử dụng bitum PMB IIITài liệu tham khảo
[1]. K. Blazejowski, Stone mastic asphalt theory and practice, Florida: CRC Press, 2011
[2]. C. Campbell, The use of stone mastic asphalt on aircraft pavements. Submitted in fulfillment of the requirements for SEN713 Research/Professional Practice Projects, 1999, School of Engineering and Technology, Geelong, Victoria: Deakin University.
[3]. E.R. Brown, J.E. Haddock, C. Crawford, C. S. Hughes, T.A. Lynn , L.A. Cooley, Designing Stone Matrix Asphalt Mixtures - Volume I - Literature Review, NCHRP 9-8, 1998, National Center for Asphalt Technology, Auburn University, Alabama, US.
[4]. J. Rebbechi, S. Maccarrone, A. Ky, Evaluation of stone mastic asphalt performance, Paper presented at the 10th AAPA International Flexible Pavements Conference, 1997, Perth, Western Australia.
[5]. EAPA, Heavy duty surfaces the arguments for SMA, European Asphalt Pavement Association - Rue du Commerce 77, 1040 Brussels, Belgium, 2018, EAPA
[6]. A.H.A. Ibrahim, Effects of long-term aging on asphalt mixes containing SBS and PP-polymer, International Journal of Pavement Research and Technology, 14 (2020) 153–160. https://doi.org/10.1007/S42947-020-0089-X
[7]. S. Tapkin, Optimal polypropylene fiber amount determination by using gyratory compaction, static creep and Marshall stability and flow analyses, Construction and Building Materials, 44 (2013) 399–410. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2013.02.060
[8]. F. Cheriet, K. Soudani, S. Haddadi, Influence of Natural Rubber on Creep Behavior of Bituminous Concrete, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 195 (2015) 2769–2776. https://doi.org/10.1016/J.SBSPRO.2015.06.391
[9]. M.T. Rahman, A. Mohajerani, F. Giustozzi, Possible Recycling of Cigarette Butts as Fiber. Modifier in Bitumen for Asphalt Concrete, Materials, 13 (2020). https://doi.org/10.3390/MA13030734
[10]. L. T. Hải, N. H. Long, N. N. Lân, Nghiên cứu đánh giá chỉ số kháng nứt Cracking Tolerance Index (CTIndex) của hỗn hợp Stone Mastic Asphalt (SMA) thi công theo công nghệ ấm, Tạp chí GTVT, 12 (2019) 53-58.
[11]. C. E. Sengul, S. Oruc, E. Iskender, A. Aksoy, Evaluation of SBS modified stone mastic asphalt pavement performance, Construction and Building Materials, 41 (2013) 777–783. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.065
[12]. B. Wu, X. Wu, P. Xiao, Chuangchuang Chen, Ji Xia and Keke Lou, Evaluation of the Long-Term Performances of SMA-13 Containing Different Fibers, Appl. Sci, 11 (2021) 5145. https://doi.org/10.3390/app11115145
[13]. W. Shujuan, Z. Mulian, L. Qing, L. Yifeng, Z. Wen. Analysis of Long-Term Performance and Snowmelt Capacity of Anti-Freezing Asphalt Pavement, Advances in Civil Engineering Materials, ASTM, 9 (2020). https://doi.org/10.1520/acem20200026
[14]. Yongming Gu, Can Ding, Junan Shen, Wei Wang, Low Temperature Crack Resistance of Stone Mastic Asphalt Affected by Its Nominal Maximum Size and Asphalt Binders, Appl. Sci, 12 (2022) 7444. https://doi.org/10.3390/app12157444
[15]. UFGS-32 12 15.16, Stone Matrix Asphalt (SMA) For Airfield Paving, USACE / NAVFAC / AFCEC / NASA, 2019.
[16]. ASTM D 8225 : Standard Test Method for Determination of Cracking Tolerance Index of Asphalt Mixture Using the Indirect Tensile Cracking Test at Intermediate Temperature. https://www.bsbedge.com/productdetails/ASTM/ASTM102711/d8225, Truy cập ngày 28 tháng 2 năm 2021
[17]. ASTM C670: Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials.
[18]. Y. Fan, West. R, Balanced Mix Design Resource Guide. IS 143, National Asphalt Pavement Association, 2021.
[2]. C. Campbell, The use of stone mastic asphalt on aircraft pavements. Submitted in fulfillment of the requirements for SEN713 Research/Professional Practice Projects, 1999, School of Engineering and Technology, Geelong, Victoria: Deakin University.
[3]. E.R. Brown, J.E. Haddock, C. Crawford, C. S. Hughes, T.A. Lynn , L.A. Cooley, Designing Stone Matrix Asphalt Mixtures - Volume I - Literature Review, NCHRP 9-8, 1998, National Center for Asphalt Technology, Auburn University, Alabama, US.
[4]. J. Rebbechi, S. Maccarrone, A. Ky, Evaluation of stone mastic asphalt performance, Paper presented at the 10th AAPA International Flexible Pavements Conference, 1997, Perth, Western Australia.
[5]. EAPA, Heavy duty surfaces the arguments for SMA, European Asphalt Pavement Association - Rue du Commerce 77, 1040 Brussels, Belgium, 2018, EAPA
[6]. A.H.A. Ibrahim, Effects of long-term aging on asphalt mixes containing SBS and PP-polymer, International Journal of Pavement Research and Technology, 14 (2020) 153–160. https://doi.org/10.1007/S42947-020-0089-X
[7]. S. Tapkin, Optimal polypropylene fiber amount determination by using gyratory compaction, static creep and Marshall stability and flow analyses, Construction and Building Materials, 44 (2013) 399–410. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2013.02.060
[8]. F. Cheriet, K. Soudani, S. Haddadi, Influence of Natural Rubber on Creep Behavior of Bituminous Concrete, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 195 (2015) 2769–2776. https://doi.org/10.1016/J.SBSPRO.2015.06.391
[9]. M.T. Rahman, A. Mohajerani, F. Giustozzi, Possible Recycling of Cigarette Butts as Fiber. Modifier in Bitumen for Asphalt Concrete, Materials, 13 (2020). https://doi.org/10.3390/MA13030734
[10]. L. T. Hải, N. H. Long, N. N. Lân, Nghiên cứu đánh giá chỉ số kháng nứt Cracking Tolerance Index (CTIndex) của hỗn hợp Stone Mastic Asphalt (SMA) thi công theo công nghệ ấm, Tạp chí GTVT, 12 (2019) 53-58.
[11]. C. E. Sengul, S. Oruc, E. Iskender, A. Aksoy, Evaluation of SBS modified stone mastic asphalt pavement performance, Construction and Building Materials, 41 (2013) 777–783. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.065
[12]. B. Wu, X. Wu, P. Xiao, Chuangchuang Chen, Ji Xia and Keke Lou, Evaluation of the Long-Term Performances of SMA-13 Containing Different Fibers, Appl. Sci, 11 (2021) 5145. https://doi.org/10.3390/app11115145
[13]. W. Shujuan, Z. Mulian, L. Qing, L. Yifeng, Z. Wen. Analysis of Long-Term Performance and Snowmelt Capacity of Anti-Freezing Asphalt Pavement, Advances in Civil Engineering Materials, ASTM, 9 (2020). https://doi.org/10.1520/acem20200026
[14]. Yongming Gu, Can Ding, Junan Shen, Wei Wang, Low Temperature Crack Resistance of Stone Mastic Asphalt Affected by Its Nominal Maximum Size and Asphalt Binders, Appl. Sci, 12 (2022) 7444. https://doi.org/10.3390/app12157444
[15]. UFGS-32 12 15.16, Stone Matrix Asphalt (SMA) For Airfield Paving, USACE / NAVFAC / AFCEC / NASA, 2019.
[16]. ASTM D 8225 : Standard Test Method for Determination of Cracking Tolerance Index of Asphalt Mixture Using the Indirect Tensile Cracking Test at Intermediate Temperature. https://www.bsbedge.com/productdetails/ASTM/ASTM102711/d8225, Truy cập ngày 28 tháng 2 năm 2021
[17]. ASTM C670: Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials.
[18]. Y. Fan, West. R, Balanced Mix Design Resource Guide. IS 143, National Asphalt Pavement Association, 2021.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
14/12/2022
Nhận bài sửa
26/12/2022
Chấp nhận đăng
31/12/2022
Xuất bản
15/02/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Ngọc, L., Lã Văn, C., Nguyễn Tiến, V., Kim, Y., & Nguyễn Kim, S. (1676394000). Đánh giá đặc tính kháng nứt của stone matrix asphalt sử dụng phụ gia gốc copolymer styrence-butadiene-styrence (SBS) . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(2), 106-117. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.2.2
Số lần xem tóm tắt
96
Số lần xem bài báo
284
