ارسل ملاحظاتك

ارسل ملاحظاتك لنا







الرئيسية > Effect of Type and Amount of M...>الوصف

Effect of Type and Amount of Mineral Filler on Performance of Hot Mix Asphalt in Yemen

العنوان بلغة أخرى: تأثير نوع وكمية المادة المالئة على أداء الخلطة الاسفلتية الساخنة في اليمن
المصدر: مجلة أبحاث البيئة والتنمية المستدامة
الناشر: الرابطة العربية للعلوم البيئية وجامعة الناصر
المؤلف الرئيسي: Al-Rakas, Ali Abdulla (Author)
مؤلفين آخرين: Al-Maswari, Abdullah Ahmed (Co-Author) , Al Nozaily, Fadhl Ali (Co-Author)
المجلد/العدد: مج8, ع2
محكمة: نعم
الدولة: اليمن
التاريخ الميلادي: 2020
الشهر: يناير
الصفحات: 1 - 14
ISSN: 5132-5124
رقم MD: 1443735
نوع المحتوى: بحوث ومقالات
اللغة: الإنجليزية
قواعد المعلومات: EcoLink
مواضيع:
المواد المالئة | مخلفات الحجر الجيري | الخلطات الاسفلتية | الرصف الاسفلتي | اليمن
كلمات المؤلف المفتاحية:
Characterization | Mineral Filler | Asphalt Mixture | Yemen | Hydrated Lime | Cement Bypass | Granit Powder
رابط المحتوى:
PDF (صورة)     
صورة الغلاف QR قانون

عدد مرات التحميل

2

حفظ في:
المستخلص: تعتبر المادة المالئة أحد أهم مكونات الخلطة الإسفلتية حيث أن لها تأثير في سلوكها من حيث الخواص الميكانيكية مثل الثبات والانسياب وكذا الخواص الحجمية كنسبة الفراغات الهوائية والكثافة وغيرها. ورغم قلة إنتاج المادة المالئة التقليدية ضمن كسارات الأحجار المحلية إلا أنه لا غنى عنها لدوها المساعد في الحصول على خلطة إسفلتية معيارية تطابق معايير مارشال القياسية وبالتالي التغلب على معظم الإشكالات مثل الهبوط الدائم التخدد التقشر وذلك أثناء تعرض سطح الطريق للحمولات المرورية والعوامل البيئية وبصرف النظر عن تأثير طرق وأساليب التنفيذ أو جودة مواد الخلطة الأخرى كالحصى والأسفلت الرابط. ركزت هذه الدراسة على تأثير المادة المالئة على الخواص الرئيسية للخلطة الإسفلتية والتركيب المعدني للأنواع المختلفة من المواد المالئة وتأثيرها كما ونوعا على الخواص الحجمية والميكانيكية للخلطة الإسفلتية وتحديد نسبها للاستخدام المحلي الركام المستخدم في الدراسة من نوع حجر البازلت المحلي المكسر آليا وقد تم اعتماد التدرج الحبيبي للركام الخاص بالخلطة المرجعية بعد عدة محاولات باستخدام طريقة تصميم مارشال وبتكرار ثلاث عينات لكل نسبة من نسب الإسفلت 4.5%، 5% 5.5%، 6% (عدد 15 عينة) وباستخدام غبار البازلت كمرجعية للتقييم بنسبة 5% من وزن الخلطة الحصوية. حيث كانت نسبة الإسفلت المثالية هي 5.2% من الوزن الإجمالي للخلطة الإسفلتية والتي حققت المعايير المطلوبة. بناء على ذلك، تم إعداد خلطات إسفلتية لأربعة أنواع مختاره من المادة المالئة المحلية (الإسمنت البورتلاندي، النورة، مخلفات مصانع الجرانيت مخلفات مصنع الإسمنت) وتطبيقها في الخلطات بصورة منفردة على ثلاث عينات بنسب 30%، 70%، 100% من وزن المادة المالئة المرجعية وتم إخضاع 36 عينة لاختبارات مارشال ASTM D6927 و 78 عينة لاختبارات معدل الشد ASTM D4867 /4867 و بهذا أصبح العدد الإجمالي للعينات في الدراسة 129 عينة.

بغرض الحصول على توصيف واضح للمواد المالئة المستخدمة تم الحصول على بيانات الوزن النوعي والتركيب المعدني باستخدام جهاز (WDXRF)، كما تم عمل الفحوصات المتعلقة بالقوام كالغرز والممطولية للإسفلت المستخدم في الدراسة من النوع 60/ 70 من حيث مستوى الغرز والمنتج في مصفاة عدن. تم استخدام برنامج SPSS لتحليل النتائج إحصائيا. أوضحت النتائج النهائية للفحوصات المعملية انه بزيادة محتوى أكسيد الكالسيوم CaO في التركيب المعدني للمادة المالئة تزيد فاعلية المادة في تعزيز قوة الترابط بين الحصى والأسفلت مما ينتج عنه ارتفاع قيم ثبات مارشال وارتفاع قيم مقاومة الشد والذي أكدته نتائج التحليل الإحصائي. كما أظهرت النتائج أيضا أنه عند النسبة العالية أي 100% للمواد المالئة التي لها قيم عالية بالنسبة للوزن النوعي، تم الحصول على عينات لها صفة القساوة وغير سهلة التشكيل اثناء الخلط والدك، باستثناء مخلفات الإسمنت التي قدمت نتائج مرضية بما تقتضي متطلبات معهد الإسفلت للخلطة الإسفلتية عند نسبة فراغات تصميمية قدرها 4% = Va وعند نسبة الفراغات بين الحبات الحصوية 14% = VMA المختارتان مقابل القطر الأسمى الأعظمي للتدرج الحصوي. فيما يتعلق بمعدل مقاومة الشد TSR فان أعلى القيم تم الحصول عليها في الخلطات ذات المحتوى 70% من النورة والمحتوى 100% من مخلفات الإسمنت وأيضا 70% من مخلفات الجرانيت بالمقارنة مع النتائج التي أعطتها المادة المالئة المرجعية، غبار البازلت لنفس الاختبار وهذا ما عكسه التحليل الإحصائي. تستنتج الدراسة أن المواد التي تم تقييمها لها دور مؤثر في الخواص الميكانيكية والحجمية للخلطات الإسفلتية بما في ذلك مقاومة تأثير المياه. توصي الدراسة باستخدام مخلفات الإسمنت ومخلفات حجر الجرانيت كمادة مالئة كونها أكثر اقتصادية كما أن توظيف أي من تلك المادتين في الرصف الأسفلتي كبديل للمواد الطبيعية أو المصنعة، يساهم في تخفيف الأثر البيئي السلبي المشاريع الطرق بشكل خاص وللبيئة بشكل عام نتيجة تقليل رمي المخلفات في البيئة. ولإثبات فعالية استخدام هذه المواد عمليا توصي الدراسة بتنفيذ مقاطع على الطريق باستخدام النسب للخلطات الناجحة المطابقة للمعايير معمليا. نوصي أيضا باستمرار البحث في الاستنباط نسبة الأسفلت المثالية مع نوع وكمية كل مادة من المواد المالئة المستخدمة في هذه الدراسة عند نسبة فراغات بين 3 إلى 5%.

Mineral filler (MF) is considered one of the most important components of the asphalt hot mixture as it has significant role on its behavior in terms of mechanical properties such as stability and flow, as well as volumetric properties such as the air voids, density, etc. Despite the lack of production of the conventional filler in the local quarry, it is indispensable because it helps in obtaining asphalt mixtures that matches Marshall Mix Design criteria and accordingly reducing most of failures such as permanent deformation, rutting and stripping that can occur in the asphalt pavement due to traffic loads and environmental effects regardless of the effect of quality control and construction technics, or the quality of other materials, such as gravel and asphalt cement. This study has focused on the effect of mineral filler on the main properties of asphalt mixture and mineralogy of different types of fillers and their quantitative and qualitative effects on the volumetric and mechanical properties of the asphalt mixture and determining their proportions for local uses. The crushed aggregate of basalt was used in this study and the aggregate blend of the reference mixture was obtained after several trials of Marshall Mix Design using three samples for asphalt contents of 4.5%, 5%, 5.5% & 6% (with a total of 15 samples) with 5% basalt dust by weight of total aggregate as a reference MF. The optimum asphalt content was 5.2% by weight of the total mix which achieved the required limitations. Accordingly, asphalt mixtures were prepared for four types of local mineral fillers (Ordinary cement OC, Hydrated lime HL, granite waste powder GW, cement bypass BP) and applied individually in the mixtures for three samples with rates of 30%, 70%, and 100% of the weight of the reference mineral filler which was basalt dust.

If the 15 samples of the job mix for reference mixture are considered, the total number of samples for this study are 129 samples. 36 samples were tested using Marshall test method ASTM D6927 and 78 samples were tested using Tensile Test ASTM D4867/4867M in order to specify the used mineral filler. The specific gravity and mineralogy composition were obtained using Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer. The asphalt cement was Theologically characterized by using standard penetration and ductility tests. The asphalt cement chosen for the study was 60/70 penetration grade bitumen which was manufactured in Aden refinery. All results were statistically analyzed using SPSS program. Results indicate that the mineral filler which have the highest CaO content increases asphalt and aggregate bonds and directly increases the Marshal Stability and tensile strength which was also supported by SPSS program. The results also show that excessive content (100%) of high specific gravity mineral filler of (OC) tend to produce very stiff and sticky mixture and that being difficult to compact. However, Cement Bypass (BP) has fulfilled design requirement regarding the selected Voids ratio of (4%) and minimum voids in mineral aggregate (VMA) of 14% for the appropriate nominal maximum size of aggregate gradation. The mixes of 70% HL, 100% BP and 70% GW have exceptionally increased trend of Tensile Strength Ratio (TSR) and acts as more as control filler which also reflected by SPSS program. The study concludes that the mineral fillers that were evaluated have exceptional effects on the mechanical and volumetric properties of the asphalt mixtures, especially the resistance to water susceptibility. The study recommends using of cement wastes and granite waste powder as mineral filler that is considered more economical, and the use of one of these two materials in the asphalt pavement as an alternative to natural or manufactured materials contributes to reducing the negative environmental impact of the road projects and consequently reducing the disposed waste on the environment. The study also recommends implementing site sections using ratios of successful mixes that conform to standards in a laboratory to demonstrate their effectiveness. We recommend continuing further researches in order to derive the optimum asphalt contents for each type and amount of fillers used in this study at void ratio 3 to 5%.
ISSN: 5132-5124

عناصر مشابهة


© 2024 المنظومة. جميع الحقوق محفوظة.