Taş matris asfalt ve yoğun dereceli sıcak karışım asfaltın ​​düşük sıcaklık performansı üzerinde karşılaştırmalı çalışma

Abstract

Düşük sıcaklık çatlaması (LTC), asfalt beton kaplamalarda en iyi bilinen sorunlardan biridir. Asfalt beton kaplamalarda LTC, hava sıcaklığının -20 °C'nin altına düştüğü Türkiye'nin Doğu, İç ve Batı İç Anadolu bölgelerinde yaygındır. LTC, trafik stresiyle birleştiğinde kaplamanın yapısal bütünlüğünü bozar ve sonuç olarak otoyol bakım ve rehabilitasyon masraflarını artırır. Bu çalışmada, taş matrisli asfaltın (SMA) performansı, düşük sıcaklıklarda yoğun derecelendirilmiş sıcak karışım asfalt (HMA) ile karşılaştırıldı. Bu çalışmada bazalt ve kireçtaşı olmak üzere iki tür agrega ve SBS ile modifiye edilmiş 50-70 ve 50-70 olmak üzere iki tür asfalt kullanıldı. SMA karışımlarında drenajı önlemek için selüloz elyafı ve polipropilen elyafı içeren iki tip katkı maddesi kullanıldı. SMA ve HMA karışımları için toplam 12 adet asfalt karışım kombinasyonu tasarlandı. Karşılaştırma, sekiz SMA karışımı ve dört yoğun dereceli HMA karışımı içeren on iki karışım kombinasyonu üzerinde gerçekleştirildi. HMA ve SMA karışımlarının düşük sıcaklık davranışını değerlendirmek için seçilen test, üç farklı düşük sıcaklık dikkate alınarak dolaylı gerilme mukavemeti (IDT) idi: 0 °C, -10°C ve -20°C. Bu çalışmanın bulguları şu şekilde özetlenebilir: HMA (yoğun dereceli), 0°C, -10°C ve -20°C'de SMA'dan (boşluk dereceli) daha iyi performans gösterdi. SBS ile modifiye edilmiş asfalt karışımlarının düşük sıcaklık performansı, 50-70 asfaltla üretilen karışımlardan daha üstündür. Benzer tasarım özelliklerine sahip ancak farklı agregalara sahip karışımlar benzer şekilde performans gösterdi.Low-temperature cracking (LTC) is one of the most well-known distresses in asphalt concrete pavements. LTC in asphalt concrete pavements is widespread in Turkey's East, Interior, and West Interior Anatolian areas when the air temperature drops below -20 °C. LTC, when combined with traffic stress, degrades the structural integrity of the pavement and ultimately raises highway maintenance and rehabilitation expenses. In this study, the performance of stone matrix asphalt (SMA) was compared with that of densely graded hot mixture asphalt (HMA) at low temperatures. This study employed two types of aggregate, including basalt and limestone, and two types of asphalt, including 50-70 and 50-70 modified with SBS. Two types of additives, including cellulose fiber and polypropylene fiber, were used to prevent draindown in SMA mixtures. A total of 12 asphalt mixture combinations were designed for SMA and HMA mixtures. The comparison was conducted on twelve mixture combinations, comprising eight SMA mixtures and four densely graded HMA mixtures. The selected test for evaluating the low-temperature behavior of HMA and SMA mixtures was indirect tensile strength (IDT), considering three different low temperatures: 0°C, -10 and -20°C. The findings of this study can be summarized as follows: HMA (dense graded) outperformed SMA (gap graded) at 0°C, -10°C, and -20°C. The low-temperature performance of SBS-modified asphalt mixtures was superior to that of mixtures fabricated with 50–70 asphalt. Mixtures with similar design properties but different aggregates performed similarly.