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卡尔巴拉国际现代科学杂志4（2018）377-381
http://www.journals.elsevier.com/karbala-international-journal-of-modern-science/
研究文章
实验室老化实验对含聚乙烯和聚丙烯聚合物沥青混凝土混合料水稳定性和回弹模量的影响
A.I. Al-Hadidy
土木工程系 伊拉克摩苏尔大学
收到日期：2018年7月30日；修订日期：2018年9月22日；接受日期：2018年10月10日
2018年10月28日在线发布
摘要
一项研究的实验确定了实验室老化实验对聚乙烯和聚丙烯改性沥青混凝土混合料（PEMCMs和PPMCMs）的水稳定性和弹性的影响。采用马歇尔法，使用符合美国材料试验标准美国材料与试验协会（D-3515）的集料混合料，获得致密混合料的设计沥青含量。利用老化的聚乙烯改性沥青混凝土混合料.和聚丙烯改性沥青混凝土混合料在100℃下48h和96 h两个老化水平的马歇尔稳定性、马歇尔刚度模量、间接拉伸强度、拉伸强度比和弹性模量来评价聚乙烯改性沥青混凝土混合料和聚丙烯改性沥青混凝土混合料的性能变化。聚乙烯改性沥青混凝土混合料和聚丙烯改性沥青混凝土混合料达到了美国材料与试验协会规定的极限；它们显示出优越的耐用性、弹性和粘合特性，具有更高的抗永久变形和防潮损伤能力。
copy;2018作者。Elsevier B.V.代表Kerbala大学制作和主持。这是CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by nc nd/4.0/）下的开放访问文章。
关键词：老化；聚乙烯；聚丙烯；拉伸强度；弹性模量
- 简介
在过去几年里，关于聚合物改性沥青或混合物的工作一直在以越来越高的速度进行。聚丙烯（聚丙烯）-聚合物改性剂的使用改变沥青或混合物的性能，如图所示Al-Hadidy和Tan [1]。他们研究了高温分解聚丙烯改性沥青和石材基质沥青（SMA）混合物在柔性路面中的优点。它发现沥青混凝土的性能混合物可以通过添加聚丙烯来改善。结果多层弹性分析也表明了由聚丙烯改性石材基质沥青作为表面的路面层有利于减少建筑材料。
然而，没有一位研究人员记录了聚丙烯改性沥青粘合剂和混合物的老化。老化被认为是其他铺路问题之一。 它增加了路面的刚度和影响路面回收。
一些研究报道了粘合剂的老化效应美国材料与试验协会和高性能沥青路面实验程序，这些程序都比较简单并且需要很少的时间[3-6]。 相比之下，研究聚合物改性沥青混合料时效硬化需求更多的时间和努力。 评估老化效应下的混合物性质可能是比粘合剂有用的方法。
电子邮件地址：abdet76@gmail.com
由Kerbala大学负责的同行评审。
https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2018.10.0012405-609X /copy;2018作者。 由Elsevier B.V.代表Kerbala大学制作和主持。 这是一篇开放获取的文章CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）
A.I.Al Haddy/Karbala国际现代科学杂志4（2018）377-381
曼苏尔和阿明[3]测定了老化和环境对再生材料断裂强度的影响铺筑沥青（RPA）和钢渣集料（SSA）。它研究发现，老化提高了材料的断裂强度。RP或SSA混合物。
石峰等[4]报告说老化改变了面包屑/终端的理化特性橡胶沥青混合物。在老化作用下，橡胶-比迪图门混合物的硬度也会增加。闵白[5]研究了老化对SBS改性沥青低温性能的影响。没有使用美国材料与试验协会和高性能沥青路面的再活化剂测试程序。发现SBS改性沥青使用再活化剂可以获得更高的弹性。
张东梅等[6]研究了老化对流变性能、物理特性和SBS-70和SBS-90改性的化学成分沥青使用三种不同的程序。发现了SBS-90比SBS-70更易老化。
本研究致力于确定老化过程（100℃进行48小时，100℃ 进行96小时）聚乙烯的水分敏感性和弹性或聚丙烯改性混凝土混合物和聚丙烯改性沥青混凝土混合料）在100℃和两次老化时水平在48小时到96小时之间，并将所得结果与对照混合物的结果进行比较。
2.材料和方法
2.1.沥青
伊拉克渗透级沥青（AC-50）被用于配制密级配沥青混合料。表1呈现基本沥青性能符合美国材料与试验协会[7]。
2.2.矿物集料
本次勘察选用的集料包括碎粗集料和河砂。这个如图1所示的等级，符合美国材料与试验协会（D-3515）限值[8]。集料的质量试验也在表2中进行了评估和总结。
表一
沥青水泥的物理性能
|
性质 |
美国材料与试验协会名称编号 |
试验条件或单位 |
结果 |
美国材料与试验协会的限值[7] |
|
针入度 |
D-5 |
(25℃, 100 克, 5秒.0.1 毫米） |
42 |
40-50 |
|
软化点 |
D-36 |
环球法 |
54 |
50-58 |
|
延性 |
D-113 |
25℃,5cm/min |
150 |
＞100 |
|
比重 |
D-70 |
(25℃/25℃) |
1.053 |
1.01-1.06 |
|
闪点 |
D-92 |
克利夫兰开口杯法，℃ |
263 |
＞240 |
|
热损失 |
D-1754 |
5小时，163℃ |
0.25 |
0.2Max |
|
沥青质 |
D-2006 |
% |
32.65 |
- |
使用比重为3.15的波特兰水泥作为矿物填料。
2.3.聚乙烯和聚丙烯改性剂
具有平均密度为0.92gm/cc和软化点为113.2℃的聚乙烯和具有平均密度为0.82gm/cc和软化点为158.5℃聚丙烯，分别被选择作为AC-50的改性剂。5%的聚乙烯和聚丙烯与AC-50混合，使用3000转/分的搅拌机在170plusmn;5℃下搅拌2小时获得均匀的粘合剂。
2.4.混合料设计和实验试样制备
沥青混合料的塑性流动阻力记录在美国材料与试验协会 D-1559[9]中的程序执行以确定最佳沥青含量。对于集料混合物，机械压实机提供相当于75次打击的压实度马歇尔锤。设计沥青含量对于致密混合物，得到5.0%。空隙率此时沥青含量接近4.0%。马歇尔稳定度和流值符合美国材料与试验协会[9]以及SCRB[10]规格。在DAC和150℃-160℃的适当混合温度下，两组老化的聚乙烯改性沥青混凝土混合料和聚丙烯改性沥青混凝土混合料实验试样通过用机械搅拌机搅拌2分钟的方法制备。
表二
集料特性
|
性质 |
粗集料 |
细集料 |
美国材料与试验协会限值 |
|
坚固性% |
18.10 |
- |
40max |
|
吸水率% |
0.290 |
1.51 |
4.0max |
|
毛体积比重 |
2.704 |
2.675 |
- |
|
表观比重 |
2.744 |
2.696 |
- |
|
填料表观比重 |
- |
3.15 |
- |
表3
含标准差的实验结果总结
|
特性 |
混合类型 |
||
|
对照标准 |
5%聚乙烯 |
5%聚丙烯 |
|
|
MS (48hr, 60 ○C) |
1711plusmn;4.00 |
1895 plusmn;2.00 |
1818plusmn;2.645 |
|
MS (96hr, 60 ○C) |
1735.4plusmn;2.516 |
1970plusmn;6.245 |
1905 plusmn; 3.00 |
|
ITS (48hr,25 ○C) |
1375plusmn;4.582 |
2500plusmn;7.937 |
2331plusmn;5.291 |
|
ITS (96hr,25 ○C) |
1625plusmn;5.00 |
2313plusmn;8.185 |
2089plusmn;2.810 |
|
ITS (48hr,60 ○C) |
1202plusmn;4.582 |
2398plusmn;2.645 |
2101plusmn;2.645 |
|
ITS (96hr,60 ○C) |
1313plusmn;5.291 |
2050plusmn;4.582 |
1788plusmn;2.645 |
|
MR (48hr,25 ○C) |
5694plusmn;6.245 |
6206plusmn;9.644 |
5889plusmn;10.817 |
|
MR (96hr,25 ○C) |
5967plusmn;6.558 |
6756plusmn;6.245 |
6411plusmn;5.291 |
在ple;0.05时，方法有显著差异。MS=马歇尔稳定度、ITS=静态间接拉伸强度、和MR=弹性模量。
第一组通过将松散的混合物放在一个平面上进行老化。在100℃下将其放入强制通风烘箱中48小时。第二组在100摄氏度下老化96小时。老化条件（100℃进行48小时，100℃进行96小时）遵循参考文献[11]中所述的程序。
每种聚乙烯或聚丙烯改性混合物共制备12个样品。根据马歇尔，静态间接拉伸强度，弹性模量完成样品的选择，并分析采用5%水平的重要性[12]。选择这三个样本与每一种混合物混合，以便在每种混合物中进行评估不同的实验。表3总结了测试马歇尔稳定性试验结果及标准差、静态间接拉伸强度和弹性模量。
三.试验结果
3.1.马歇尔试验
马歇尔试验结果（稳定性、流量和MMS）如下如图2所示。测试数据和结果的情况表明，老化过程对马歇尔稳定度和空隙率值。聚乙烯改性沥青混凝土混合料和聚丙烯改性沥青混凝土混合料经过48小时和96小时老化后显示稳定度高于对照混合物。试验结果（图2a）表明48小时和96小时老化程度后，马歇尔稳定性分别增加了为10.8%和13.5%，6.3%和9.8%。这表明老化过程改变了聚乙烯改性沥青混凝土混合料和聚丙烯改性沥青混凝土混合料的性能。稳定值的增加可能是归因于沥青质
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