LABORATORY EVALUATION OF LOCAL DENSE GRADED CRM ASPHALT MIXTURE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Final_Thesis_Report_[Mohammed_AL-Turki_g201202460]_MAY_2015.pdf Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

ان عملية تدوير الاطارات المستعملة الى حبيبات المطاط لتحسين الرصفات الاسفلتية هي من الطرق العملية و الاقتصادية لتطوير خصائص الاسفلت و حماية البيئة و حفظ المصادرالاقتصادية. المطاط المستخرج من تدوير الاطارات المستعملة يستخدم بشكل واسع في الرصفات الاسفلتية وأشار كثير من الباحثين الى أن الاسفلت المحسن باستخدام المطاط يطور من أداء الخلطات الاسفلتية. ومع زيادة التطبيقات المستخدمة لهذا النوع من الاسفلت في السنوات الاخيرة فان هناك حاجة كبيرة لفهم تأثيرها الحقيقي على الخصائص الهندسية للخلطات الاسفلتية. تمت دراسة فاعلية مقاس حبيبات المطاط في تحسين أداء الخلطات الاسفلتية كثيفة التدرج وتأثير حجمها وكميتها على خصائص الاسفلت. ولمعرفة طبيعة تأثير هذه العوامل ، أجريت اختبارات معملية باستخدام أحجام مختلفة من تدرجات ناعمة ونسب مختلفة لبحث الاختلافات بين الخلطات الاسفلتية المستخدمة. كما أجريت دراسة مختبرية لتقييم أداء الخلطات الاسفلتية كثيفة التدرج المحسنة بواسطة حبيبات المطاط ومقارنتها بالخلطات الاسفلتية الغير محسنة. شملت هذه الاختبارات كل من اختبار قوة الشد و اختبارالديمومة واختبار معامل المرونة. أجريت هذه الاختبارات باستخدام خلطات اسفلتية مصممة باستخدام طريقة وزارة النقل للخلطات عالية الأداء في المملكة العربية السعودية. أثبتت النتائج المحصلة من هذا البحث أن تحسين الاسفلت باستخدام حبيبات المطاط يطور من أداء الرصفات الاسفلتية فالمطاط يزيد من اللزوجة بشكل ملحوظ عند درجات الحرارة المرتفعة و يؤدي الى زيادة مرونة الرصفات الاسفلتية. أثبت البحث أيضا أن أحجام حبيبات المطاط وكميتها تؤثر على لزوجة الاسفلت حيث أنها زادت اللزوجة مع زيادة كمية المطاط. بشكل عام فقد أظهرت نتائج اختبارات الخلطات الاسفلتية أن المطاط يطور من أداء الرصفات الاسفلتية مقارنة بالخلطات الغير محسنة. الاسفلت المحسن بحبيبات المطاط الناعمة مناسب للخلطات الاسفلية كثيفة التدرج. وأظهرت الخلطات الاسفلتية المحسنة بالمطاط أظهرت بشكل عام نتائج مشابهة من حيث خصائص قوة الشد مقارنة بالخلطات الغير محسنة ولكن لديها خصائص أفضل من حيث الديمومة و خصائص المرونة. وتشير النتائج العامة من هذا البحث الى أن تحسين الخلطات الاسفلتية باستخدام حبيبات المطاط الناعمة هي وسيلة فعالة لتطوير أداء الرصفات الاسفلتية.

English Abstract

Recycling of waste tires into modified crumb rubber for the asphalt pavement applications has become a positive method to enhance the asphalt properties, protect environment and save resources. Recently, crumb rubber materials have been applied widely in asphalt pavement, and many researchers have indicated that crumb rubber modified asphalt may enhance the performance of asphalt mixtures. However, the increased applications of CRM asphalt in recent years needs a better understanding of its influence on the engineering properties of CRM asphalt mixtures. In this research, the influences of the crumb rubber size and content on the viscosity are investigated as part of the binder testing. To recognize the nature of the effects of these factors, lab tests have been conducted using different combinations of fine particles sizes and contents to investigate differences in asphalt binder’s viscosities. A detailed laboratory investigation has also been performed to evaluate the performance of the dense CRM asphalt mixtures and compare it with control dense asphalt mixture. Laboratory tests of Indirect Tensile Strength (ITS), Durability and Resilient Modulus (Mr) have been conducted on samples compacted using superpave mix design method. The results obtained from this research indicate that the modification of asphalt binder by crumb rubber may improve pavement performance. It significantly improves the viscosity at high temperature and leads to better stability of asphalt pavements. The crumb rubber particle sizes and content affected the viscosity of asphalt binders. By increasing the rubber content, the viscosity improvements show an increasing trend. In general, the results concluded from the mixtures testing indicate that the crumb rubber modification improves pavement performance when compared to the use of the conventional binders. The asphalt binders modified by the fine crumb rubber particles are suited for the dense gradation asphalt mixtures type. The CRM asphalt mixtures generally displayed overall similar tensile strength characteristics as the conventional mixtures. However, the CRM mixtures generally have better characteristics in terms of durability and resilient modulus. The overall conclusions indicate that the modification of asphalt mixtures by fine crumb rubber particles is an effective way of improving the performance of asphalt pavements.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Dr. Hamad I. Al-Abdul Wahhab, Dr. Hamad I. Al-Abdul Wahhab
Committee Members:	Dr. Ibnelwaleed Ali Hussein, Dr. Ibnelwaleed Ali Hussein and Dr. Wael Alhajyaseen, Dr. Wael Alhajyaseen
Depositing User:	MOHAMMED KHALID AL-TURKI (g201202460)
Date Deposited:	09 Jun 2015 04:58
Last Modified:	01 Nov 2019 15:46
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139618