The rheological properties of asphalt modified by commercial adhesive (Ethylene-vinyl acetate) and air blowing process

Abstract

In this study, we modify the rheolgical prioperties of asphaltic materials by addative and air blowing. For this process, asphaltic materials have been oxidized by air blowing in the presence of anhydrous aluminum chloride as a catalyst for this process . Air blowing was conducted in different condtions of temperature and times using 0.5%(by weight) from catalyst, after determining the optimal conditions for air blowing, we changged the percentage of catalyst to get the optimal perecentage which can be using in modified process, then the asphalt was treated with the commercial adhesive (EVA) in two phaths: The first path was included addtion of different percentages from commercial adhesive under the optimal condition from air blowing and perecentage of alaminum chloride. The second path was included dissolved the commercial adhesive in the toluene and then the modified process was conducted at same conditions in the first path, ( toluene was added to the commercial adhesive by ratio (1:6) (weight of commercial adhesive: ml of toluene). The results showe rheological properties that are compeletly different from the original asphaltic materials . The study was gave modified asphaltic materials that can be using in different fields, some samples can be using in paving as in samples (AS19, AS24, AS25) and other as mastic or as flattening as in samples (AS15, AS16, AS17, AS21, AS22). The usage of asphalitic materials in various fields depends on the measurments of different properties such as (ductility, penetration, softining point ,asphaltens percentage, penetration index ,aging test, marshall test). keywords: Asphalt, Rheological Properties, air blowing ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو 103 ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو دمحا حلاص دعس نودمح دمحا رامع ىونين ةيبرت ةيريدم ءايميكلا مسق ةيبرتلا ةرا زو ةفرصلا مولعلل ةيبرتلا ةيلك لصوملا ةعماج saadasalih3@gmail.com ammarhamdoon@ymail.com 10.33899/edusj.2020.126673.1048 DOI: ملاتسلاا لوبقلا 09 / 02 / 2020 03 / 05 / 2020 ةصلاخلا ةيتلفسلإا داوملل ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت ةسا ردلا هذه تنمضت مادختساب مت. ةيئاوهلا ةدسكلأاو تافاضملا ت تحت ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمع تيرجأ. ةيلمعلا هذهل زافحك يئاملالا موينمللأا ديرولك دوجوب ةيتلفسلإا ةداملا ةدسكأ جوب ةدسكأ نمزو ةرا رح ةجرد نم ةفلتخم فورظ دو 0.5) ديدحت دعب. يئاملالا موينمللأا ديرولك نم انزو %) ةبسنلا ديدحت ضرغل ةفاضملا يئاملالا موينمللأا ديرولك ةبسن رييغت مت ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعل ىلثملا فورظلا . اهمادختسا ناكملإاب يتلا ىلثملا يئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعل ىلثملا فورظلا ديدحت دعب تلفسلإا لموع عم ةفاضملا موينمللأا ديرولك ةبسنو ة ةفلتخم بسن عم تلفسلإا ةلماعم نمضت لولأا راسملا. .نيفلتخم نيراسمب )يراجت قصلا( يرميلوبلا فاضملا .ىلثملا ةدسكلاا ةيلمع فورظ تحت يراجتلا قصلالا نم هيف متف يناثلا راسملا امأ مادختسا تلا يف ةباذم ةئيهب يراجتلا قصلالا و نب نيول ( ةبس 1 : 6 مجح : قصلالا نزو() ..زافح ةبسنو ةيئاوه ةدسكأ ةيلمع نم لولأأ راسملا يف ةمدختسملا فورظلا سفن تحتو )بيذملا نع امامت ةفلتخم ةيجولوير صاوخ وذ تلفسإ ةسا ردلا جئاتن ترهظأ تلفسلإا ىلع لوصحلا مت ذا،.لصلأا طيلبتلا لاجم يف اهمادختسإ ناكملإاب ةيتلفسا جذامن .(جذامنلا يف لاحلا وه امك 25 , AS 24 AS 19, AS لآضف .) لاحلا وه امك حيطستلا لامعأ يفو ةبوطرلل ةعنام داومك اهمادختسا ناكملإاب جذامن ىلع لوصحلا مت كلذ نع (جذامنلا يف 22 , AS 21 , AS 17 , AS 16 , AS 15 AS .) إ ن مادختسا لثم ةيجولويرلا تافصاوملا نم ديدعلا سايق قيرط نع هديدحت متي ةفلتخم تلااجم يف تلفسلإا ( , ةلاطتسلاا ةيذافنلا , ةنويللا ةجرد , قا رتخلاا ليلد , ةبسنلا سايق نع لآضف )مداقتلاو لاشراملا صحف .نيتلفسلإل ةيوئملا ةيحاتفـملا تاـملكلا : لإا تلفس ا, صاوخل لأا ,ةيجولويرلا ةيئاوهلا ةدسك ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو 104 ةمدقملا دقعا وهو, ماخلا طفنلل رشابملا ريطقتلا تايلمع نم هيلع لصحتسملا لقثلأا نوكملا هنأب تلفسلاا فرعي اديقعت دادزيو تانوكملا ةحضاو ريغ هتانوكم نيب ةيسيئرلا تافلاتخلأا حبصت ذأ نايلغلا ةجرد عافترأب [1] زاتمي . حوا رتي نولب تلفسلاا دوسلأا نيب طفنلا نم ىرخا ءا زجا عم هتنراقم دنع يلاع يئيزج نزوبو قماغلا ينبلا وأ ( نيب حوا رتت ةيلاع ةفاثك هكلاتما نع لاضف, ماخلا 1.0 1.1 مس/ مغ 3 لإا يطعيو ) دنع ةيوق ةحئا ر تلفس هنيخست [2] لإا فيرعت نكمي ةماع ةروصبو. ينبوأ دوسأ نول تاذ ةدام هنا ىلع تلفس ةبلص هبشوأ ةيورغ قماغ ريطقتلا تايلمع ةطاسوب هيلع لوصحلا متيو ةفرغلا ةرا رح ةجرد يف ةيلاع ةجوزل تاذو ماخلا طفنلل ةفلتخملا [3,4] . تلاامعتسلا لاهؤم هنم لعج ةيئايزيفلا هصاوخ عم قفا رتملاو تلفسلاا هب زاتمي يذلا يئايميكلا لومخلا ببسبو ذنم ءانبلاو ةعانصلا يف ةعساو لامعتسلاا ةعيبط ددحت يتلا يه هل ةيئايزيفلا تافصلا ةعيبط ناو لزلأا [2,5] . طيلبت يف تلفسلإا لامعتسلا ةجيتنو ، ةيعانصلاو اهنم ةيعيبطلا ، تلفسلإا رداصم يف ريبكلا عونتلل ا رظن نم اهريغو ةيساسأ ةروصب قرطلا لإا تلاامعتس متي هنوكل ةعساولا عت ةيقاصتلاب ، ةبلصلا داوملا فلتخم عم ةديج تاسا ردلا كلت ترهظأ. تاسا ردلا نم ديدعلا هيلع تيرجأ كلذل ايبسن ةليلق ةٍفلكب هرفوت كلذكو ، ةبسانملا هتجوزلو هريوحت وأ ةفلتخملا تافاضملا مادختسا ةطاسوب نسحتت نأ نكمي ةيرا رحلا ةيساسحلاو ةجوزللا لثم هصاوخ نأ ايئايميك [6,7] . لابو ردلا نم ريثك ددع كانه دجن ةقباسلا تاسا ردلا ىلا عوجر ريوحت ةيلمع لوانتت يتلا تاسا لإا هب ماقام اهنم تلفس Can [8] ( نيب تحوا رت ةفلتخم بسنبو ةروحم ةدامك كلهتسملا تيزلا لامعتساب 1 12 نسحت ةسا ردلا تطعأو ةضفخنم ةرا رح تاجرد مادختسأبو %) ا و عا زتنلأا ةيلمع هاجت تلفسلأا صاوخ يف نم لك سردو . طشقلا Toque و Arslin [9] ةيجولويرلا صاوخلا ل لإ تيز نم ةفلتخم بسن عم هتلماعمب تلفس ريغت كانه ناكو نيخستلاب تييزتلا يباجيإ نادقفلاو, طملا ةيلباقو ةيذافنلاو, ةنويللا ةجرد نم تاسايقلاب حضاو . نزولاب حلاص تسردو [10] ةرايق( تلفسا جئا زم ىلع ءاوهلا خفن ريثأت عم دسكؤم تلفسأ جزم لولأا نيبولسأب )تيربك ةفاضأ لبق تيربكلاو دسكؤملأ تلفسلاا نيبام يئايميك لعافت ءا رجا يناثلا بولسلاا امأ تيربكلا نم ةفلتخم بسن سوركياملا صحفلاو تاسايقلا جئاتن ترهظا ذأ . تيربكلا نم ةددحملا بسنلأ ماظنلا سناجت يف انسحت يبوك .روحملا ريغ تلفسلأأ نم ةرضحملا جئا زملاب ةنراقم يتلفسلأا نم لك ماق امك Mohammed و Hussein [11] نيسحتب أ تلااثفريت مادختسأب تلفسلأا صئاصخ ءاد ( نيلثلأا PET ةيجولويرلا تاصوحفلا تسرد ذا ) تلفسلإل تاجردب نزخلا ةيتابث صحف باسح نع لاضف, ةيذافنلا نم للقتو ةنويللا ةجرد ةدايز ىلا يدؤت تلفسلأا ىلأ رميلوبلا ةفاضا نا اجتنتساو ةيلاع ةيرا رح ةبسنلا نأ اجتنتساو ةلاطتسلااو ا تناك رميلوبلل ةيلاثمل 4 ةيساسحلأ ليلقت ىلا يدؤت رميلوبلأ ةفاضأ نأ ادجوو % .ةيرا رحلا امك نكمت Gama [12] نيليثيإ( عون نم تا رميلوبلاب ر َّ وحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا ةسا رد نم هتعامجو – لياثيم – تيليركا – ليديسلاك – ( )تيليركأ اثيم EMA – GMA ) EthyleneMethyl – AcrylateGlycidylMethacrylate) ) ، طاطم نع ةٌرابع وهو . نرم امك تلفسلإل ةنورملا صاوخ نيسحت يف حضاو ريثأت تافاضلإا هذهل ناكو . ةفاثكلا يلاع نيليثيإ يلوبلا مدختسا ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو 105 ضرعملاو روحملا لامحلأ . ةيلاع ةيرورم نم لك ماق امك Shirini و Imanisab [13] ةيجولويرلا صاوخلا ةسا ردب لإل روحملا يماسملا تلفس لإا طئلاخ عم ةنراقملاب طاطملاب (لاب روحملا يماسملا تلفس SBS نا ادجوو ) ةفاضا 10 نيسحت ىلا ىدا طاطملا تاتف نم % لإا ءادا تلفسلاا عم ةنراقم نفعتلا ةمواقم يف يماسملا تلفس لاب روحملا SBS .)نيرياتس_نيياداتويب_نيرياتس( ماق امك Thakre [14] ريوحت نم هتعامجو ليانيف نيليثيإ( تا رميلوبلا ةفاضإب تلفسلإل ةيجولويرلا تافصلا ( تياتيسأ EVA ، ةيرا رحلا تاققشتلاو ، ءايعلإل ةمواقم رثكأ ةيتلفسإ جذامن ةسا ردلا تطعأو . طاطملا تاتفو ، ) ( نفعتلاو Rutting . طيلبتلا لاجم يف اهلامعتسا ناكملإابو . ةرا رحلا ةجردل ةيساسحلاو ، ) نكمت امك نودمحو نيسح ناثحابلا [15] ةكلهتسملا تويزلا لامعتساب تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت نم ةدسكلأاو ناكملإاب ةيجولوير تافصاوم تاذ ةيتلفسإ جذامن ىلع ةسا ردلا هذه للاخ نم لوصحلا مت دقو ةيئاوهلا عا ةبوطرلل ةعنام داومك اهلامعتسا نكمي ىرخأو طيلبتلا لاجم يف اهلامعتسا ادامت اهؤا رجإ مت يتلا تاسايقلا ىلع لاو ةلاطتسلاا( لإا ةبسن و ةنويللا ةجرد و ةيذافن . )قا رتخلاا ليلد باسح نع لاضف نيتلفس يلمعلا ءزجلا لاوا ةلمعتسملا داوملا Materials Used 1 تلفسإ ةرودلا نم هيلع لوصحلا مت يذلا ةرودلا ىفصم (لودجلا يف ةحضوملا تافصاوملاب زاتمي 1 ) : (لودج 1 ةرودلا تلفسلإ ةيجولويرلا صاوخلا ) تافصاوملا ةميقلا ةيربتخملا ةلاطتسلاا ( cm , 25 م ° ) 150< ةنويللا ةجرد ( م o ) 50 ملم, ةيذافنلا ( 100 ,مغ 5 ,اث 25 م o ) 45.3 (PI) قا رتخلاا ليلد -1.413 نيتلفسلإا ةبسن % 19.2 2 ( يئاملالا موينمللأا ديرولك 3 AlCl ) Anhydrous Aluminum Chloride ةكرش نم زهجم Fluka -3 يدايتعا ناسكه ( nHexane ) ةكرش نم زهجم VWR Chemicals ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو 106 -4 نيولوتلا Toluene ةكرش نم زهجم Fluka -5 لا يراجت قص ( EVA ) : ةيلحملا قاوسلاا نم هيلع لوصحلا مت :ايناث ةمدختسملا ةزهجلأا Instruments Used -1 ةلاطتسلاا سايق زاهج Ductility ةٍعرسبو بٍحس ريثأتل اهضرعت دنع ةيتلفسلإا داوملا اهب ليطتست يتلا ةفاسملا سايق ىلع زاهجلا اذه لمعي جذومنلأا عطقني نا ىلإ ، ةتباث لإا يتلفس . و زاهجلا عون نم ينيص أشنم وذ ( (YUFENG 2 سايق زاهج ةيذافنلا Penetrometer ةــبلاصل ساــيقم يــــه ةـــيذافنلاف . ةــبلصلا هــبشو ةــبلصلا ةــينيمويتبلا داوــملا ةيذافن صحف ىلع زاــهجلا اذه لــمعي تلفسلإا ( عون ينيص أشنم وذ زاهجلاو YUFENG . ) 3 ةنويللا ةجرد سايق زاهج Ring and Ball Apparatus فسلإا داوملل ةنويللا ةجرد ساـــيق ىـــلع زاـــــهجلا اذـــــه لـــمعي ( نيب اهتنويل حوا رتت يتلا ةيتل -30 200 ) م o ةجردو ا رحلا ةجردلا يه ةنويللا ي يتلا ةير يتلفسلإا جذومنلأا اهدنع لزن ( ةفاسم 2.54 ( ةعرسب هنيخست دنع مس ) 5 م o / عيرسلا نيخستلا بنجت عم )ةقيقد (Fast heating) 4 زاهج ةجلاعم تلفسلإا تافاضملاب Polymer Treated Asphalt Apparatus -5 ءاوهلا خض زاهج Air Blowing Apparatus وهو عون نم Dawson McDonald and Dawson 6 يئابرهكلا جرلا زاهج Electrical Shaker عون نم وهو Hamber Ggo Shaker Germany 7 لاشراملا رابتخا زاهج Marshall Testing Apparatus لام ىدم نع ةللاد يطعي صحفلا اذه ئ :طيلبتلل تلفسلإا ةم زاهجلاو وذ يزيلكنإ أشنم عون ( WYKEHAM FARRANCE . ) 8 ةقيقرلا تلفسلإا ةيشغلأ نرفلا رابتخا زاهج Thin Film Oven Test(TFOT) ينمزلا مداقتلا فورظب روحمُلا طيلبتلا تلفسإ رثأت ىدم صحفلا اذه نيبيُ (Aging) , أشنم وذ زاهجلاو ليدوم يناباي 710812 :اثلاث ةيلمعلا قئارطلا Experimental Methods ( يراجتلا قصلالاب روّحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا Ethylene-vinyl acetate ) ةيئاوهلا ةدسكلأا ةيلمعو 107 -1 تلفسلأل ةيئاوهلا ةدسكلأا Air Oixidation of Asphalt لفسلإا نم نيعم نزو ذخأُ ت و ، ةيتلفسلإا ةداملا ةجلاعم زاهج يف عض