Modify the rheological properties of Daura asphalt by thermoplastic polyurethane using the microwave technique

There is a growing need to produce asphalt materials with high economic feasibility, that is the production of asphalt materials with rheological properties that differ from the base asphalt (unmodified asphalt), can be used in many fields such as the production of paving asphalt, where it is not appropriate to use ordinary asphalt. This study included the modification of the rheological properties of Daura asphalt by catalytic chemical treatment with thermoplastic polyurethane (Used in the interior parts of cars) using a microwave oven at a power of (360) watts and at different periods of time. As well as treat asphalt samples with the thermoplastic polyurethane in the presence of sulfur. The modified asphalt samples were studied in terms of ductility, penetration, softening point and penetration Index. A sample with good rheological specification was selected (As7) that are conform with the specifications of Iraqi Roads and Bridges Authority, The selected sample were studied in terms of conducting Marshall tests and comparing them with the original sample in order to demonstrate the possibility of using the modified sample as an paving asphalt. The obtained results showed good specifications in terms of crawl and stability values. An aging test was also conducted on the sample (As7) of the good rheological specifications. Key world: modified-asphalt; thermoplastic polyurethane; rheological properties. ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت ناثيروي يلوبلاب ةرودلا تلفسلأ ةرا رحلل عواطملا فيووركياملا ةينقت مادختساب انيزرام وجج ملاس 1 * ديوع دمحا دلاخ ، 2 1 و 2 قا رعلا ،لصوملا ،لصوملا ةعماج ،ةفرصلا مولعلل ةيبرتلا ةيلك ،ءايميكلا مسق Journal of Education and Science (ISSN 1812-125X), Vol: 29, No: 3, 2020 (85-101) 86 ةصلاخلا داوم جاتنلإ ةساملا ةجاحلل اً رظن إ ةيتلفسا داوم جاتنإ يف لثمتت ةيلاع ةيداصتقا ىودج تاذ ةيتلفس حلصت مادختسلال ةريثك تلااجم يف طيلبت تلفسإ جاتنإك ذ و ةيجولوير تافص ةديج تلفسلاا مادختسا بسانملا ريغ نم ثيح ساسلأا .روحملا ريغ هذه تنمضت ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت ةسا ردلا لأ تلفس ةرودلا جلاعملاب ايميكلا ة يلوبلا عم ةزفحملا ةيئ ناثيروي ةرا رحلل عواطملا ) ختسملا يف مد تا رايسلل ةيلخادلا ءا زجلاا ( ب فيووركياملا نرف مادختسا ب ( ةقاط 360 بو طاو ) ةينمز تا رتف ةفلتخم ، امك هذه ةجلاعم تمت ناثيروي يلوبلا عم صاوخلا ةرا رحلل عواطملا تيربكلا دوجوب . نمو مت مث ت ةسا رد تانيع فسلاا ةروحملا تل ( ةيجولويرلا صاوخلا ) نم ءا رجإ للاخ تاصوحف ةيذافنلا ، ةلاطتسلااو ، ةنويللا ةجردو .قا رتخلاا ليلدو ا مت نيع رايتخ ة ذ تا ةيجولويرلا تافصاوملا ةديج ( 7 As ) و يتلا ةيقا رعلا روسجلاو قرطلا ةئيه تافصاوم عم قفاوتت ، و نيعلا ةسا رد ة ةراتخملا ب م تا رابتخا ءا رجإ اهتنراقمو لاشرا ةنيعلاب ساسلأا أ نم ةي نيعلا مادختسا ةيناكمإ تابثإ لج ة ةلدعملا طيلبت تلفسأك . ترهظأ تافصاوم اهيلع لوصحلا مت يتلا جئاتنلا ةديج ا رقتسلااو فحزلا ميق ثيح نم ر ةي ، و امك أ ىلع مداقتلا صحف اًضيا يرج جذومنلا ( 7 As ( يذ تافصاوملا .ةديجلا ةيجولويرلا املكلا فملا ت ةيحات تلفسلإا : ةيجولويرلا تافصلا ،ةرا رحلل عواطملا ناثيروي يلوبلا ،روحملا . ةمدقملا لأا فرعي لصت ىتح ةرا رحلا ةجرد ضافخناب دادزت ةجوزل تاذ ةليقث ةلئاس ةدام هنأب تلفس ةجردب نوكتيو ةبلاصلا دودح سيئر ة نم رت تاوذ تانوبراكورديه راو ةينيثفنو ةينيفا راب بيكا ةيمو ، ،نـيجورتنلا ىلع يوـتحت ةـيقلح ريغ وأ ةيقلح تاـبكرم ىلع لمتشي امك و ك ىلع هئاوتحا نع لًاضف نيجسكولأاو ،تيربكلا ،مويدانفلا نم ةليلق تايم و ديدحلا رثؤت .لكينلاو نيجورتنلا تابكرم و لأا جسكو ني رصانعلا عم تيربكلاو ةيندعملا ةيئايزيفلا تافصلا يف لال تلفس لمعت ذإ ، لا رصانعلا تايئزجلا نيب لخادتلا ةدايز ىلع ةيبطقلا ةيندعم ةجرد يف رثؤتو نايلغلا و ةينابوذلا ةجوزللاو ةداع تلفسلاا نول نوكي . أ دوس ريطقتلا جا ربأ يف فلختي ذإ ، ماخلا طفنلا ريطقت نم جتنيو نأ دعب ةليقث ةدام ةئيهب ةرياطتملاو ةفيفخلا داوملا بحس متي [1, 2] . نإ ةيئايزيفلا تافصلا ةعيبط ل تلفسلا هنم ةعَنَصملا داوملاو همادختسا ببسب كلذو ، ةيئايميكلا كلت نم رثكأ لامعتسلاا ةعيبط ددحت ةيسدنهلا لامعلأاو تاقيبطتلا يف [3,4] . ( لثم ةيلود وأ ةيلحم نوكت دق نيمويتبلل ةدَمَتعمُ تافصاوم ةدع كانهو ASTM و AASHTO امهريغو ، همادختسا تلااجم ددحت ) [5] . هب ماق ام اهنمو ةفلتخم قئا رطب تلفسلاا تافصاوم ريوحت ةيلمع تلوانت يتلا تاسا ردلا نم ديدعلا دجن تايبدلاا ىلا عوجرلابو Mohammed و Hussein [6] يف لااثفيريت نيليثإ يلوبلا مادختساب تلفسلأا صئاصخ ءادأ نيسحت ةيناكما ( ت PET تسرد ذإ ) ةيجولويرلا تاصوحفلا تلفسلإل لًاضف نع ىلا يدوت تلفسلاا ىلا رميلوبلا ةفاضا نأ جتنتساو ةيلاع ةيرا رح تاجردب نزخلا ةيتابث صحف ةنويللا ةجرد ةدايز ةيذافنلا ليلقتو ةلاطتسلااو ، تناك رميلوبلل ةيلاثملا ةبسنلا نأ جتنتساو 4 دوت رميلوبلا ةفاضإ نإ دجوو % ليلقت ىلإ ي ةيساسحلا .ةيرا رحلا و رخا اًثحب يف [7] مت ( يتقاط دنعو فيووركياملا ةينقت لامعتسابو ةرايقلا تلفسلإ ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت 180 و 360 طاو ) لامعتسابو يلاوتلا ىلع ةفلتخم ةينزو بسن ديرولك زافح مادختسابو داعملا تا راطلإا طاطم نم موينمللأا يئاملالا ةـفلتـخم ةينزو بـــسنبو ةفلتخم ةينزو بسن عم تيربكلا نم صاوخلا ةسا رد تمت اهدعبو نم ةيجولويرلا ،ةلاطتسلاا ثيح و ،ةيذافنلا و ليلدو ،ةنويللا ةجرد Journal of Education and Science (ISSN 1812-125X), Vol: 29, No: 3, 2020 (85-101) 87 افصاومل قباطملاو ةيجولويرلا صاوخلا ثيح نم جذومنا لضفأ ذخأو .قا رتخلاا ك ةيقا رعلا روسجلاو قرطلا ةئيه ت ا رجأو طيلبت تلفس ي .ةيرا رقتسلااو فحزلا ميق ثيح نم ةديج ةجيتنلا تناكو لاشرام رابتخا هيلع سردو Maharaj و Maharaj [8] ا ةفاضإب تلفسلإل ةيئايزيفلا صاوخلا و ، ةفاثكلا ئطاو نيليثيإ يلوبل لينيافلا ديرولك يلوب (PVC) تيزو ، تاكرحملا لمعتسملا تيز زيكرت دايدزاب هنأ جئاتنلا تنيب ذإ . ( بسنب لمعتسملا تاكرحملا 0 30 يف ةدايز تلصح )% داهجلإا تاققشت ةمواقم ةفص كشت ةمواقم يف ضٌافخنا هقفا رو ، .عراشلا يف ديداخلأا ل ماقو Dekhli [9] هتعامجو حملا تلفسلإل يجولويرلا كولسلا ةسا ردب نياف نيليثيإ ةفاضإب رَّ و ل تيسأ تي ( EVA ) ، جذامن ةسا ردلا تطعأ وم تاذ ةيتلفسإ ةيجولوير تافصا ، ةنويللا ةجرد( تاسايقلا يف حضاو يباجيإ ريغت كانه ناك ذإ . طيلبتلا لاجم يف اهلامعتسا ناكملإاب . )ةرا رحلا ةجردل ةيساسحلا ، ةيذافنلا و رخا اًثحب يف [10] مت ا نيسحتو ةينيمويتبلا تاطلخلا نيسحت تافصل لا فصرلا نم ةيحطسلا ةيطغتلا ةقبطل ةيرا رحلا ذإ نيل لوبلاب لدعملا تلفسلإا تمدختسا ي (نيرياتس نيياداتويب نيرياتس SBS ةيحان نم اًنسحت جئاتنلا ترهظأ ذإ ) ةمواقم يذلا يرا رحلا رثأتلا .هل ضرعتت نكمت امك Thakre تعامجو ه [11] ةيجولويرلا تافصلا ريوحت نم لأل تلفس ةفاضإب ف نيليثيإ لنيا تيسأ تي ( EVA تاتفو ، ) . طاطملا من ةسا ردلا تطعأو ل ةًمواقم رثكأ ةيتلفسإ جذا (داهجلإ fatigue ) ( نفعتلاو ، ةيرا رحلا تاققشتلاو ، Rutting ةجردل ةيساسحلاو ، ) . طيلبتلا لاجم يف اهلامعتسا ناكملإابو . ةرا رحلا و نكمت Gama هتعامجو [12] لاب رَّ وحملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا ةسا رد نم عون نم تا رميلوب يثيإ( نيل – م لياثي تيليركا – ليديسلاك )تيليركاثيم ( EMA GMA ) Ethylene Methyl Acrylate Glycidy Methacrylate . و ةفاثكلا يلاع نيليثيإ يلوبلا ( HDPE ) إ ةفاض ددعتم ىلا كيروفسفلا ضماح Acid Polyphosphoric (PPA116%) ناكو وبلا هذه مادختسلا اًحضاو اً ريثأت اًعم تا رميل خ نيسحت يف نورملا صاو ر َّ وحملا تلفسلإل ة معلا يف لِاع ءادأ عم ل ةطسوتملاو ةيلاعلا ةرا رحلا تاجرد يف . نم لك ماق ، كلذ نع لًاضف Shirini و Imanisab [13] رَّ وحملا يماسملا تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا ةسا ردب ، طاطملاب لأا طئلاخ عم ةنراقملاب ـلاب رَّ وحملا يماسملا تلفس (SBS) دجوو . أ ( ةفاضإ ن 10 طاطملا تاتف نم )% يدؤي تلفسلإا ءادأ نيسحت ىلإ (ـلاب روحملا تلفسلإا عم ةنراقم نفعتلا ةمواقم يف يماسملا SBS .) و رخا اًثحب يف [14] مت تا راطلإا مورفم مادختساب ةيتلفسلاا ةطلخلا يف تا زا زتهلاا ريثأت ليلقتو ةيرا رحلا ةمواقملا نيسحت لوبلاو ةكلهتسملا بسنب ةكلهتسملا تا راطلاا مورفم ةفاضإ عم ةرودلا تلفسإ نزو نم ةفلتخم بسنب كلاوفونلا ةدام ةفاضإ تمت ذإ تا رمي لتخم ئاتنلا تناك دقو ةرودلا تلفسا نزو نم ةف قا رتخلاا ةميق يف ضافخناو تابثلا ةوق ةدايز ةيحان نم ةديج تاصوحفلا ءا رجإ دعب ج .نسحملا تلفسلإل بحسلاو نكمتو eem Kar [15] نم ةسا رد ىلع تا رميلوبلا ليدعت ريثأت سلأا صاوخ طبا رلا تلف ب رميلوبلا نم نيعون مادختسا ،تا ( نيرياتس نيياداتويب نيرياتس SBS ثيإو ) ا ف لي ا لين تيسأ ي ( ت EVA ريثأت مييقت مث نمو ةفلتخم ةينزو بسنب ) هذه لا تلايدعت ىلع صاوخ سلأا طبا رلا تلف لاا للاخ نم لقتلا تا رابتخ ( لثم ةيدي ةجرد ،ةيذافنلا ةنويللا ، ،ةجوزللا ةلاطتسلاا ، او يعونلا نزول ىلع اهؤا رجإ مت يتلا ) سلأا طبا رلا تلف و يعيبطلاو لدعملا و دج ب صاوخ نأ سلأا طبا رلا تلف ثكب لضفأ تناك لدعملا تلفسلإا عم ةنراقملاب ري .يعيبطلا Journal of Education and Science (ISSN 1812-125X), Vol: 29, No: 3, 2020 (85-101) 88 عاطتسا دقو nekhoroshev [16] هتعامجو بلا ةدام ةفاضا نـم كتكاتا نيليبورب يلو ( APP تلفسلأا ىلا ) لوصحلا مت يتلا مت ثيح ، ةرملبلا قيرط نـع اهيلع ت دنـع ةفاضلاا ةيلمع 140 ◦ ةدسكا ىلا كلذ ىدأ ثيح م APP مواقم تلفسأ جاتنا ىلا ىدأ امم .يلاعلا قاصتللااو مداقتلاو يرا رحلا روهدتلل و رخا اًثحب يف [17] مت ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت ةرايقلا تلفسلإ تا راطلإا طاطم مادختسابو ةيتوصلا قوف تاجوملا مادختساب دوجوبو ةفلتخم ةينزو بسنب داعملا مللأا ديرولك زافح مث نمو تيربكلا نم ةفلتخم ةينزو بسن عم ةـفلتـخم هينزو بـــسنب يئاملالا موين ،ةلاطتسلاا ثيح نم ةجتانلا ةيجولويرلا صاوخلا ةسا رد و رد ،ةيذافنلا ،ةنويللا ةج لدو صاوخلا ثيح نم جذومن لضفأ ذخأو .قا رتخلاا لي م رابتخا هيلع تيرجأو طيلبت تلفسإك ةيقا رعلا روسجلاو قرطلا ةئيه تافصاومل قباطملاو ةيجولويرلا جيتنلا تناكو لاشرا ة نم ةزاتمم ةهج ةيرا رقتسلااو فحزلا ميق . ماقو Yu هتعامجو [18] ةسا ردب ريصق مداقتلا ةمواقم تلفسلأل ىدملا يلوب ةفاضا للاخ نم ةرا رحلل عواطملا ناثيروي ( TPU ، ) يف نيزختلا را رقتساو ، ةيرا رحلا صاوخلا نيسحت ىلع لمعي رميلوبلا اذه ةفاضا نأ دَجو ثيح أ اًضياو ،ةيلاعلا ةرا رحلا تاجرد جئاتن تتبث يف نسحت ءا رمحلا تحت ةعشلأل يفيطلا ليلحتلا ينمزلا مداقتلا ةمواقم لأل فس تل . و رخا اًثحب يف [19] مت ةكلهتسملا تويزلا لامعتساب تلفسلإل ةيجولويرلا صاوخلا ريوحت ةدسكلأاو لوصحلا مت دقو ةيئاوهلا تلفسإ جذامن ىلع ةيجولوير تافصاوم تاذ ةي اهلهؤت مادختسلال نكمي ىرخأو طيلبتلا لاجم يف ةبوطرلل ةعنام داومك اهلامعتسا كلذو ادامتعا ا ىلع صوحفل تا اهؤا رجإ مت يتلا لثم ةلاطتسلاا ، ةيذافنلا ، ةنويللا ةجرد ، نيتلفسلاا ةبسن و قا رتخلاا ليلد . يلمعلا ءزجلا :لاوا :ةلمعتسملا داوملا ( Materials ) 1 . ماخلا ةرودلا تلفسإ ( لإا تلفس ساسلأا ) ةرودلا ىفصم يف جتنملا ي لودج يف ةحضوملا تافصاوملاب زيمت ( 1 ) . ( لودج 1 وخلا :) يفلا صا ةرودلا تلفسلإ ةماعلا ةيئايز تلفسلأا( ساسلأا ) ةماعلا ةيئايزيفلا صاوخلا ةميقلا م( ةنويللا ةجرد o ) 50 ( ةيذافنلا 100 ،مغ 5 ، اث 25 م o ) 44.6 ،مس( ةلاطتسلاا 25 م o ) 100+ (PI) قا رتخلاا ليلد -1.448 لفسلأا ةبسن نيت ( )% 17.81 2 . شلا نم هيلع لوصحلا مَت ذإ تيربكلا قا رشملا تيربكل ةماعلا ةكر . 3 . يئاملالا موينمللأا ديرولك زافح ةكرش نم زهجمُلا Fluka . 4 . لا ناثيروي يلوب ةرا رحلل عواطم ( نم جرختسملا لا )تا رايسلل ةيلخادلا تاف