research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
EVALUATION EFFECT OF PARTICLE SIZE AND CONCENTRATION OF POLYMER STYRENE BUTADIENE STYRENE (SBS) ON THE ENGINEERING PROPERTIES OF ASPHALT MIXTURE
تقيم تأثير الحجم الحبيبي و تركيز بوليمر الستايرين بيوتادين ستايرين على الخواص الهندسية للخلطة الاسفلتية

Author: Mohammed Aziz Hameed Al-Shaybani
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2015 Volume: 13 Issue: 4 Pages: 32-42
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

Scientists and engineers are constantly trying to improve the performance of asphalt concrete pavements by the modification of the asphalt binder. Polymer-modified asphalt mixtures have been used for many years to reduce the amount and severity of distress and extend the service life of hot mix asphalt (HMA) pavements. The polymers have acceptable effects on asphalt mixes in low and high temperature due to increasing the resistance to fatigue cracking, rutting (permanent deformation) and thermal cracking. The major objective of this research is to evaluate the effect of polymer on the properties of the Hot Mix Asphalt (HMA). One asphalt cement grade (40-50) from Al-Daurah refinery, one type of locally available polymer styrene butadiene styrene (SBS) with three various particle sizes. Three sizes are obtained from sieving analysis at sieves (No16 (1mm), No9 (2mm) and No5 (4mm)) have been used with three percentages for each size. These percentages are (1, 2.5 and 4) % for SBS by weight of asphalt cement. Each size of polymer is blended with asphalt cement by wet process of blending times 60 minutes for a suitable range of temperatures at (180ºC). The experimental works showed that all polymer-modified mixtures have (stability, indirect tensile strength and rutting resistance) higher than control asphalt mixtures, in about (50-107) %, (11-32) % and (33-47) %), respectively, dependent on different particle sizes of polymer and polymer concentration under predicted suitable blending time. It can be concluded that the small particle sizes of styrene butadiene styrene (SBS No16) give better properties of pavement. Therefore, the addition of (2.5% SBS No16) to asphalt mixtures showed better improvement on the performance properties of pavement modified with polymer, in which the referred percentage represents the optimum percent of concentration for blending polymer.

إن الكثير من الباحثين والمهندسين يحاولون باستمرار تحسين أداء التبليط بخرسانة الاسفلت واحد الحلول المناسبة هو تحسين خواص المواد الإسفلتية باستخدام المضافات مثل اللدائن (البوليمر), ان الخلطات الاسفلتية المعدلة بالبوليمر استخدمت لعديد من السنوات لتقليل تأثير شدة العيب او التشوه ولتمديد العمر الخدمي للتبليط بالخرسانة الاسفلتية الحارة(HMA). حيث ان البوليمرات يكون لها اثار مقبولة على خلطات الاسفلت في درجة الحرارة المنخفضة والمرتفعة, من خلال زيادة المقاومة لتشقق الكلل, التخدد(التشوهات الدائمة) و التشقق الحراري. ان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تقييم تأثير حجم الحبيبات المختلفة للبوليمر ونسبة تركيز البوليمر على خصائص خلطات الخرسانة الاسفلتية الحارة (HMA), حيث تم استخدام نوع واحد من الاسفلت ذو اختراق (40-50) من مصفى الدورة, استخدام نوع واحد من البوليمر المتوفر محليا الستايرين بيوتادين ستايرين حيث تم استخدام ثلاث حجومِ مختلفة لحبيبات البوليمر مكتسبة بواسطة التحليل المنخلي للبوليمر وهيه (منخل رقم 16 (1مليمتر)، منخل رقم 9 (2مليمتر) ومنخل رقم 5 (4 مليمترِ)) و استعمل بثلاث نِسَب مئويةِ لكُلّ حجم حبيبات للبوليمر وهذه النسب هي كالاتي (4,2.5,1) % كنسب وزنية من الاسفلت وجرى خلط كل نسبة من البوليمر مع الاسفلت باستخدام الطريقة الرطبة وبزمن خلط (60) دقيقة ودرجة حرارة محددة (180) درجة مئوية اظهرت النتائج المختبرية ان جميع الخلطات المعدلة بالبوليمر تمتلك (قوة ثبات, مقاومة شد غير مباشر ومقاومة للتخدد (مقاومة التشوهات الدائمة) اعلى من الخلطات الاسفلتية الاعتيادية التقليدية الغير معدلة تتراوح من (50-107)%, (11-32) % و (33-47) % على التوالي, حيث يعتمد ذلك على حجم الحبيبات للبوليمر وتركيز البوليمر تحت زمن خلط متوقع ومناسب, ويمكن استنتاج ان الحبيبات صغيرة الحجم من الستايرين بيوتادين ستايرين SBS تعطي خصائص افضل للتبليط المعدل بهذا لبوليمر, وان اضافة (SBS No16 %2.5) للخلطات الاسفلتية تعطي افضل نتائج في خصائص الاداء للتبليط المعدل بهذه البوليمرات, وان هذه النسبة المشار لها تمثل النسبة الامثل لخلط هذا البوليمر.


Article
Investigation on Tensile Strength Ratio (TSR) Specimen to Predict Moisture Sensitivity of Asphalt Pavements Mixture and Using Polymer to Reduce Moisture Damage

Author: Mohammed Aziz Hameed Al-Shaybani
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2017 Volume: 25 Issue: 2 Pages: 732-743
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Moisture damage of asphalt concrete is defined as losing the strength and Permanence caused by the active presence of moisture.The most common technique to reduce moisture damage is using modifiers with the asphalt binder or the aggregate.The goal of this study was to explore the effect of various modifiers of polymer on the moisture susceptibility mixture of asphaltic concrete pavement. Modifiers included in this research selected two kinds of polymers Crumb Rubber No 50 (CR No 50) and Methyl Methacrylates (MMA(which are available in the local markets in Iraq and have been used in three percentages for each type. These percentages are (5, 10 and 15)% for (CR No 50) and (2.5, 5 and 7.5(% for (MMA).Each type of these polymers is blended with asphalt by wet process at constant blending times for a suitable range of temperatures. The experimental works showed that all polymers modified mixtures have indirect tensile strength higher than control asphalt mixtures, its about (2-15) %, dependent on different type of polymer and polymer concentration under predicted suitable blending time.Test results of indirect tensile strength indicated betterment in modifying the proprieties of mixture, the increased resistance mixture of asphalt concrete pavement versus moisture damage, and reduced the effect of water on asphalt concrete properties. The final result is the addition of (10% CR No 50) and (5% MMA) to asphalt mixtures showed an improved mixture of asphalt concrete properties and produced strong mixtures for road construction.One model is predicted for tensile strength ratio [TSR]to estimate the effects of polymer modification on moisture susceptibility mixture of asphalt concrete.

يعرف الضرر الناتج بسبب الرطوبة في الخرسانة الاسفلتية بفقدان القوة والمتانه بسبب وجود محتوى رطوبي فعال, الاسلوب الاكثر شيوعا للتخفيف والحد من ضرر الرطوبة هو استخدام المعدلات مع الاسفلت او مع الركام. ان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة تأثير المعدلات المختلفة من اللدائن (البوليمرات) على تاثروحساسية خلطة الخرسانة الاسفلتية بالرطوبة, وقد تم اختيار المعدلات الواردة في هذه الدراسة هي نوعين من اللدائن (البوليمرات) المطاط الناتج عن سحق الإطارات المستعملة (CR) والاكرلات ((MMA المتوفرين في الأسواق المحلية وتم استخدامها بثلاثة نسب مختلفة لكل نوع هي (5, 10, 15)% من ال (CR)و بنسب (2.5, 5, 7.5)% من ال MMA)), كل نوع من هذه البوليمرات خلط مع الاسفلت بواسطة عملية الخلط الرطبة وبأوقات ثابة محددة سابقا وبدرجات حرارة معينة. واظهرت التجارب المختبرية ان جميع الخلطات المعدلة بالبوليمر تمتلك مقاومة شد غير مباشر اعلى من الخلطات الاسفلتية الاعتيادية الغير معدلة بحوالي من %(2-15) تعتمد على نوع البوليمر وتركيز البوليمر تحت زمن خلط متوقع ومناسب, ان نتائج اختبار مقاومة الشد غير المباشر تبين تحسن خصائص المزيج المعدل وبالتالي زيادة مقاومة الخرسانة الاسفلتية للأضرار الناتجة بسبب الرطوبة وتقليل تأثير الماء على خواص الخرسانة الاسفلتية, وكنتيجة نهائية، إضافة 10٪ ((CR رقم 50 و 5% (MMA) لمخاليط الأسفلت أظهرت تحسين خصائص خلطات الخرسانة الإسفلتية وإنتاج خليط يمتلك ديمومة جيدة عند انشاء الطرق.موديل احصائي واحد متوقع للنسبة المؤية لمقاومة الشد (TSR) لتخمين تأثير التعديل بالبوليمر عل تحسس تأثير الرطوبة على خلطة الخرسانة الاسفلتية.


Article
Wheel Track Test to Predict Permanent deformation (Rutting depth) of Hot-Mix Asphalt Pavements and Using Silica Fume to Reduce Effect of Permanent Deformation
اختبار عجلة المسار للتنبؤ بالتشوه الدائم (عمق التخدد) للتبليط بمزيج الأسفلت الساخن واستخدام مضاف غبار السيليكا لتقليل تأثير التشوه الدائم

Author: Mohammed Aziz Hameed Al-Shaybani
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2018 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 104-113
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

The road network of Iraq in the last two decades have increased in volume of traffic, heavy load and high temperatures. These reasons lead to the need for frequent and continuous maintenance work and the lack of funds allocated for maintenance work may lead to sudden rapid failure of performance of flexible asphalt concrete pavements which is evaluated by many constant factors. One of the major factors is the largest effect on the performance of flexible pavement which is the permanent deformation. The additives have showed acceptable effects on HMA at lower and higher temperatures due to increasing the resistance to permanent deformation (rutting). The main objective is evaluating the effect of additive on the resistance to permanent deformation of the hot mix asphalt (HMA). One type available additive which is Silica Fume with three various percentages was used. The percentages are (1%, 3%, and 5%) for Silica Fume by weight of asphalt binder. The experimental works in this research showed that additive - modified mixtures have rutting resistance, higher, than a control asphalt mixture at (50 Cº) about (30% - 60%) depending on different percentages of additive. It can be concluded that the concentration of Silica Fume (3%) gives the better properties of asphalt mixture to resist permanent deformation. A statistical model has been developed for the prediction of rutting depth in local asphalt paving materials as an influence by the factors of percentage of additive, and the number of passes at (50 Cº).

تأثرت شبكات الطرق في العراق وخلال العقدين الماضيين بسبب الزيادة في الحجوم المرورية والاحمال الثقيلة مع ارتفاع في درجات الحرارة. هذه الاسباب تؤدي الى ضرورة القيام بأعمال صيانة دورية باستمرار وبسبب قلة الاموال المخصصة للقيام بأعمال الصيانة قد يؤدي الى فشل سريع و مفاجأ في اداء التبليط المرن بالخرسانة الاسفلتية ويتم تقيم هذا الفشل بواسطة العديد من العوامل. احد هذه العوامل الرئيسية الذي له تأثير كبير على التبليط المرن هو التشوه الدائم. ان المواد المضافة لها اثار ايجابية مقبولة على خليط الخرسانة الاسفلتية عند درجات الحرارة المرتفعة و المنخفضة وتسبب زيادة في مقاومة التشوه الدائم (التخدد). ان الهدف الرئيسي هو تقيم تأثير المادة المضافة على مقاومة التشوه الدائم لخليط الاسفلت الساخن المرن (HMA). تم استخدام نوع واحد من المضافات هو غبار السيليكا واستخدم ثلاث نسب مختلفة من هذا المضاف. وهذه النسب هي كالاتي (1 %, 3 %و 5 %) من غبار السليكا كنسب وزنية من الاسفلت المستخدم. وتبين الاعمال التجريبية في هذا البحث ان الخليط المعدل بالمضاف له مقاومة للتخدد, اعلى من مقاومة الخليط الاعتيادي التقليدي ذو الاسفلت الغير معدل وتتراوح بحوالي من ( 30 % -60 % ) عند درجة حرارة (50 درجة مئوية) وتعتمد على نسبة المضاف المستخدم. ونستنتج ان نسبة تركيز(3%) من غبار السيليكا يبين خصائص افضل للخلطة الإسفلتية لمقاومة التشوه الدائم. وقد تم تطوير نموذج احصائي للتنبؤ بعمق التخدد للتبليط بخرسانة الأسفلت للمواد المستخدمة المحلية وتأثير استخدام نسب مختلفة من المضاف وعدد مرات مرور عجلة المسار عند درجة حرارة معينة هي (50 درجة مئوية).


Article
Laboratory Evaluation of Modified Asphalt Mixture Properties and Aggregate Grading by Superpave System

Authors: Mohammed Aziz Hameed Al-Shaybani --- Nahla Yassoub Ahmed
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2014 Volume: 22 Issue: 4 Pages: 724-731
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In Iraq, the using of conventional asphalt cement in mix design causes unnecessary road maintenance. It is necessary to use additive materials in pavement construction as modifiers which could improve the performance of asphalt concrete pavements mixture. The major objective of this research is to evaluate the effects of polymer modification and aggregate gradation for Superpave system on the properties of hot mix asphalt by using asphalt from Al- Daurah refinery with two locally polymers. These polymers are represented by high density polyethylene (HDPE) and styrene butadiene styrene (SBS) with using three aggregate gradations [(Above Restricted Zone) (A), Through Restricted Zone (T), and Under Restricted Zone (U)]. The performance of polymer asphalt mixtures are evaluated using indirect tensile test and wheel track test. The results confirm that the indirect tensile strength and resistance to rutting of polymer asphalt mixtures are largely dependent on polymer type, polymer concentration and aggregate gradation. It is concluded that the addition of polymer to asphalt mixtures shown the permanent deformation are decreased by (189%) at 40°C and by (271%) at 50°C and indirect tensile strength is increased by (42%), after compared with control mixtures. The addition of SBS and HDPE with 3% for each one to asphalt mixtures showed better properties of pavement. Also the gradation above restricted zone give a good tensile strength and high resistance to rutting from other gradations. Increasing the test temperature from (40 to 50)°C, the permanent deformation (rutting depth) also increased by (100%).

في العراق يستعمل الاسفلت التقليدي في تصميم المزيج مما يسبب صيانة للطرق وبعد فترة قصيرة من الانشاء. اذن من الضروري استخدام المضافات عند انشاء التبليط تعمل كمادة معدلة والتي من الممكن ان تحسن اداء التبليط بالخرسانة الاسفلتية. إن الهدف الرئيس لهذا البحث هو تقيم تأثير مواد اللدائن المختلفة وتدرج الركام لنظام التبليط الاسفلتي الفائق الاداء ال(Superpave) على خواص الخلطات الإسفلتية باستعمال مواد متوفرة محليا, حيث تم استخدام مادة الزفت من مصفى الدورة واستعمال اللدائن التالية البولي اثيلين عالي الكثافة (HDPE) و الستايرين بيوتادين ستايرين ((SBS واستخدام ثلاث تدرجات للركام هي تدرج يمر اعلى وخلال واسفل المنطقة المقيدة وحسب نظام ال(Superpave).وتم إجراء الفحوصات المختبرية (فحص مارشال وفحص الشد الغير مباشر وفحص التشوه ألدائم تحت عجلة المسار) وتمت مقارنة نتائج الإسفلت الحاوي على اللدائن مع الإسفلت الاعتيادي بالإضافة إلى مقارنة تأثير تدرج الركام.أثبتت النتائج إن قوة الثبات ومقاومة الشد الغير مباشر ومقاومة التخدد باستعمال الإسفلت الحاوي على اللدائن تعتمد بشكل كبير على نوع المضاف وتركيزه بالإضافة إلى تدرج الركام. وقد دلت النتائج إن إضافة اللدائن تحسن من مواصفات الخليط الأسفلتي وبالتالي تحسن أداء التبليط نلاحظ ان التشوه الدائم يتناقص بنسبة 189% عند 40 سيليزية وبنسبة 271% عند 50 سليزية, ومقاومة الشد غير المباشر ازداد بنسبة 42% وثبات مارشال ازداد بنسبة 167% عند المقارنة مع الخلطات ذات الاسفلت غير المعدل, فإضافة (3%) من SBS و HDPE هي النسب الأفضل للحصول على مواصفات جيدة للتبليط بالإضافة ان تدرج الركام الذي يمر فوق المنطقة المقيدة (A) يعطي قوة ثبات ومقاومة للشد الغير مباشر جيده ومقاومة عالية للتخدد بالمقارنة مع التدرجات الاخرى. إن زيادة درجة حرارة الفحص من (40 إلى 50) سيليزية يسبب زيادة في التشوه الدائم بنسبة 100%.


Article
INFLUENCE OF USING A VARIOUS PERCENTAGES OF RECLAIMED ASPHALT CONCRETE PAVEMENT ON PROPERTIES OF MIXTURE ASPHALT (UNMODIFY ASPHALT AND MODIFY ASPHALT)
تأثير استعمال نسب مختلفة من خرسانة التبليط الاسفلتي المعاد تدويرها على خصائص الخلطات الاسفلتية (الاسفلت غير المعدل و الاسفلت المعدل)

Author: Mohammed Aziz Hameed Al-Shaybani محمد عزيز حميد الشيباني
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2017 Volume: 10 Issue: 2 Pages: 43-55
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

In general, because of the constant depletion of natural resources in Iraq, there was a need to numerous studies that may lead to reduce the use of these resources through reuse recycling process which could lead to reduced costs and preservation of the environment. It is possible to use additives such as reclaimed rubber (RR) to improve the performance and extend service life and reduce early distress. The main purpose of this study was to study the effect of using the Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) and also study the effect of using the additive (RR) on the asphalt mixture properties and determine the optimum ratio of the (RAP) to achieve the objective of the study. In practical part was used different percentages of (RAP) is (10%, 20%, 30%, 40%, 50%) by weight of aggregate when preparing models process as well as using the additive (RR) and rate (15%), depending on a previous study. The performance of asphalt mixtures is evaluated by using Marshall test and indirect tensile test the results were compared with using different percentages of (RAP). Results of the study, we can say that the use of (% 20RAP) as a maximum percentage in unmodify asphalt mixtur course the specifications requirements of the surface layer, but it's best to use the percentage (10%RAP) in order to ensure better performance, when use a modified asphalt with percentage (%15RR) the increased (RAP) from (20% to 30%) as the percentage of (30%RAP) achieved the specification requirements but preferred to use the ratio of (20%RAP) in order to ensure the degree of better performance for paving.Finally, the study recommended to conduct a large scale experiment to take into consideration more cases of mixing components and conditions..

بصورة عامة وبسبب الاستنزاف المستمر للموارد الطبيعية في العراق برزت الحاجة الى العديد من الدراسات والتي تروم الى تقليل الاستنزاف وذلك بالتوجه لاستخدام مواد معاد تدويرها مما قد يؤدي الى تقليل الكلفة والحفاظ على البيئة. وبالإمكان استخدام المضافات مثل المطاط المحسن (RR) وذلك لتحسين الاداء وزيارة العمر الخدمي للتبليط وتقليل الاضرار المبكرة. الغرض الرئيسي من هذه الدراسة هو دراسة تأثير استخدام المواد المعاد تدويرها (RAP) وكذلك دراسة تأثير استخدام المضاف (RR) على خصائص الخلطة الاسفلتية وتحديد النسبة المثلى من ال (RAP) لتحقيق هدف الدراسة, في الجزء العملي تم استخدام نسب مختلفة من (RAP) هي (10%, 20%, 30%, 40%, 50%) من وزن الركام عند عملية تحضير النماذج بالإضافة الى استخدام المضاف (RR) وبنسبة (%15) بالاعتماد على دراسة سابقة وتم تقييم أداء الخلطات الإسفلتية باستخدام اختبار مارشال و اختبار الشد غير المباشر وتمت مقارنة نتائج استخدام نسب مختلفة من ال (RAP). من هذه الدراسة نستنتج ان استخدام (%20RAP) كحد اقصى في الخلطات ذات الاسفلت الاعتيادي من الممكن ان تلبي متطلبات المواصفات الخاصة بالطبقة السطحية ولكن من الافضل استخدام نسبة (%10RAP) لكي نضمن اداء افضل للتبليط الاسفلتي, اما في حالة استخدام الاسفلت المعدل بال (%15RR) فتزداد نسبة استخدام ال (RAP) من (%20 الى%30 ) حيث ان نسبة ال (%30RAP) تحقق متطلبات المواصفة ولكن يفضل استخدام نسبة ال (%20RAP) لكي نضمن درجة اداء افضل للتبليط. واخيرا اوصت الدراسة بأجراء تجارب على نطاق واسع وان تأخذ في الاعتبار المزيد من حالات خلط المكونات وبظروف مختلفة.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (2)

2015 (1)

2014 (1)