AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThe results indicated that JF modified SMA mixtures achieved TSR values comparable to those of CF containing mixtures.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study experimentally evaluated the potential of natural jute fiber (JF) as a sustainable alternative to conventional cellulose fiber (CF) in Stone Mastic Asphalt (SMA) mixtures produced with polymer modified bitumen (PMB), with a particular focus on moisture damage resistance. The PMB was prepared by modifying a 50/70 penetration grade bitumen with 1.6% Elvaloy RET and 0.2% polyphosphoric acid (PPA). Seven SMA mixtures conforming to the Type-1A gradation were produced, including mixtures containing 0.2% and 0.3% CF, 0.1%, 0.2%, and 0.3% JF, a fiber free PMB control (PMBNF), and a neat bitumen control (BNF). The optimum bitumen content (OBC) of each mixture was determined using the Marshall mix design method. Moisture susceptibility was evaluated by the indirect tensile strength (ITS) and tensile strength ratio (TSR) tests. In addition, the Schellenberg drain down test and the sand patch method were used to assess binder drainage and surface texture, respectively. The results indicated that JF modified SMA mixtures achieved TSR values comparable to those of CF containing mixtures. Moreover, JF maintained binder drain down within specification limits without adversely affecting surface texture. These findings demonstrate that jute fiber is a promising and sustainable alternative to cellulose fiber in SMA mixtures incorporating Elvaloy RET and PPA modified bitumen.
Özet
Bu çalışmada, Elvaloy RET ve polifosforik asit (PPA) ile modifiye edilmiş polimer modifiye bitüm (PMB) kullanılarak hazırlanan Taş Mastik Asfalt (TMA) karışımlarında, geleneksel selüloz fiber (SF) yerine doğal jüt fiberin (JF) kullanım potansiyeli ve nem hasarına karşı direnci deneysel olarak araştırılmıştır. PMB, 50/70 penetrasyon sınıfı bitümün %1.6 Elvaloy RET ve %0.2 PPA ile modifiye edilmesiyle elde edilmiştir. TMA Tip-1A gradasyonuna uygun yedi farklı karışım hazırlanmıştır: %0.2 ve %0.3 SF, %0.1, %0.2 ve %0.3 JF içeren seriler ile lif içermeyen PMB (PMBNF) ve saf bitümlü (BNF) kontrol serileri. Her seri için Marshall tasarım yöntemiyle optimum bitüm içeriği (OBİ) belirlenmiş, OBİ'de hazırlanan numunelerde dolaylı çekme mukavemeti (ITS) ve çekme dayanımı oranı (TSR) deneyleriyle nem hasarı direnci değerlendirilmiştir. Ayrıca Schellenberg bitüm süzülme ve kum yama deneyleriyle sırasıyla bağlayıcı drenajı ve yüzey dokusu incelenmiştir. Sonuçlar, JF içeren TMA karışımlarının TSR değerleri bakımından SF içeren serilerle benzer nem hasarı direnci gösterdiğini ortaya koymuştur. Ayrıca JF katkısı, bağlayıcı drenajını kabul edilebilir sınırlar içinde tutmuş ve yüzey dokusunu olumsuz etkilememiştir. Bulgular, jüt fiberin Elvaloy RET ve PPA modifiye bitümle üretilen TMA karışımlarında selüloz fibere sürdürülebilir bir alternatif olduğunu göstermektedir.