ENHANCING THE PERFORMANCE OF WARM ASPHALT MIXES USING NANO-KAOLINITE | ||||
| Journal of Al-Azhar University Engineering Sector | ||||
| Article 1, Volume 17, Issue 63, April 2022, Page 469-479 PDF (857.67 K) | ||||
| Document Type: Original Article | ||||
| DOI: 10.21608/auej.2022.233742 | ||||
 View on SCiNiTO | ||||
| Authors | ||||
| Mahmoud Hassan Ali Hassn; Mohamed El-Gendy; Mohamed El-Refaey; abdallah Wahdan | ||||
| Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt. | ||||
| Abstract | ||||
| Nanoparticles are now utilised in a wide range of applications due to their unique chemical and physical intrinsic qualities, such as high specific area, structure, and reactivity; as a result, They play a vital role in the enhancement of asphalt mixture properties. Furthermore, technologies like warm-mix asphalt (WMA) might have a number of economic and environmental advantages. The influence of various Nano-Kaolinite contents on the mechanical performance of warm mix asphalt was investigated in this study (WMA). Because Nano-Kaolinite is common, inexpensive, and simple to obtain and convert to nano size, it was employed as an additive. Based on the weight of bitumen, the mechanical and durability performance of WMA mixes incorporating Nano-Kaolinite was investigated at different Nano-Kaolinite percentages of 2, 4, 5, 6 and 8%. The WMA was created using EvothermTM as a bitumen additive. Mechanical tests were performed, which included Marshall stability, Marshall flow, indirect tensile strength, and compressive strength. Crushed gravel, rough aggregate particles, and a medium gradation of aggregate were employed in the control mix in this investigation. The results showed that rising NanoKaolinite content increased mixture capabilities, increasing Nano-Kaolinite content decreased Marshall flow. Over all, Nano-Kaolinite content had a substantial impact on asphalt and mixture performance, and appeared to exacerbate the effect of warm asphalt. In addition, indirect tensile strength, the Marshall stability, and compressive strength were all raised by 30 %, 50 %, and 68 %, respectively, according to the findings. At the optimum additive percent, Marshall flow reduced by 9%. Rutting depth is also reduced when Nano-Kaolinite is added at any cycle number. Nanomaterials can enhance the effectiveness of warm mix asphalt by increasing compatibility and bonding between asphalt particles, resulting in increased economical and environmental benefits as well as more sustainable and longlasting pavement solutions. تستخدم مواد النانو في العديد من التطبيقات العلمية الحديثة بسبب صفاتها وخصائصها الکيميائية والفيزيائية الجوهرية والفريدة ، مثل المساحة السطحية الکبيرة والبنية التفاعلية التداخلية بين جزيئات الذرات ونتيجة لذلک ، فإنها تلعب دو ًرا رئيسًيا في تعزيز خصائص الخلطات االسفلتية. باالضافة الى أن تقنيات الرصف الجديدة مثل الخلطات األسفلتية الدافئة (WMA (لها العديد من المزايا االقتصادية والبيئية والتشغيلية. تمت دراسة تأثير محتويات النانو المختلفة على األداء الميکانيکي للخلطة االسفلتية الدافئة في هذه الدراسة. تم إستخدام النانو کاولينيت نظرا لتوفره وانخفاض تکلفته وسهولة الحصول عليه وتحويله إلى حجم نانو ، فقد تم استخدامه کمادة مضافة بنسب من وزن البيتومين ، تم فحص األداء الميکانيکي والثبات لخلطات (WMA (التي تشتمل على النانو کاولينيت بنسب مختلفة 2 و 4 و 5 و 6 Evotherm کمادة مضافة للبيتومين. تم إجراء االختبارات الميکانيکية ، والتي تضمنت TM و 8 .٪تم انتاج خلطات أسفلتية دافئة باستخدام ثبات مارشال ، وتدفق مارشال ، والشد غير المباشر ، وإجهاد الضغط. أظهرت النتائج أن ارتفاع محتوى النانو في الخليط يزيد من ثبات مارشال وقوة الشد غير المباشر وإجهاد الضغط. بشکل عام ، کان لمحتوى النانو- کاولينيت تأثير کبير على تحسن أداء الخلطات االسفلتية % على التوالي ، وفقً الدافئة حيث ادي الي زيادة ثبات مارشال وقوة الشد غير المباشر وإجهاد الضغط بنسبة 30 % و 50 % و 68 ا للنتائج المعملية عند النسبة المئوية المثالية المضافة وهى 5 % وأيضا إنخفض تدفق مارشال بنسبة 9 .٪أي ًضا تم انخفاض عمق التخدد عند إضافة النانو کاولينيت عند کل أعداد دورات االختبار. يمکن للمواد النانوية تحسين أداء مزيج األسفلت الدافئ عن طريق زيادة التوافق واالرتباط والتداخل بين جزيئات الخلطة مما يؤدي إلى زيادة الفوائد االقتصادية والبيئية باإلضافة إلى حلول الرصف األکثر استدامة وطويلة األجل | ||||
| Keywords | ||||
| Warm mix asphalt; Nanomaterial; Nano-Kaolinite; Evotherm الخلطات االسفلتية الدافئة ، مواد النانو ، نانو کاولنيت ، إيفوثرم | ||||
|
Statistics Article View: 254 PDF Download: 265 |
||||
