دسته: قیرهای اصلاح شده و پلیمری

ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هفتم

Posted on by
Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هفتم

تأثیرات افزودن پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) بر روی مقدار Stripping (شکست پیوند قیر/سنگدانه)

آزمون مقدار Stripping بر روی قیر ساده و قیر ترکیب‌شده با درصدهای مؤثرتر پلی‌اتیلن ترفتالات (8، 10 و 12 درصد) انجام‌گرفته است. مشاهده‌شده که افزودن 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) ضایعاتی منجر به کاهش درصد Stripping پس از گذشت 48 ساعت می‌شود. کاهش در مقدار Stripping قیر اصلاح‌شده با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به میزان 100 درصد بوده و نشان‌دهنده آن است که مخلوط مقاومت بهتری را در برابر هوازدگی دارد. ازاین‌رو، مخلوط بتن قیری اصلاح‌شده با پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) ضایعاتی را می‌توان در نواحی دارای بارندگی شدید که در آن آسفالت‌های قیری به‌طورکلی با مشکل مواجه هستند بکار گرفت.

نتایج پژوهش حاضر با نتایج به‌دست‌آمده توسط Vidula و همکاران (2012) مقایسه شده است. مشخص شد که نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) شبیه به نتایج گزارش‌شده توسط Vidula و همکاران با 10 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) است. علاوه بر این مشاهده‌شده که ویسکوزیته، نقطه نرمی، Flash Point و مقدار Stripping به‌دست‌آمده از پژوهش حاضر نسبت به مقادیر گزارش‌شده در کار تحقیقاتی ذکرشده بهتر است. درنتیجه این تحقیق ثابت کرد که به‌کارگیری 2 درصد بیش‌تر ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) نسبت به کارهای تحقیقاتی پیشین بدون به خطر انداختن کیفیت مخلوط قیر-PET، مؤثرتر است.

  آنالیز ریزساختارهای قیر ساده و قیر اصلاح‌شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)

آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مطالعه مورفولوژی برخی از نمونه‌های انتخاب‌شده انجام گرفت. مشاهدات میکروسکوپی قیر نشان‌دهنده حضور شکستگی‌ها بر روی سطوح بود. این امر به دلیل آن است که قیر فاقد انعطاف‌پذیری کافی بوده و نتیجه آن پوشش نامناسب سنگدانه ها است که از دلایل اصلی تخریب آسفالت است.

آنچه از مشاهده نمونه قیر مخلوط شده با 10 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) در زیر میکروسکوپ الکترونی مشخص شد این بود که پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به‌طور همسان با قیر مخلوط شده و تشکیل یک مخلوط همگن می‌دهد.

مشاهده نمونه قیر مخلوط شده با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات  در زیر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که خصوصیات سطحی مخلوط با افزودن 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) بهبودیافته اما تغییر عمده‌ای مشاهده نشد.

مشاهدات میکروگرافی نمونه قیر ترکیب‌شده با 14 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) نشان‌دهنده حضور قطعات کروی، نیمه گرد و ناهموار به‌صورت فراوان بود که ممکن است ناشی از افزودن 14 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به قیر بوده که حضور مقدار بیش‌ازحد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) باعث تجمع آن می‌شود. آنالیز SEM مطابق با نتایج آزمون‌های قبلی مخصوصاً هنگام افزودن بیش از 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به قیر است.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هشتم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش چهارم

Posted on by
Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش چهارم

انجام آزمایش

آزمون‌های زیر بر روی نمونه عادی و نمونه قیر اصلاح‌شده با پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) انجام‌گرفته و در مورد نتایج به‌دست‌آمده از آن‌ها در بخش‌های بعدی بحث خواهد شد.

 تست نفوذپذیری

این آزمون سختی قیر را به‌وسیله اندازه‌گیری عمق (برحسب میلی‌متر) از طریق بارگذاری یک سوزن که به‌صورت عمودی به مدت 5 ثانیه در نمونه قیر موردنظر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد نفوذ می‌کند، انجام می‌پذیرد. این آزمون منطبق با روش IS: 1203-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 2   دستگاه تست نفوذپذیری

تست شکل‌پذیری

آزمون شکل‌پذیری یک تست تجربی است که استحکام چسبندگی قیر و خاصیت کشسانی آن را اندازه‌گیری می‌کند. این آزمون طبق روش IS: 1208-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 3   دستگاه تست شکل‌پذیری

تست نقطه نرمی

نقطه نرمی یک آزمون تجربی است و نشان‌دهنده دمایی است که در آن قیر تحت شرایط گرمایشی و بارگذاری استاندارد شباهت بیش‌تری به حالت مایع و شباهت کم‌تری به حالت‌جامد دارد. این آزمون طبق روش ارائه‌شده در IS: 1205-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 4   دستگاه تست نقطه نرمی

تست ویسکوزیته یا گرانروی

ویسکوزیته یک شاخص نسبتاً خوبی از قابلیت قیر برای پوشش کامل سنگدانه ها ست. به‌عبارتی‌دیگر برای داشتن بهترین پوشش، قیر می‌بایست دارای مقدار ویسکوزیته مطلوب باشد. قیر بسیار ویسکوز می‌تواند منجر به پوشش غیر همسان و ناکافی سنگدانه ها شود. قیر با ویسکوزیته خیلی کم هم می‌تواند باعث ایجاد یک پوشش ناکافی شده و در این‌گونه از موارد قیر تمایل به تراوش به سطح را دارد؛ بنابراین، ویسکوزیته در دمای 135 درجه سانتی‌گراد یک بازتاب واقعی از کیفیت پیوندی است که به‌احتمال‌زیاد با سنگدانه ها تشکیل یک مجموعه مناسب را می‌دهد. این آزمون طبق روش ارائه‌شده در IS: 1206-1978 توسط یک ویسکومتر قیر با روزنه 10 میلی‌متر انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 5   دستگاه تست گرانروی

تست نقطه اشتعال

مواد قیری بر اساس درجه خود در دمای بسیار بالا گازهای فرار را از خود ساطع می‌کنند. این بخارات فرار منجر به ایجاد اشتعال می‌شود. این شرایط بسیار خطرناک بوده و ازاین‌رو چک کردن این درجه حرارت برای هر درجه از قیر امری ضروری است. مهندسین آسفالت برای حفظ ایمنی در طول انجام فرآیند اختلاط و به‌کارگیری، دمای قیر را در درجه حرارت مجاز محدود می‌کنند. این تست طبق روش IS: 1209-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 6   دستگاه تست نقطه اشتعال

تست مقدار Stripping (شکست پیوند قیر-سنگدانه)

به‌منظور مطالعه مناسب بودن سنگدانه ها برای ساخت جاده‌ها با روکش آسفالتی، ویژگی جایگزینی بایندر در سنگدانه ها توسط آب را باید موردبررسی قرارداد. برای تبیین مقدار Stripping آزمون غوطه‌وری استاتیک طبق روش IS: 6241-1998 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 7   دستگاه تست Stripping

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش پنجم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

Posted on by
Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

مقدمه

به علت افزایش جمعیت شهرنشینی، فعالیت‌های عمرانی و تغییرات در سبک زندگی، رشد بزرگی در تولید ضایعات پلاستیکی به وجود آمده که به‌نوبه خود باعث شده که مدیریت پسماندهای جامد به یکی از اصلی‌ترین معضلات زیست‌محیطی در سراسر جهان تبدیل شود. این پلاستیک‌ها به شیوه کنترل نشده‌ای انباشته می‌شود. یکی از دلایل این انباشت کنترل نشده کاهش سریع و چشمگیر سایت‌های موجود برای دفن زباله است که این امر باعث بروز مشکلات اساسی زیست‌محیطی شده است (Pimpan و همکاران، 2003). برآورد شده که پلاستیک (که یک ماده غیر زیست‌تخریب‌پذیر است) می‌تواند در زمین برای مدت 4500 سال بدون  تجزیه شدن باقی بماند. مشکلات سلامتی حاصل ازاین‌گونه زباله‌ها شامل مسائل باروری در انسان و حیوان، ناهنجاری‌های ژنتیکی و غیره است. تأثیرات این ضایعات بر روی پوشش گیاهی محلی نیز به اثبات رسیده است. علاوه بر این، تهدید جمعیت پرندگان و حیوانات آبی از دیگر تأثیرات مخرب این‌گونه از زباله‌هاست (Gawande و همکاران، 2012). بازیافت زباله‌های پلاستیکی و تولید محصولات جانبی برای استفاده به‌عنوان مواد ساخت‌وساز، بخش مهمی از فعالیت‌های موجود به‌منظور دستیابی به جامعه‌ای با محیط‌زیست پاک است.

آسفالت انعطاف‌پذیر دربرگیرنده بیش از 90 درصد از شبکه‌های جاده‌ای در اکثر نقاط جهان است. افزایش حجم ترافیک، اضافه‌بار وارده بر هر محور و افزایش فشار تایرها باعث بروز بسیاری از مسائل و مشکلات شده که عملکرد روسازی‌های انعطاف‌پذیر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. آمار عملکردهای مختلف موردمطالعه قرارگرفته نشان می‌دهد که عمر مفید پوشش‌های قیری تولیدشده با بایندرهای سنتی اصلاح‌نشده از مقدار میانگین 6 تا 8 سال به حدود 3 تا 5 سال کاهش‌یافته است. به‌خوبی مشخص‌شده که تحت‌فشار ترافیک‌های غالباً سنگین و شرایط آب و هوایی نامساعد، آسفالت‌های ساخته‌شده با بایندر قیری سنتی به‌طورکلی دوام مورد انتظار را ندارند. به‌عبارتی‌دیگر، قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) به‌عنوان بایندری با عملکرد بالا شناخته‌شده که به مهندسین برای طراحی و ساخت رویه قیری بادوام کمک شایانی می‌کند. در اکثر کشورها ثابت‌شده که این‌گونه از بایندر ها، عملکرد میدانی بهتری داشته و با توجه به در نظر گرفتن هزینه‌های تعمیر و نگهداری آسفالت به این نتیجه می‌رسیم که ازلحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه هستند.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش دوم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

شیار شدگی

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش چهارم

Posted on by
Share

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش چهارم

مقاومت بایندر در برابر شیار شدگی

مدول برشی دینامیک برای تعیین مشخصات ویسکوالاستیک خطی بایندر آسفالت مورد ارزیابی قرار داده شد. سیستم کنترل و جمع‌آوری داده‌ها، ثبت درجه حرارت، فرکانس، زاویه انحراف و گشتاور را ارائه می‌کند. علاوه براین اطلاعات سیستم، تنش برشی ، کرنش برشی، مدول برشی پیچیده G* و زاویه فازی δ را محاسبه و ثبت می‌کند. مقادیر محاسبه‌شده G* و δ پس از تکمیل تست بر روی کامپیوتر به نمایش داده می‌شود.

آزمون مدول برشی دینامیک (شکل شماره 1) در سه درجه حرارت 45، 55 و 65 درجه سانتی‌گراد (همان‌طور که شیار شدگی غالباً در این سه درجه حرارت بر روی آسفالت رخ می‌دهد) انجام گرفت. این آزمون بر روی نمونه‌های قیر 70/60 پیر نشده و پیر شده براثر TFO و همچنین نمونه‌ای ساخته‌شده با قیر PMB-70 پیر نشده و پیر شده انجام گرفت. پارامتر شیار شدگی (G*/sinδ) برای هردو بایندر در شرایط پیر نشده و پیر شده محاسبه گردید.

تنوع پارامتر شیار شدگی قیر PMB-70 و قیر 70/60 در جدول شماره 6 برای هر دو مورد به ترتیب قبل از پیرشدگی و پس‌ازآن ارائه و با یکدیگر مقایسه شده است. آنچه مشاهده می‌شود این است که مدول برشی پیچیده هردو بایندر با افزایش درجه حرارت و زاویه فازی کاهش می‌یابد. مقدار پارامتر شیار شدگی (G*/sinδ) در دمای 65 درجه سانتی‌گراد پس از پیرشدگی در مورد قیر 70/60 به کم‌تر از KPa2/2 افت می‌کند. درحالی‌که مقدار پارامتر شیار شدگی برای قیر PMB-70 در همین درجه حرارت بسیار بالاست (KPa28/9).

شیار شدگی

شکل 1   رئومتر برشی دینامیک به همراه سیستم جمع‌آوری اطلاعات

شیار شدگی

جدول 6   خواص رئولوژیکی

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش پنجم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش اول

Posted on by
Share

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش اول

قیر اصلاح‌شده پلیمری

قیر اصلاح‌شده با پلیمر، ترکیبی با مشخصات مدنظر را ارائه کرده که در آن خصوصیات فیزیکی قیر بدون تغییر در ماهیت شیمیایی آن تغییر می‌کند. گزارش‌شده که این نوع بایندر قیری اصلاح‌شده موجب تولید مخلوط نرم‌تر در دمای سرویس پایین شده که باعث کاهش ترک‌خوردگی‌های حرارتی می‌شود. علاوه بر این، باعث بهبود مقاومت خستگی مخلوط قیری، بهبود کلی کارایی در شرایط آب و هوایی شدید و شرایط ترافیکی سنگین، کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و به‌تبع آن افزایش چرخه عمر آسفالت می‌شود.

قیر اصلاح‌شده پلیمری الاستیسته مخلوط را افزایش داده و همچنین موجب افزایش ویسکوزیته در دماهای پایین می‌شود (King و همکاران 1986). ویسکوزیته به کاهش انحراف کمک می‌کند درحالی‌که بازیابی الاستیک، تغییر شکل باقیمانده را کاهش می‌دهد. آزمونی برای مقاومت در برابر شیار شدگی انجام‌گرفته و مشخص‌شده که قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) قادر است که 10-4 بار بیش‌تر در برابر چرخه بارگذاری قبل از ایجاد شیار در عمق‌های مشخص مقاومت کند.

Terrell و Walter در سال 1986 میلادی نشان دادند که پلیمرها پیشرفت قابل‌توجهی در خصوصیات فیزیکی مخلوط قیر-سنگدانه ارائه می‌کنند؛ بنابراین باید به‌منظور افزایش طول عمر سرویس از قیر اصلاح‌شده پلیمری با خصوصیات بهبودیافته استفاده کرد و ضخامت‌ها نیز نباید به بهانه استفاده ازاین‌گونه قیرها کاهش یابد.

Valkcring و همکاران در سال 1990 میلادی گزارش کردند که به‌کارگیری آزمون خزش دینامیک برای پیش‌بینی بهتر نرخ کرنش در مخلوط قیر اصلاح‌شده پلیمری مناسب است. عمق شیار ایجادشده تحت بارگذاری چرخ طی آزمون‌های آزمایشگاهی محاسبه‌شده است. مشخص‌شده که ارتباط رضایت بخشی بین نرخ کرنش باقیمانده و نرخ شیار شدگی وجود دارد.     

Collins و همکاران در سال 1991 میلادی گزارش کردند که انتخاب قیر مناسب برای به دست آوردن یک ترکیب با خصوصیات مطلوب، امری ضروری است. بهبود سازگاری منجر به ظهور فواید بسیاری می‌شود. علاوه بر این، ثابت‌شده که اثربخشی پلیمر اضافه‌شده ازنظر بازیابی الاستیک از حالت نرم به حالت بایندر سخت کاهش می‌یابد.

Lenobel و Nahas در سال 1994 میلادی نشان دادند که افزودن پلیمر نه‌تنها باعث افزایش محدوده دمای کاربرد بایندر آسفالت شده بلکه باعث افزایش مقاومت در برابر ترافیک نیز می‌شود. علاوه بر این، این موضوع را هم موردبحث قراردادند که مقاومت در برابر شکست حرارتی آسفالت توسط دمایی کنترل‌شده که در آن بایندر به مدول نزدیک به مدول شیشه‌ای آن می‌رسد.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش دوم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر

مدول برشی

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش چهارم

Posted on by
Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش چهارم

مدول برشی پیچیده (*G)

مدول برشی پیچیده با افزایش درجه حرارت بیش از محدوده‌ای که در شکل شماره 7 نشان داده‌شده، کاهش می‌یابد. در یک دمای مخصوص، مدول برشی پیچیده (*G) با افزایش مقدار باکلیت افزایش می‌یابد. بیش‌ترین میزان مدول برشی پیچیده در حضور 2 درصد باکلیت به دست می‌آید. پس‌ازآن، مقدار مدول برشی پیچیده کاهش می‌یابد. بالاتر بودن مقدار *G نشان‌دهنده سختی بالاتر است. این گویای آن است که آسفالت قیری در حضور باکلیت ممکن است سخت‌تر شود.

مدول برشی

شکل  7  تأثیر باکلیت بر روی مدول برشی پیچیده

زاویه فازی (δ)

شکل شماره 8 نشان می‌دهد که با افزایش درجه حرارت، زاویه فازی نیز تمایل به افزایش دارد. هم‌چنین مشاهده‌شده که با افزایش مقدار اصلاح‌کننده، به‌طورکلی زاویه فازی در محدوده دمایی کاهش می‌یابد. زاویه فازی متفاوت از کم‌ترین تا بیش‌ترین درجه حرارت نشان‌دهنده گذار از رفتار الاستیک به رفتار ویسکوز است. اثر ترکیبی زاویه فازی و مدول پیچیده ممکن است اثر واقعی را بر عملکرد آسفالت اعمال کند.

مدول برشی

شکل  8  تأثیر باکلیت بر روی زاویه فازی

مقاومت در برابر شیار شدگی (G*/Sinδ)

بخش الاستیک مدول برشی پیچیده برای غلبه بر معضلات شیار شدگی باید بزرگ باشد. کم‌ترین مقدار اجزاء الاستیک مدول برشی پیچیده برای وقوع شکست کوتاه‌مدت مشخص‌شده است. نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش حد تعیین‌شده را بزرگ‌تر یا معادل Kpa)2/2) برآورد کرد. شکل شماره 9 نشان‌دهنده تفاوت پارامتر مقاومت در برابر شیار شدگی با افزایش مقدار باکلیت در درجه حرارت‌های مختلف است. پارامتر مقاومت در برابر شیار شدگی در ابتدا افزایش‌یافته و سپس کاهش می‌یابد. مقدار بهینه پارامتر مقاومت در برابر شیار شدگی در مقدار باکلیت به میزان 2 درصد به دست می‌آید. یک تغییر شدید در مقاومت در برابر شیار شدگی هنگام افزایش درجه حرارت از 46 درجه به 52 درجه سانتی‌گراد و پس‌ازآن کاهش آهسته با افزایش دما وجود دارد؛ بنابراین، قیر با بالاترین مقدار پارامتر مقاومت در برابر شیار شدگی در دمای 46 درجه سانتی‌گراد ممکن است نسبت به قیر با همان میزان باکلیت و دمای بیش‌تر، عملکرد بهتری داشته باشد.

مدول برشی

شکل  9  تأثیر باکلیت بر روی مقاومت در برابر شیار شدگی

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش پنجم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش اول

Posted on by
Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش اول

مقدمه

زباله‌های الکترونیکی شامل تمام ضایعات از وسایل الکتریکی تا الکترونیکی است که به پایان دوره طول عمر خود رسیده و یا دیگر برای کاربرد اصلی موردنظر مناسب نیستند و راهی بازیافت، بازیابی و یا دفن می‌شوند. این ضایعات شامل رایانه و تجهیزات جانبی آن مانند مانیتور، پرینتر، صفحه‌کلید، واحد پردازش مرکزی (CPU)، ماشین‌های تایپ و تلفن همراه می‌شود. تنوع زباله‌های الکترونیکی متنوع بوده و تحت طبقه‌بندی خطرناک و غیر خطرناک قرار می‌گیرند. به‌طورکلی، این‌گونه زباله‌ها دربرگیرنده فلزات آهنی و غیر آهنی، پلاستیک، شیشه و … هستند. بازیافت می‌تواند اجزایی را که قابلیت استفاده مجدد را دارند را به شکل باکلیت بازیابی کند. در سطح جهانی، سالانه حدود 20 الی 50 میلیون تن زباله الکترونیکی دفع می‌شود. تا سال میلادی 2020، زباله‌های الکترونیکی کامپیوترهای قدیمی در چین و هند نسبت به سال 2007 به ترتیب 400 درصد و 500 درصد رشد خواهد داشت. علاوه بر این، زباله‌های الکترونیکی حاصل از تلفن‌های همراه دور انداخته‌شده نیز به ترتیب در چین و هند 7 برابر و 18 برابر سطح آن در سال 2007 میلادی خواهد بود.

زباله‌های الکترونیکی پلاستیکی به‌عنوان زباله‌های خانگی تولیدشده و به مقدار بسیار زیاد یافت می‌شوند. این‌ها به‌طورکلی پلاستیک‌های گرماسختی هستند که نمی‌توانند برای ساخت فرآورده‌های جدید دوباره ذوب شوند. این‌گونه زباله‌ها اساساً یا دفن می‌شوند و یا در دستگاه‌های زباله‌سوز سوزانده می‌شوند که هردو این روش‌ها منجر به بروز معضلات زیست‌محیطی می‌شود. به‌هرحال، برخی از این مشکلات را می‌توان به‌وسیله استفاده از این زباله‌های الکترونیکی در ساخت جاده‌ها کاهش داد.

بیش‌تر بزرگراه‌ها دارای آسفالت انعطاف‌پذیر بوده و لایه بالای آن‌ها از بایندر قیری و سنگدانه تشکیل‌شده است. به‌طورمعمول، آسفالت قیری در دماهای بالا نرم‌تر شده و تحت بار ترافیکی مکرر دچار شیار شدگی می‌شوند. از سوی دیگر در دماهای پایین نیز دچار ترک‌خوردگی می‌شوند. درنتیجه این پدیده‌ها، آسفالت دچار شکست زودرس شده و هرساله مقدار زیادی پول صرف تعمیر و نگهداری از آن‌ها می‌شود.

باکلیت یک نوع پلاستیک گرماسخت است. پلیمرهای ترموپلاستیک، پلاستیک‌های ترموست، لاستیک و کوپلیمرهای بلوکی معمولاً برای اصلاح قیر و باهدف بهبود عملکرد بایندر مورداستفاده قرار می‌گیرند. همچنین گزارش‌شده که آزمون پایداری مارشال، آزمون ویسکوزیته، آزمون‌های رئولوژیکی و غیره، یک روند روبه رشد را با افزایش مقدار باکلیت و پس‌ازآن یک سیر نزولی را نشان داده است. Ahmed و همکاران نتیجه‌گیری کردند که براثر استفاده از باکلیت، مقاومت در برابر شیار شدگی برای مخلوط آسفالت داغ (HMA) کلاس A و کلاس B به ترتیب 29 درصد و 38 درصد افزایش می‌یابد.

Cubuk و همکاران تأثیر فنول فرمالدئید رزین را بر روی خواص رئولوژیکی قیر بررسی کردند. مقادیر مختلفی از فنول فرمالدئید با قیر گرید 60/70 مخلوط شده و تغییرات در ویسکوزیته قیر به‌عنوان تابعی از درجه حرارت و غلظت افزودنی تبیین شده است. تأثیرات افزودنی فنول فرمالدئید توسط روش‌های آزمون متعارف و Superpave موردبررسی قرارگرفته است. چسبندگی و پایداری مخلوط قیر-سنگدانه تهیه‌شده از قیر خالص و قیر اصلاح‌شده با استفاده از آزمون مارشال و آزمون پوسته‌پوسته شدن Nicholson با یکدیگر مقایسه شد. مشخص شد که کاهش قابل‌توجهی در شکل‌گیری شیار شدگی، تراوش قیر، پوسته‌پوسته شدن و ترک‌خوردگی در قیر ممکن است از طریق افزودن فنول فرمالدئید به آن به دست آید.

هدف از این پژوهش، انجام برنامه آزمون مقایسه‌ای بر روی بایندر و مخلوط‌های قیری حاوی قیر خالص و قیر اصلاح‌شده با باکلیت و بررسی تأثیرات خصوصیات قیر بر روی عملکرد آسفالت است.

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت-بخش دوم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده توسط باکلیت

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش هفتم

Posted on by
Share

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش هفتم

نتایج آزمون‌های مرسوم قیر

به‌طورکلی، شاخص نفوذ (PI) پایین‌تر، دلالت بر بالاتر بودن حساسیت دمایی دارد. طبق شکل شماره 5، مقدار شاخص نفوذ به‌وسیله اصلاح قیر افزایش می‌یابد. قیرهای اصلاح‌شده با خرده تایر (CR) و استایرن بوتادین استایرن (SBS)، بهترین نتایج را در آزمایش فعلی از خود نشان دادند. تفاوت در نتایج قیر اصلاح‌شده با استایرن بوتادین استایرن (SBS) و قیر اصلاح‌شده با خرده تایر (CR) ناچیز است. نتایج ثابت کرد که جایگزینی پلیمر توسط پودر شیشه بازیافتی (RGP) باعث افزایش حساسیت دمایی نشده و علاوه بر این، برای قیر اصلاح‌شده با استایرن بوتادین رابر (SBR)، افزودن پودر شیشه بازیافتی (RGP) باعث کاهش حساسیت دمایی بایندر می‌شود. ازاین‌رو، حساسیت دمایی قیر پلیمری اصلاح‌شده با افزودن پودر شیشه بازیافتی (RGP) به مخلوط کاهش می‌یابد.

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر

شکل 5  شاخص نفوذ برای قیر پایه و قیر اصلاح‌شده

نتایج آزمون مارشال

نتایج آزمون پایداری مارشال انجام‌گرفته بر روی نمونه‌ها با مقدار ثابت 6/1 درصد و تفاوت در مقدار اصلاح‌کننده‌ها در شکل شماره 6 ارائه‌شده است. به‌طورکلی می‌توان از نتایج آزمون استنباط کرد که نسبت مارشال (MQ) برای تمام مخلوط‌های اصلاح‌شده بیش‌تر از مخلوط شاهد بوده و مقدار حداکثر آن بیش از دو برابر نسبت به مخلوط شاهد اندازه‌گیری شده است. هم‌چنین قیر اصلاح‌شده با خرده تایر (CR)، بهترین نتیجه را در این آزمایش نشان داد. در این آزمون هیچ اثر منفی قابل‌توجهی بعد از افزودن پودر شیشه بازیافتی (RGP) مشاهده نشد. برای مخلوط آسفالت، مقدار بیشینه نسبت مارشال (MQ) به‌وسیله 5 درصد خرده تایر (CR) و 5 درصد پودر شیشه بازیافتی (RGP) به دست آمد. ازاین‌رو می‌توان نتیجه‌گیری کرد که بهبود در خواص مارشال مخلوط آسفالت با استفاده از RGP اصلاح‌کننده به وجود می‌آید.

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر

شکل 6  نسبت مارشال برای قیر پایه و قیر اصلاح‌شده

نتایج آزمون استحکام کششی غیرمستقیم (ITS)

شکل شماره 7 نتایج آزمون استحکام کششی غیرمستقیم (ITS) را برای نمونه‌ها با درصدهای مختلف اصلاح‌کننده را به تصویر کشیده است. نتایج نشان می‌دهد که قیر اصلاح‌شده با خرده تایر (CR) مقاومت بیش‌تری در برابر تنش‌های غیرمستقیم دارد. برای مخلوط آسفالت مقدار بیشینه استحکام کششی با 5 درصد خرده تایر (CR) و 5 درصد پودر شیشه بازیافتی (RGP) به دست می‌آید. در این آزمایش استحکام کششی اغلب نمونه‌های اصلاح‌شده بیش‌تر از نمونه شاهد بود. به‌هرحال، مقاومت کششی نمونه‌های حاوی CR-RGP حدود 25 درصد بیش‌تر از نمونه‌های حاوی CR و حدود 50 درصد بیش‌تر از نمونه‌های اصلاح‌نشده است؛ بنابراین تأثیرات مثبتی در افزودن پودر شیشه بازیافتی (RGP) مشاهده شد.

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر

شکل 7  مقاومت کششی غیرمستقیم مخلوط اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده

شکل شماره 8 نشان‌دهنده نتایج آزمون TSR برای مخلوط آسفالت است. نتایج حاصله نشان داد که قیر اصلاح‌شده با خرده تایر (CR) دارای TSR بیش‌تر و حساسیت به رطوبت کمتری در مقایسه با دیگر اصلاح‌شده ها است. مقدار ماکزیمم TSR برای نمونه‌های حاوی 5 درصد CR و 5 درصد RGP مشاهده‌شده است. هم‌چنین، هیچ اثر منفی پس از افزودن RGP یافت نشد. مقاومت تمام مخلوط‌ها بالاتر از حداقل مقدار موردنیاز است.

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر

شکل 8  مقایسه نرخ استحکام کششی برای مخلوط‌های اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش هشتم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP

خواص مهندسی

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش چهارم

Posted on by
Share

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش چهارم

 آزمون رئومتر برشی پویا (DSR)

بهترین راه برای ارزیابی خواص رئولوژیکی قیر معمولاً توسط روش‌های مکانیکی-دینامیکی مبتنی بر آزمون‌های نوسانی انجام می‌پذیرد. این تست‌ها را می‌توان با استفاده از DSR انجام داد. در این پژوهش، تست DSR بر روی قیر اصلاح‌نشده و اصلاح‌شده حاوی CR-RGP، SBS-RGP و SBS-RGP انجام گرفت. نتایج اصلی آزمون DSR شامل مدول برشی مجموع (*G) و زاویه فازی (δ) است. مدول برشی مجموع (*G) به‌صورت نسبت حداکثر تنش به حداکثر کرنش تعریف‌شده و به‌طورکلی نشان‌دهنده مقاومت آسفالت در برابر تغیر شکل تحت بار برشی است. این آزمایش تحت شرایط تنش کنترل‌شده در فرکانس 10 رادیان بر ثانیه (1/59 Hz) و در دمای 64 درجه سانتی‌گراد مطابق با استاندارد ASTM D7175 انجام گرفت. بر مبنای این استاندارد، برای آزمون‌های دمابالا (82-46 درجه سانتی‌گراد)، ضخامت نمونه باید به میزان 1 میلی‌متر و قطر آن 25 میلی‌متر باشد.

  آزمون‌های متعارف

این آزمون‌ها شامل آزمون نفوذپذیری و آزمون نقطه نرمی است که برای قیر پایه و قیر اصلاح‌شده انجام می‌گیرد. میانگین نتایج برای سه نمونه مشابه با میزان اصلاح‌کننده یکسان محاسبه شد. حساسیت دمایی نمونه قیر اصلاح‌شده که به‌صورت تغییر پارامتر ثبات به‌عنوان تابعی از درجه حرارت است، توسط شاخص نفوذ (PI) و هم‌چنین درجه نفوذپذیری و آزمون نقطه نرمی ارزیابی می‌شود.

 خواص مارشال

در این پژوهش طراحی مخلوط آسفالت ماتریکس سنگی (SMA) مطابق با برنامه تحقیقاتی بزرگراه‌های اصلی (NCHRP) به شماره 425 انجام‌گرفته است. مواد موجودی که خصوصیات قابل قبولی دارند (مانند قیر پایه با نفوذپذیری 60/70) برای تهیه مخلوط مرجع مورداستفاده قرار گرفت. نمونه مارشال در آزمایشگاه آسفالت با استفاده از چکش مارشال به تعداد 50 ضربه برای هر طرف تهیه شد. مقدار بهینه قیر برای مخلوط SMA برای به دست آوردن 4 درصد فضای خالی در نظر گرفته شد. در این آزمون مقدار بهینه قیر برای آماده‌سازی نمونه شاهد و تمام مخلوط‌های SMA اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده برابر با 6/1 درصد بود. به‌منظور از بین بردن تأثیر مقدار قیر بر آنالیز و تجزیه‌وتحلیل نتایج آزمایش، تعداد سه نمونه از هر مخلوط با استفاده از مقدار قیر یکسان ساخته شد و میانگین نتایج مورداستفاده قرار گرفت.

نسبت مارشال (MQ) که به‌صورت نسبت پایداری برحسب کیلو نیوتن به مقدار جریان برحسب میلی‌متر محاسبه می‌شود، نشان‌دهنده یک تقریبی از نسبت بارگذاری به تغییر شکل تحت شرایط ویژه آزمون است. این نسبت ممکن است به‌عنوان معیاری برای سنجش مقدار مقاومت مواد در برابر تغییر شکل دائمی در زمان سرویس مورداستفاده قرار گیرد (Zooro و 2000Suparma).

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش پنجم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش اول

Posted on by
Share

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش اول

مقدمه

مواد قیری پالایش‌شده برای چندین دهه است که به‌طور موفقیت‌آمیزی در بسیاری از بزرگراه‌ها و باند فرودگاه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند. در سال‌های اخیر، افزایش تعداد بارهای ترافیکی و وزن کشنده‌های سنگین و افزایش فشار تایر خودروها باعث افزایش خسارات وارده بر آسفالت و روسازی‌ها شده است. درنتیجه، به موادی با خواص بهتر برای کاهش مشکلات آسفالت نیاز داریم. اصلاح پلیمری توانایی غلبه بر ضعف‌های قیر و بهبود عملکرد مخلوط آسفالت را دارد. افزودنی‌های اصلاح‌کننده مختلف وجود دارند که در حال حاضر در زمینه اصلاح قیر کاربرد دارند. این اصلاح‌کننده‌ها شامل خرده تایرها (CR)، استایرن بوتادین استایرن (SBS) و استایرن بوتادین رابر (SBR) هستند (Ahmadzade،Tigdemir و 2007Kalyoncuoglu). خرده تایرها (CR) که از تایرهای ضایعاتی به دست می‌آیند برای چهار دهه است که به‌طور گسترده در ساخت‌وسازهای صنعتی و به‌خصوص در صنعت آسفالت به‌کاربرده می‌شوند (Xiao و 2009Amirkhanian). به‌طور مثال خرده تایرها (CR) می‌تواند به‌عنوان اصلاح‌کننده قیر برای کاهش هزینه‌های ساخت و هم‌چنین کاهش مصرف انرژی مورداستفاده قرار گیرد. هم‌چنین این روش باعث کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی به علت بازیافت و استفاده از لاستیک‌های ضایعاتی می‌شود. علاوه بر این، ترکیب خرده تایر (CR) و قیر می‌تواند باعث افزایش عملکرد و خواص مهندسی مخلوط آسفالت شود (Chiu و 2007Lu). به دلیل تمامی موارد ذکرشده در بالا، امروزه اصلاح قیر با استفاده از خرده تایر (CR)، یک روش معمول در ساخت‌وسازهای صنعتی است. به‌هرحال، استفاده از ترکیب کردن خرده تایر و دیگر مواد بازیافتی با قیر برای افزایش کارایی قیر اصلاح‌شده و مخلوط آسفالت در نظر گرفته می‌شود.

استایرن بوتادین استایرن (SBS) یک گروه از الاستومرها ست که خواص الاستیک قیر را بهبود داده و احتمالاً بهترین پلیمر موجود برای اصلاح قیر است. اگرچه با استفاده از آن انعطاف‌پذیری قیر در دمایی پایین افزایش می‌یابد، اما برخی از محققین به کاهش مقاومت قیر در برابر نفوذ در دماهای بالا، هنگام استفاده از این پلیمر اشاره‌کرده‌اند (Gorkem و 2009Sengoz). علاوه بر آن به نظر می‌رسد که مخلوط آسفالت اصلاح‌شده با استفاده از پلیمر بیش‌ترین پتانسیل را برای کاربرد موفقیت‌آمیز در طراحی آسفالت‌های انعطاف‌پذیر دارد. این مزایا باعث افزایش طول عمر مفید و کاهش ضخامت لایه‌های آسفالت و به‌تبع آن کاهش هزینه‌های ساخت و نگهداری آسفالت می‌شود (Al-Hadidy و 2009Tan).

برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP-بخش دوم

برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید: 

خواص مهندسی مخلوط‌های SMA حاوی پلیمر و RGP