بسته تحقیقاتی بازیافت آسفالت سرد

توضیحات

مطالعه عملکرد بلند مدت روسازی راه با اساس تثبیت شده با کف قیر(مطالعه موردی: محور شاهرود – سبزوار)

چکیده

بازیافت آسفالت به روش سرد توسط کف قیر در محل یکی از روش های بازیابی آسفالت می باشد که برای بازیافتمصالح از حرارت استفاده نمی شود این روش امروزه به عنوان یکی از سریع ترین و کم هزینه ترین روش های بهسازیروسازی شناخته می شود تحقیق حاضر تلاشی است در زمینه بررسی یکی از روش های بازیافت تحت عنوان بازیافت سردآسفالت به کمک کف قیر است همچنین مقایسه های فنی، این روش و روش های متداول صورت گرفته است نتایج این مطالعهنشان می دهد که بازیافت آسفالت به روش سرد را می توان به عنوان جایگزینی مناسب برای بهسازی بسیاری از راه های کشوراستفاده نمود و از دیدگاه فنی نیز به دلیل استفاده از لایه تثبیت شده با قیر، حذف خرابی های موجود و همچنین اصلاح مصالحلایه های زیرین، این روش عملکرد روسازی را بهبود می بخشد نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که خرابی ها و ترکهای موجود در محور سبزوار – شاهرود پس از استفاده از کف قیر تقریبا 60 درصد کاهش یافته است که نشان از بهبود وبهسازی سطح روسازی این محور داشته است علاوه بر این با مطالعه ارزیابی اقتصادی از به کار بردن مخلوط کف قیر دربهسازی لایه اساس در محور سبزوار- شاهرود و مقایسه آن نسبت به روش های سنتی این نتیجه بدست آمد که استفاده از روشکف قیر در بهسازی لایه اساس از نظر اقتصادی نسبت به روش های سنتی به صرفه تر است و این بدان معنا است که هزینههای بهسازی توسط کف قیر نسبت به روش های بهسازی سنتی 33 درصد کاهش یافته است که این خود باعث افزایش استفادهاز کف قیر در بهسازی محورهای با تردد بالا در کشور نظیر محور شاهرود – سبزوار توسط پیمانکاران شده است همچنینشاخص مخلوط کف قیر باعث یهبود شاخص وضعیت روسازی از 37 به 80 شده است که نشان از تغییر وضعیت بحرانی بهشرایط ایده ال می باشد

ضرورت انجام تحقیق ۴
۱ – -۳ تعریف مساله ۵
۴-۱ – اهداف تحقیق ۷
۵-۱ – روش تحقیق ۷
۱ – ۵ – ۱ – مطالعات آزمایشگاهی ۷
۶-۱ – متغیرهای تحقیق ۷
فصل دوم ۸
پیشینه تحقیق ۸
۱-۲ – مقدمه ۹
۲-۲ – لایه آسفالتی ۱۰
۲ – ۲ – ۱ – تعریف ۱۰
۲ – ۲ – ۲ – دامنه کاربرد بتن آسفالتی گرم ۱۰
۲ – ۲ – ۳ – انواع آسفالت گرم ۱۰
۲-۲ – ۳ – ۱ – آسفالت رویه ) توپکا ( ۱۰
۲-۲ – ۳ – ۲ – آسفالت آستر ) بیندر ( ۱۱
۳-۲ – انواع روسازی ۱۲
۲ – ۳ – ۱ – صلب ۱۲
۲ – ۳ – ۲ – انعطاف پذیر ۱۲
۲ – ۳ – ۳ – ترکیبی ۱۳
۴-۲ – مصالح خرده آسفالتی ۱۳
۱-۴-۲ – کاربرد مصالح خرده آسفالتی در بهسازی راه ها ۱۴

۵-۲ – روش های مختلف بازیافت روسازی های آسفالتی ۱۴
۱-۵-۲ – آسفالت مخلوط بازیافت گرم ۱۴
۲-۵-۲ – آسفالت بازیافت گرم درجا ۱۵
۳-۵-۲ – آسفالت مخلوط بازیافت سرد ۱۵
۴-۵-۲ – آسفالت بازیافت سرد درجا ۱۵
۲ – ۵ – ۵ – اقسام افزودنی ها در مخلوط های بازیافت سرد درجا ۱۶
۲ – ۵ – ۶ – افزودنی های شیمیایی ۱۶
۲ – ۵ – ۷ – افزودنی های قیری ۱۷
۶-۲ – تاریخچه اجرایی ۱۷
۷-۲ – نگهداری روسازی آسفالتی ۲۱
۱-۷-۲ – انتخاب گزینه های ترمیم و نگهداری ۲۱
۲ – ۷ – ۲ – چهارچوب کلی انتخاب روش بازیافت ۲۳
۲ – ۷ – ۳ – ظرفیت باربری سازه ای روسازی ۲۶
۸-۲ – جایگاه کلی روش های بازیافت آسفالت در بهسازی راه ها ۲۸
۹-۲ – نقش تثبیت کننده ها در بازیافت سرد ۲۹
۱۰-۲ – تثبیت کننده ها و مشخصات فنی و اقتصادی ۳۰
۱-۱۰-۲ – سیمان ۳۰
۱-۱-۱۰-۲ – روش اجرای بازیافت سرد درجا به وسیله سیمان ۳۰
۲-۱-۱۰-۲ – پخش سیمان ۳۱
۳-۱-۱۰-۲ – تراشیدن و مخلوط کردن ۳۲
۴-۱-۱۰-۲ – پخش مخلوط ۳۲
۵-۱-۱۰-۲ – تراکم ۳۳
۶-۱-۱۰-۲ – خصوصیات برجهندگی بازیافت سیمانی ۳۴
۲-۱۰-۲ – آهک ۳۴
۱-۲-۱۰-۲ – انواع آهک ۳۵
۲ – ۱۰ – ۲ – واکنشهای شیمیایی میان خاک و آهک ۳۶
۳-۱۰-۲ – واکنش های تبادل کاتیونی آهک ۳۷
۴-۱۰-۲ – واکنشهای پوزولانی آهک ۳۷
۵-۱۰-۲ – واکنش کربناتاسیون آهک ۳۸
۲ – ۱۰ – ۶ – تأثیر آهک بر خواص مکانیکی خاک ها ۳۹
۷-۱۰-۲ – تاثیر آهک بر دانه بندی ۴۰
۸-۱۰-۲ – تأثیر آهک بر حدود اتربرگ ۴۰
۹-۱۰-۲ – تأثیر آهک بر خصوصیات تغییر حجم و قابلیت تورم خاک ۴۱
۱۰-۱۰-۲ – تأثیر آهک بر نفوذپذیری خاک و کاهش درصد آب ۴۱
۱۱-۱۰-۲ – تاثیر آهک بر مقاومت برشی و فشاری خاک های تثبیت شده ۴۲
۱۲-۱۰-۲ – تأثیر آهک بر مقاومت در برابر چرخههای یخ زدگی و آب شدن ۴۲
۱۱-۲ – کف قیر ۴۳
۱-۱۱-۲ – تعریف ۴۳
۲ – ۱۱ – ۲ – خصوصیات کف قیر ۴۳
۲ – ۱۱ – ۳ – اختلاط مصالح و کف قیر ۴۴
۲ – ۱۱ – ۴ – استفاده از کف قیر در راهسازی ۴۵
۲ – ۱۱ – ۵ – روش اجرا ۴۷
۱۲-۲ – عوامل موثر بر انتخاب ماده تثبیت کننده ۴۹
۱۳-۲ – دستگاه ویرتگن WR۲۵۰۰ ۴۹
۱۴-۲ – مروری بر کارهای پیشین ۵۴
فصل سوم ۶۰
روش شناسی تحقیق ۶۰
۳ – مخلوط های کف قیری آسفالتی ۶۰
۱-۳ – مقدمه ۶۰
۲-۳ – خصوصیات آسفالت کف قیری ۶۱
۳-۳ – مکانیزم تولید کف قیر ۶۱
۴-۳ – بررسی آزمایشگاهی اجزای مخلوط کف قیری ۶۲
۵-۳ – معیارهای طراحی ۶۳
۱-۵-۳ – انتخاب سنگدانه ها ۶۳
۲-۵-۳ – دمای سنگدانه ها ۶۶
۳-۵-۳ – قیر ۶۷
۶-۳ – مشخصات فیزیکی کف قیر ۶۸
۱-۶-۳ – مصرف انرژی ۶۸
۲-۶-۳ -حباب کف قیر ۶۸
۳-۶-۳ – محدودیت زمان پایایی کف قیر ۶۸
۴-۶-۳ – متفاوت بودن اندازه حباب ها ۶۹
۵-۶-۳ – افزودن آب به کف قیر ۶۹
۷-۳ – تأثیر نوع قیر و ترکیبات آن ۶۹
۸-۳ -درصد رطوبت سنگدانه ها ۷۰
۹-۳ – تراکم ۷۲
۱۰-۳ – عمل آوری ۷۲
۱۱-۳ – حساسیت رطوبتی ۷۳
۱۲-۳ – آزمایش های طرح اختلاط ۷۴
۱-۱۲-۳ – مقاومت فشاری تک محوری ۷۵
۲-۱۲-۳ – مقاومت کششی غیر مستقیم ۷۵
۳-۱۲-۳ – مشخصات مصالح مصرفی برای تهیه مخلوط آسفالت کف قیر ۷۸
۱۳-۳ – انتخاب سیستم تولید کف قیر و بررسی خصوصیات کف قیر ۷۹
۱۴-۳ – تعیین طرح بهینه ۸۲
۱-۱۴-۳ – آزمایشات مکانیکی ۸۲
۱۵-۳ – نتیجه گیری ۸۵
فصل چهارم ۸۷
نتایج و یافته ها ۸۷
۱-۴ – مشخصات محور مورد مطالعه ۸۸
۲-۴ – بررسی موردی محور شاهرود – سبزوار ۸۹
۱-۲-۴ – مشکلات محور شاهرود – سبزوار را می توان در موارد زیر بررسی کرد : ۸۹
۳-۴ – مشکلات لایه اساس ۹۱
۴-۴ – تعیین شاخص وضعیت خرابی روسازی ۹۳
فصل پنجم ۱۱۱
نتیجه گیری تحقیق ۱۱۱
۱-۵ – مقدمه ۱۱۲
۲-۵ – برریسی ترک ها و خرابی ها بین دو روش سنتی و روش اصلاح لایه اساس با مخلوط کف قیر ۱۱۲
۳-۵ – تعیین عملکرد شاخص روسازی و خرابی آن ۱۱۲
۴-۵ – بررسی دوام مخلوط های بازیافتی با کف قیر ۱۱۲
۵-۵ – دیدگاه اقتصادی ۱۱۳
۶-۵ – پیشنهادات ۱۱۳
فصل ششم ۱۱۵
منابع و مراجع ۱۱۵

بررسی خواص عملکردی مخلوط‌های آسفالت بازیافتی سرد با امولسیون رسی

چکیده

یکی از گزینه‌های مناسب برای بهسازی و بازسازی روسازی آسفالتی، بازیافت سرد درجا با استفاده از قیرهای امولسیونی است. تحقیقات گذشته نشان داده‌اند که افزودن رس به قیر، عملکرد آسفالت را در مقابل ترک‌خوردگی، جاری شدن و مقاومت در برابر ضربه بهبود می‌بخشد. برای بهره‌گیری از این خواص در آسفالت سرد نیز می‌توان از امولسیون‌های قیری رسی استفاده کرد. در فرآیند این پژوهش بر اساس سوابق تحقیقات انجام‌گرفته، ابتدا با استفاده از روش سطح پاسخ (Response Surface Methodology)، فرمولاسیون و روش مناسب برای تولید آزمایشگاهی امولسیون رسی به ‌دست آمد. پس‌ازآن با استفاده از دو نوع بنتونیت، امولسیون رسی با درصد-های وزنی 3، 5/3، 4، 5/4، 5% از هر نوع بنتونیت به روش آزمایشگاهی هموژنایزر تهیه شد. پس از فرآیند تهیه، امولسیون‌ها مورد آزمایش قرارگرفته شدند.. پس از تولید موفق امولسیون رسی و کنترل‌های کیفیت مربوط، نمونه‌هایی از مخلوط آسفالت بازیافتی با این نوع امولسیون تهیه و مورد آزمایش و مقایسه با مخلوط بازیافتی با یک نوع امولسیون کاتیونیک رایج به‌عنوان نمونه شاهد قرار گرفتند تا تأثیرات امولسیون رسی مشخص گردد. در این پژوهش مخلوط‌های آسفالت بازیافتی تهیه‌شده بر اساس نتایج آزمایش‌های عملکردی مشتمل بر استقامت مارشال و نسبت سختی مارشال، مدول برجهندگی در حالت خشک و نسبت مدول برجهندگی اشباع به خشک و همچنین مقاومت کشش غیرمستقیم و نسبت مقاومت کشش غیرمستقیم در شرایط اشباع به خشک ، تحلیل و ارزیابی شدند. نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش نشان می‌دهند که اگرچه بازیافت سرد آسفالت با استفاده از هر دو نوع امولسیون‌ رسی، به علت افزایش سختی قیر پس از شکست امولسیون، منجر به ارتقاء پارامتر‌های مقاومتی مخلوط بازیافتی می‌شود، ولی در شرایط رطوبتی عملکرد تقریباً ضعیف‌تری نسبت به نمونه شاهد از خود نشان می‌دهند و با افزایش مقدار بنتونیت در امولسیون این حساسیت بیشتر ‌می‌شود که احتمالاً به علت جذب آب ذرات رس و امولسیون شدن مجدد امولسیون رسی باشد.

فصل اول مقدمه و کلیات پژوهش ۱
۱-۱-قدمه ۲
۱-۲- تعریف مسئله ۶
۱-۳- هدف از تحقیق ۹
۱-۴- روش تحقیق ۹
۱-۵- اهمیت تحقیق ۱۰
۱-۶-فرضیات و سوالات تحقیق ۱۰
۱-۷- ساختار پایان‌نامه ۱۱
فصل دوم پیش زمینه و ادبیات موضوع ۱۳
۲-۱- مقدمه ۱۴
۲-۲- بازیافت روسازی ۱۴
۲-۲-۱- تراش سرد (CP) ۱۷
۲-۲-۲- بازیافت گرم (HR) ۱۷
۲-۲-۳- بازیافت گرم درجا (HIR) ۱۷
۲-۲-۴- احیای تمام عمق (FDR) ۱۸
۲-۲-۵- بازیافت سرد (CR) ۱۸
۲-۳- چسبانندههای قیری در بازیافت آسفالت ۲۱
۲-۴- رس و کاربرد آن در مخلوطهای آسفالتی ۲۸
۲-۴-۱- اصلاح قیر با بنتونیت ۲۹
۲-۵- آزمایش‌های مورداستفاده در ارزیابی مخلوط سرد بازیافتی ۳۴
۲-۶- سیمان در مخلوط بازیافت سرد ۳۶
۲-۷- مروری بر روشهای طرح مخلوط آسفالت بازیافت سرد ۳۶
طرح اختلاط بازیافت سرد با امولسیون قیر براساس پیشنهاد موسسه آسفالت ۳۸
۲-۸- طراحی آماری ۴۳
روش طرح مرکب مرکزی ۴۴
۲-۹- جمع‌بندی ۴۶
فصل سوم روش تحقیق ۴۷
۳-۱- مقدمه ۴۸
۳-۲- مصالح اولیه ۵۰
۳-۲-۱- مصالح بازیافت و ساخت نمونه‌های آسفالتی ۵۱
۳-۲-۲-مصالح تولید قیر امولسیون رسی ۵۸
۳-۳- تهیه امولسیون رسی و فرمولاسیون مربوط ۶۲
۳-۳-۱- آزمایش الک امولسیون ۶۵
۳-۳-۲- آزمایش کندروانی امولسیون رسی به روش سیبولت-فیورل ۶۵
۳-۳-۳- آزمایش بار الکتریکی ۶۷
۳-۳-۴- آزمون پایداری نشست امولسیون ۶۸
۳-۳-۵-تجزیه‌وتحلیل آماری ۶۹
۳-۴- روش کار و آزمایش‌های مربوط به آسفالت بازیافتی سرد با امولسیون رسی ۷۶
۳-۴-۱- طراحی مخلوط بازیافت سرد ۷۶
۳-۵- ساخت و آزمایش نمونه با استفاده از امولسیون رسی ۸۱
۳-۵-۱- مدول برجهندگی آسفالت سرد بازیافتی با امولسیون رسی ۸۴
حساسیت رطوبتی آسفالت سرد بازیافتی با امولسیون رسی ۸۶
۳-۵-۲- آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) ۸۸
۳-۵-۳- آزمایش استقامت مارشال ۹۰
۳-۶- جمع‌بندی ۹۱

فصل چهارم نتایج و بحث ۹۳
۴-۱- مقدمه ۹۴
۴-۲- نتایج آزمایش مدول برجهندگی ۹۴
تحلیل آماری نتایج آزمایش مدول برجهندگی ۹۷
توجیه و تفسیر نتایج آزمایش مدول برجهندگی ۹۸
۴-۳- نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) ۹۹
تحلیل آماری نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم ۱۰۲
توجیه و تفسیر نتایج آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) ۱۰۲
۴-۴- نتایج آزمایش استقامت مارشال ۱۰۴
تحلیل آماری نتایج آزمایش استقامت مارشال ۱۰۶
توجیه و تفسیر نتایج آزمایش استقامت مارشال ۱۰۶
۴-۵- جمع‌بندی ۱۰۷
فصل پنجم جمع‌بندی و نتیجه‌گیری ۱۰۹
۵-۱- مقدمه ۱۱۰
۵-۲- نتیجه‌گیری در مورد کل تحقیق ۱۱۱
۵-۳- پیشنهاد‌ها ۱۱۳
ضمایم ۱۱۵
مراجع ۱۲۳

: بررسی خواص حساسیت رطوبتی مخلوط های کف قیری با استفاده از سیمان و میکرو سیلیس

چکیده

بازیافت روسازی های آسفالتی با استفاده از روش های سرد و گرم،یکی ازموثرترین روش های ترمیم،بهسازی و یا بازسازی محسوب می شودفرآیندبازیافت به زبان ساده عبارت است ازاستفاده مجدداز مصالح روسازی موجودکه عمر بهره برداری و یا عمرطراحی، قابلیت خدمت دهی آن به اتمام رسیده باشددردو دهه اخیربیشتربه محیط زیست ،کاهش معادن مصالح مرغوب ،افزایش حجم ترافیک،دشواری شیوه های سنتی ترمیم و بهسازی و در مواردی غیر موثر بودن آن ها،متولیان راهداری و راهسازی را به استفاده از پتانسیل مصالح روسازی موجود و روش های بهسازی موثرتر، مجاب نموده استدر میان راهکارهای موجود،بازیافت سرد گزینه ای است که علاوه برمزیت های زیست محیطی و اقتصادی،می تواندبا توجه توسعه ماشین آلات پیشرفته ،بدون آسیب رساندن به بستر و مقاومت آن،فرآیند اصلاح و استفاده مجدداز مصالح لایه های فوقانی را طی یک مرحله عبور به آسانی انجام دهداستفاده از کف قیربه عنوان یک ماده تثبیت کننده،شیوه جدیدی را برای بازیافت سرد معرفی نموده استکف قیر می تواند با انواع مصالح اعم از مصالح نو و مرغوب،مصالح بازیافت شده وحتی خاک های ماسه ای با خاصیت خمیری زیاد به صورت درجا مخلوط شود ودر رفع برخی از مشکلات و مساِیلی که به هنگام استفاده از سایر تثبیت کننده ها با آن مواجه هستیم،موثر واقع شودیکی از روش های بازیافت آسفالت ،روش بازیافت آسفالت به صورت سرد درجامی باشددر روش بازیافت سرد درجا،عملیات بازیافت بدون حضور حرارت انجام می شود،لذا باید تدابیری اندیشیده شود تا کندروانی بالای قیر در دمای محیط،مانع اختلاط آن با مصالح دانه ای نشودیکی از جدیدترین روش های شناخته شده برای غلبه بر این مشکل،استفاده ازتکنولوژی کف قیر استکف قیر با تزریق همزمان آب وهوا به درون قیر داغ و افزایش حجم قیر تا حدود بیست برابرحجم اولیه آن حاصل می شودتحقیقات آزمایشگاهی که تاکنون در کشورهای مختلف بر روی آسفالت کف قیرصورت گرفته،درمقایسه بتن آسفالت گرم(آسفات معمولی)،بسیارمحدود بوده ودر ایران نیزبه جز چندمورد ،تحقیق چندانی در این زمینه انجام نشده استبدین جهت لزوم بررسی پارامترهای مختلف اختلاط وتراکم بر روی وجوه مختلف رفتار مکانیکی آن در شرایط مختلف بهره برداری محسوس می باشددراین تحقیق با انجام آزمایش های لازم بر روی نمونه های ساخته شده با دانه بندی متوسط،قیرسه درصد،سه درصد مختلف سیمان،ترکیب کردن میکروسیلیس با سیمان بر روی مقامت فشاری تک محوری،مدول برجهندگی و خستگی بارگذاری کشش غیر مستقیم مورد بررسی قرار گرفتنتایج حاصل از آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری، مدول برجهندگی و خستگی بارگذاری کشش غیر مستقیم بر روی نمونه های ساخته شده به شرح زیر خلاصه می شود:1-استفاده از فیلر در نمونه ها بسیار محسوس است و تاثیر به سزایی بر روی مقاومت فشاری و مدول برجهندگی نمونه ها دارد2-تغییر نسبت سیمان از 1%به2%,مقاومت فشاری تک محوری و مدول برجهندگی را افزایش می دهد وبر روی خستگی بارگذاری کشش غیر مستقیم تاثیر عکس دارد که علت آن ترد شذن نمونه است3-استفاده از میکروسیلیس به همراه سیمان باعث افزایش مفاومت فشاری تک محوری،مدول برجهندگی و خستگی بارگذاری کشش غیرمستقیم شده است4-تاثیر میکروسیلیس در خستگی بارگذاری کشش غیر مستقیم نسبت به موارد دیگر بیشتر قابل توجه استکلمات کلیدیحساسیت رطوبتی-کف قیر-میکروسیلیس

فهرست مطالب
چکیده۱
فصل اول:مقدمه۳
فصل دوم:مرور تحقیقات پیشین بر روی مخلوط های کف قیر۶
۱-۲-تاریخچه تولید کف قیر۶
۲-۲-خصوصیات کف قیر۷
۳-۲-درصد قیر۸
۴-۲-خصوصیات سنگدانه ها۸
۵-۲-شرایط رطوبتی۹
۶-۲-شرایط عمل آوری۱۰
۷-۲-شرایط دمایی۱۱
۸-۲-خصوصیات مهندسی۱۱ 
۱-۸-۲-حساسیت به رطوبت۱۱
۸-۲- ۲-حساسیت به دما۱۱
۹-۲-دانسیته و خصوصیات حجمی۱۲
۱۰-۲-مقاومت فشاری تک محوری مخلوط های آسفالت کف قیر۱۲
۱۱-۲-مدول برجهندگی مخلوط های آسفالت کف قیر۱۳
۱۲-۲- استحکام مارشال مخلوط های آسفالت کف قیر۱۸
فصل سوم: مشخصات کف قیر و مخلوط کف قیری۲۱
۱-۳-کف قیر۲۱
۲-۳- مزایا و معایب استفاده از آسفالت سرد تولید شده با فن‌آوری کف قیر۲۱
۳-۳-خصوصیات آسفالت سرد تولید شده با فن آوری کف قیر۲۳
۴-۳- مکانیزم تولید کف قیر۲۳
۵-۳-مشکلات استفاده از کف قیر۲۴
۶-۳-بررسی آزمایشگاهی اجزای مخلوط کف قیری۲۵
۷-۳- طراحی مخلوط‌های کف قیر۲۶
۸-۳-معیارهای طراحی۲۷
۱-۸-۳- کیفیت مصالح سنگی۲۹
۱-۱-۸-۳-دانه بندی مصالح سنگی۳۱
۲-۱-۸-۳- مصالح سنگی۳۳
۳-۱-۸-۳- دانه بندی۳۳
۴-۱-۸-۳-مشخصات مصالح سنگی نو در تولید کف قیر۳۵
۵-۱-۸-۳-سنگدانه‌های طبیعی۳۵
۶-۱-۸-۳- مشخصات مصالح سنگی RAP در تولید کف قیر۳۶
اصلاح دانه‌بندی مصالح بازیافت شده از روسازی آسفالتی (RAP)۳۷
۷-۱-۸-۳-دیاگرام مثلثی توزیع مصالح سنگی۳۸
۸-۱-۸-۳ فیلرها(طبیعی و فعال)۳۹
۹-۱-۸-۳- فیلرهای فعال (افزودنی های تکمیلی)۴۰
الف- سیمان۴۰
مزایای استفاده از سیمان در مخلوط کف قیر۴۲
ب- آهک۴۳
نقش آهک بر مخلوط‌های کف قیر۴۳
۲-۸-۳- افزودنی‌های ضد عریان شدگی۴۴
۳-۸-۳- کیفیت آب۴۴
۴-۸-۳-دمای سنگدانه‌ها۴۴
۵-۸-۳- قیر۴۴
۱-۵-۸-۳-مشخصات فیزیکی کف قیر۴۶
۱-۱-۵-۸-۳- مصرف انرژی۴۶
۲-۱-۵-۸-۳- حباب کف قیر۴۸
۳-۸-۵-۱-۳- از بین رفتن کف قیر۴۹
عوامل تأثیرگذار بر اضمحلال کف قیر۴۹
۴-۱-۵-۸-۳-مدل کردن اضمحلال کف قیر۵۰
۵-۱-۵-۸-۳ معرفی شاخص کف برای اندازه‌گیری خواص کف قیر۵۳
قیر با مواد اصلاح کننده(کف زا)۵۶
۲-۵-۸-۳-میزان آب مصرفی و نقش افزودنیهای آب در تولید کف قیر۵۷
۳-۸-۵-۳- دمای قیر مصرفی در تولید کف قیر۵۸
۴-۵-۸-۳-تأثیر نوع قیر و ترکیبات آن۵۹
۶-۸-۳-رطوبت مصالح سنگی۶۰ 
۱-۶-۸-۳رطوبت بهینه اختلاط۶۱
۲-۶-۸-۳- رطوبت کارایی ۶۲
۳-۸-۶-۳- رطوبت بهینه تراکم۶۲
۷-۸-۳- تراکم مصالح تثبیت شده با کف قیر۶۳
۸-۸-۳-شیوه‌های تراکم آزمایشگاهی۶۳
۱-۸-۸-۳- روش تراکم اصلاح شده۶۳
۲-۸-۸-۳- روش تراکم ۷۵ ضربه ای۶۴
۹-۸-۳- عمل آوری۶۵
۱-۹-۸-۳-شرایط عمل‌آوری شبیه‌سازی شده در آزمایشگاه۶۶
۹-۳-ملاحظات آزمایشگاهی در تهیه طرح اختلاط۶۷
۱۰-۳- آزمایش‌های مکانیکی۶۷
۱-۱۰-۳-آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS)۶۸
وزن مخصوص خشک نمونه۶۹
۲-۱۰-۳- آزمایش تعیین مدول برجهندگی۷۰
۳-۱۰-۳- آزمایش مارشال ۷۰
۱۱-۳- تعریف نسبت Q۷۲ 
فصل چهارم: ابزار آزمایش و آزمایشهای انجام شده۷۳
۱-۴-کلیات ۷۳
۲-۴-سیستم تولید کف قیر و بررسی خصوصیات کف قیر۷۳
-۱-۲-۴ دستگاه آزمایشگاهی تولید کف قیر (BWL۱۰)۷۳
دستگاه WLB۱۰۷۳
۲-۲-۴-شرح اجزای صفحه کلید کنترل و تنظیمات دستگاه۷۵
۳-۲-۴-آماده کردن دستگاه WLB۱۰ برای استفاده۷۶
۴-۲-۴- بهینه سازی خصوصیات کف قیر۷۸
۵-۲-۴-کالیبره کردن دستگاه آزمایشگاهی تولید کف قیر۸۰
۶-۲-۴-کنترل دبی خروجی کف قیر۸۰
۳-۴-محاسبات مربوط به بهینه سازی کف قیر۸۰
۱-۳-۴-بهینه سازی قیر در دمای ۸۱
۲-۳-۴-بهینه سازی قیر در دمای ۸۲
۴-۴- مشخصات مصالح مصرفی برای تهیه مخلوط آسفالت کف قیر۸۳
۱-۴-۴- مصالح سنگدانه ای (خرده آسفالتی)۸۳
۲-۴-۴-نوع و دانه بندی مصالح۸۴
۳-۴-۴-درصد رطوبت طبیعی مصالح۸۵
۴-۴-۴- درصد رطوبت بهینه مصالح۸۵
۵-۴-۴- آزمایش تعیین حدود اتربرگ۸۶
۶-۴-۴-قیر مورد استفاده۸۶
۷-۴-۴-فیلر فعال۸۷
۸-۴-۴- آب۸۷
۵-۴- تهیه و نمونه های آزمایشگاهی۸۷
۱-۵-۴- محاسبات لازم جهت تهیه هر طرح مخلوط کف قیر ۱۲ کیلوگرمی۸۷
۱-۱-۵-۴- تعیین مقدار مصالح سنگی۸۷
۲-۵-۴-تولید مخلوط کف قیر۹۲
۳-۵-۴-تراکم و عمل آوری نمونه ها۹۴
۷-۴- آزمایش های مکانیکی۹۵
۱-۷-۴- آزمایش مدول برجهندگی۹۵
۲-۷-۴-آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS)۹۶
۳-۷-۴-آزمایش مارشال۹۷
فصل پنجم: بررسی و تفسیر نتایج آزمایش ها۹۹
۵- ۱- کلیات۹۹
۵- ۲- بررسی مقاومت فشاری تک محوری نمونه های کف قیر۹۹
۵- ۲- ۱- تاثیر درصد سیمان۹۹
۵- ۲- ۲- تاثیر میکروسیلیس۱۰۰
۵- ۳- آزمایش مدول بر جهندگی۱۰۱
۵- ۳- ۱- تاثیر درصد سیمان۱۰۲
۵- ۳- ۲- تاثیر میکروسیلیس۱۰۲
۵- ۴- آزمایش خستگی بارگذاری کشش غیر مستقیم۱۰۳
۵- ۴- ۱- تاثیر درصد سیمان۱۰۴
۵- ۴- ۲- تاثیر میکروسیلیس۱۰۵
فصل ششم:خلاصه,نتیجه گیری وپیشنهاد۱۰۶
۱-۶-جمع بندی ونتیجه گیری۱۰۶
۲-۶-پیشنهاد ادامه تحقیق۱۰۷

امکان سنجی استفاده از باطله زغال سنگ در بازیافت سرد آسفالت

چکیده

مزایای فنی، زیست‌ محیطی و اقتصادی فناوری بازیافت سرد به ‌عنوان یک روش‌ کارآمد برای بهسازی روسازی‌های بتن‌آسفالتی به‌ خوبی شناخته شده‌است. امروزه، برای بهبود وضعیت اجرا و ارتقاء عملکرد مخلوط‌های بازیافت‌شده با قیرامولسیون از افزودنی استفاده می‌شود. هزینه‌‌های زیاد برای تهیه افزودنی‌های رایج مانند سیمان و آهک و همچنین آلایندگی‌ ناشی از فرآیندهای تولید آنها، باعث شد که استفاده از افزودنی‌های ضایعاتی مانند خاکستر بادی رواج پیدا کند. در این پژوهش از پودر ضایعات زغال‌سنگ، به صورت طبیعی و خاکستر به ‌عنوان افزودنی در مخلوط بازیافت‌شده با قیرامولسیون استفاده شد. همچنین پودر آهک نیز به صورت جداگانه و ترکیبی در مخلوط بازیافت‌شده بکار رفت. لازم به ذکر است که مخلوط‌های مورد مطالعه در این پژوهش حاوی 100% مصالح خرده‌آسفالتی بوده‌اند. عملکرد مخلوط‌های مورد مطالعه بوسیله آزمایش‌های ‌مارشال، مقاومت کششی‌ غیرمستقیم، حساسیت‌ رطوبتی، مدول برجهندگی، خستگی و خزش دینامیکی ارزیابی گردید. نتایج ارزیابی‌های آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از ضایعات زغال‌سنگ و خاکستر آن سبب بهبود ویژگی‌های مکانیکی مخلوط می‌شود‌، به‌ طوری که استقامت مارشال، مقاومت‌کششی، مدول برجهندگی، عمر خستگی و مقاومت در برابر تغییرشکل‌های ماندگار افزایش یافت. در واقع ضایعات زغال‌سنگ و خاکستر آن با افزایش سختی مخلوط از وقوع خرابی-های زودرس و تغییرشکل‌های بیش از حد مخصوصاً در زمان‌های اولیه ساخت جلوگیری می‌کند. البته اثرات استفاده از خاکستر ضایعات زغال‌سنگ بر ویژگی‌های مکانیکی مخلوط با توجه به وجود مواد پوزولانی بیشتر در ترکیب شیمیایی آن، مشهودتر است. بعلاوه استفاده از خاکستر ضایعات زغال‌سنگ توانست حساسیت رطوبتی مخلوط بازیافت‌شده را کاهش دهد، در حالی که بکارگیری ضایعات زغال‌سنگ سبب افزایش حساسیت رطوبتی مخلوط شد. نتایج نشان داد افزودن 3% آهک به مخلوط بازیافت‌شده حساسیت رطوبتی را به‌ صورت چشمگیری کاهش می‌دهد. همچنین از آهک می‌توان به ‌عنوان مکملی برای ضایعات‌ زغال‌سنگ و خاکستر آن استفاده نمود زیرا نتایج نشان داد که در اثر وقوع واکنش‌های سیمانی، ویژگی‌های مکانیکی و دوام مخلوط بازیافت‌شده بهبود می‌یابد. نتایج ارزیابی‌ زیست محیطی مخلوط بازیافت‌شده حاوی ضایعات زغال‌سنگ و خاکستر آن بوسیله آزمایش تراوش مواد آلاینده نیز نشان داد، استفاده از این نوع ضایعات در لایه‌های بازیافت‌شده به عنوان افزودنی اثرات مخربی بر آب‌های زیرزمینی ندارد.

فصل 1 1 
مقدمه 1 
1-1 تعریف مسئله 2 
1-2 فرضیه¬های پژوهش 4 
1-3 اهداف پژوهش 4 
1-4 مراحل تحقیق 5 
فصل 2 6 
مروری بر منابع 6 
2-1 مقدمه 7 
2-2 تاثیر آهک بر خصوصیات رفتاری مخلوط بازیافت¬شده با قیرامولسیون 9 
2-2-1خصوصیات تراکمی 9 
2-2-2 مقاومت کششی و استقامت 11 
2-2-3 مدول سختی 12 
2-2-4 تغییرشکل¬های ماندگار 13 
2-2-5 حساسیت رطوبتی 15 
2-3 تاثیر سیمان بر خصوصیات رفتاری مخلوط بازیافت¬شده با قیرامولسیون 16 
2-3-1 خصوصیات تراکمی 17 
2-3-2 مقاومت کششی و استقامت 18 
2-3-3 مدول سختی 20 
2-3-4 تغییرشکل¬های ماندگار 22 
2-3-5 خستگی 24 
2-3-6 حساسیت حرارتی 25 
2-3-7 حساسیت رطوبتی 26 
2-4 تاثیر خاکستربادی بر خصوصیات رفتاری مخلوط¬های سرد 28 
2-4-1 استفاده از خاکستر بادی به عنوان تثبیت¬کننده در بازیافت سرد آسفالت 28 
2-4-2 استفاده از خاکستربادی در مخلوط¬های امولسیونی 29 
2-5 ضایعات زغال¬سنگ 31 
2-5-1 اثرات زیست محیطی ضایعات زغال¬سنگ 31 
2-5-2 تجربه¬های استفاده از ضایعات زغال¬سنگ در صنعت ساخت و ساز 33 
فصل 3 34 
مواد و روشها 34 
3-1 برنامه آزمایشگاهی 35 
3-2 مواد و افزودنی¬ها 37 
3-2-1 سنگدانه¬های خرده¬آسفالتی (RAP) 37 
3-2-2 قیرامولسیون 40 
3-2-3 ضایعات زغال¬سنگ 40 
3-2-4 خاکستر ضایعات زغال¬سنگ 41 
3-2-5 آهک 43 
3-3 طرح اختلاط آزمایشگاهی 43 
3-3-1 مقدمه 43 
3-3-2 قیرامولسیون بهینه 44 
3-3-3 تعیین درصد قیرامولسیون بهینه بر اساس معیارها 47 
3-3-4 تعیین درصد رطوبت بهینه برای مخلوط فاقد افزودنی 48 
3-3-5 تعیین درصد رطوبت بهینه برای مخلوط¬های حاوی افزودنی 50 
3-4 آزمایش¬ها 52 
3-4-1 آزمایش مارشال 52 
3-4-2 آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) 53 
3-4-3 آزمایش مدول برجهندگی (Mr) 54 
3-4-4 آزمایش خستگی 56 
3-4-5 آزمایش خزش دینامیکی 60 
3-4-6 حساسیت رطوبتی 61 
3-4-7 آزمایش تراوش مواد آلایندهTCLP 63 
3-5 عمل¬آوری 65 
3-5-1 مقدمه 65 
3-5-2 عمل¬آوری در گرمخانه 65 
3-5-3 عمل¬آوری خشک در محیط (بدون پوشش) 65 
3-5-4 عمل¬آوری در محیط (با پوشش) 66 
فصل 4 67 
نتایج و تفسیر آنها 67 
4-1 مقدمه 68 
4-2 آزمایش مارشال 68 
4-2-1 نتایج آزمایش مارشال تحت شرایط عمل‌آوری در گرمخانه 68 
4-2-2 نتایج آزمایش مارشال تحت شرایط عمل¬آوری خشک 70 
4-3 آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) 71 
4-3-1 نتایج آزمایش مقاومت کششی تحت شرایط عمل¬آوری در گرمخانه 71 
4-3-2 نتایج آزمایش مقاومت کششی تحت شرایط عمل‌آوری خشک 72 
4-3-3 نتایج آزمایش مقاومت کششی تحت شرایط عمل‌آوری در محیط (با پوشش) 74 
4-3-4 مقایسه تاثیرات شرایط عمل‌آوری بر مقاومت کششی مخلوط بازیافت‌شده 75 
4-4 آزمایش مدول برجهندگی 76 
4-4-1 نتایج آزمایش مدول برجهندگی 76 
4-5 آزمایش خستگی 78 
4-5-1 تعیین عمر شکست 78 
4-5-2 نتایج آزمایش خستگی 79 
4-6 آزمایش خزش دینامیکی 81 
4-6-1 نتایج آزمایش خزش دینامیکی 81 
4-7 آزمایش حساسیت رطوبتی 82 
4-7-1 نتایج آزمایش حساسیت رطوبتی 82 
4-8 آزمایش تراوش مواد آلاینده TCLP 83 
4-8-1 نتایج آزمایش تراوش مواد آلاینده TCLP 84 
فصل 5 85 
جمع‌بندی و پیشنهادها 85 
5-1 مقدمه 86 
5-2 نو‌آوری‌های تحقیق 86 
5-3 نتیجه¬گیری 86 
5-3 پیشنهادها 88 
مراجع 90 
پیوست‌ها 99