پایان نامه ارشد عمران تاثیر افزودنی های ضد عریان شدگی بر حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی گرم کف قیری

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه ارشد عمران تاثیر افزودنی های ضد عریان شدگی بر حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی گرم کف قیری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:
آسفالت های گرم گروه جدیدی از مخلوط های آسفالتی هستند که در آنها کاهش کندروانی قیر با بکارگیر ی روش هایی همچون استفاده از افزودنی های کف زا ، امولسیون های ویژه ، موم های شیمیایی و تبدیل قیر به کف قیر، امکان اختلاط قیر با مصالح را در دمایی کمتر از آسفالت های داغ فراهم می آورند.
در این میان آسفالت گرم کف قیری بدون نیاز به هیچگونه افزودنی تولید م ی شود و در تولید آن به منظور کاهش کندروانی قیر از تغییر حالت فیزیکی قیر خالص و تبدیل آن به کف قیر استفاده می شود . این محصول از تزریق آب سرد و هوای فشرده به درون قیر داغ حاصل می شود که نتیجه آن تولید کف ناپایدار است.
مطالعات انجام گرفته نشان می دهند که حساس یت مخلوط های گرم (از جمله نوع کف قیری ) نسبت به رطوبت به دلیل کاهش دمای تولید و تراکم ، زیاد است . معمولاً جهت رفع این معضل از افزودنی های ضدعریان شدگی استفاده می شود ، ولیکن انجام تحقیقات در زمینه چگونگی تاثیر این افزودنی ها بر روی کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط های گرم با توجه به نوین بودن این مخلوط ها هنوز از موضوعات قابل بررسی است.
در این تحقیق ، سه نوع مخلوط آسفالتی در دستور کار قرار گرفت که مخلوط نوع اول یک نوع آسفالت داغ متداول به عنوان نمونه شاهد به منظور کنترل مشخصات مخلوط های گرم ؛ مخلوط نوع دوم آسفالت گر م کف قیری با تبدیل قیر به صورت کف قیر و مخلوط نوع سوم آسفالت گرم کف قیری مرکب از دو نوع قیر ( کف قیر و قیر خالص ) بود. تولید و تراکم مخلوط های نوع دوم و سوم در دماهای پایین تر از مخلوط آسفالتی داغ صورت پذیرفت . افزودنی های ضد عریان شدگی شامل پودر آهک ش کفته و یک افزودنی مایع تجاری معتبر نیز بود که به منظور کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط ها انتخاب و به آنها افزوده شد.
آزمایش های مقاومت کششی غیرمستقیم در شرایط خشک و اشباع AASHTO T283 بر روی نمونه ها انجام و بررسی حساسیت رطوبتی نمونه ها بر مبنای شاخص TSR انجام پذیرفت . بر اساس نتایج آزمایشات ، افزودن مواد ضدعریان شدگی تا حد قابل توجهی مقاومت هر سه نوع مخلوط را در برابر رطوبت بهبود بخشید . در مورد مخلوط های نوع دوم ، تفاوت قابل ملاحظه ای بین استفاده از دو افزودنی مزبور مشاهده نشد و هر دو در جهت کاهش حساسیت رطوبتی ، عملکرد مناسبی داشتند اما در دماهای اختلاط و تراکم کمتر ، به نظر می رسد که افزودنی مایع عملکرد بهتری داشته است . در مورد مخلوط های نوع سوم ، استفاده از پودر آهک شکفته در تمام موارد نتایج بهتری به دنبال داشت . مخلوط های نوع دوم نسبت به نوع سوم از نظر مقاوم ت در برابر عریان شدگی شباهت بیشتری به آسفالت داغ مشابه دارند . از دیدگاه مقاومت در برابر عریان شدگی نیز این مخلوط ها ، در دماهای کمتری (در مقایسه با مخلوط های نوع سوم) قابل اختلاط و تراکم بودند.




فهرست مطالب:
چکیده ............................................................................................................................................................................................. 1
مقدمه ............................................................................................................................................................................................. 2
فصل اول : تعریف مساله
-1-1 تعریف کلی مساله ........................................................................................................................................................ 4
-2-1 نیاز به مطالعه در مورد مساله ................................................................................................................................. 5
-3-1 اثرات مهم مطالعه بر مساله از نظر بهبود آن.................................................................................................... 5
-4-1 فرضیات تحقیق ............................................................................................................................................................. 6
-5-1 اهداف تحقیق ................................................................................................................................................................. 7
-6-1 دامنه اثر مساله در جامعه علمی و اجتماع......................................................................................................... 7
-7-1 محدودیت ها و چارچوب پروژه .............................................................................................................................. 8
فصل دوم: کاوش در متون
-1-2 طبقه بندی و مقدمه .......................................................................................................................................... 10
-2-2 بررسی مقالات ...................................................................................................................................................... 11
-1-2-2 معرفی اجمالی انواع مخلوط های آسفالتی ......................................................................................... 11
-1-1-2-2 مخلوط آسفالت داغ ................................................................................................................................ 11
-2-1-2-2 مخلوط آسفالت گرم ............................................................................................................................... 11
-3-1-2-2 مخلوط آسفالت نیمه گرم ..................................................................................................................... 12
ز
-4-1-2-2 مخلوط آسفالت سرد ............................................................................................................................... 12
در صنعت تولید آسفالت ................................................................... 13 WMA -2-2-2 جایگاه مخلوط های
-1-2-2-2 تبدیل قیر به کف ..................................................................................................................................... 14
-2-2-2-2 افزودنی های شیمیایی ........................................................................................................................... 14
-3-2-2-2 قیرهای امولسیونی ................................................................................................................................... 14
14 .................................................................................................WMA -3-2-2 تاریخچه پیدایش مخلوط های
-4-2-2 مزایای استفاده از آسفالت های گرم نسبت به آسفالت های داغ .................................................. 16
-1-4-2-2 کاهش مصرف انرژی ............................................................................................................................... 16
-2-4-2-2 کاهش تولید آلاینده ها ......................................................................................................................... 17
-3-4-2-2 کاهش کند روانی ..................................................................................................................................... 18
-4-4-2-2 کاهش شدت اکسید شدن قیر ............................................................................................................ 18
-5-2-2 انواع آسفالت های گرم ................................................................................................................................ 19
-1-5-2-2 آسفالت های گرم حاوی افزودنی های شیمیایی .......................................................................... 19
-2-5-2-2 آسفالت گرم امولسیونی ......................................................................................................................... 20
-3-5-2-2 آسفالت های گرم ساخته شده با روش تبدیل قیر به صورت کف ......................................... 21
-1-3-5-2-2 آسفالت گرم ساخته شده با استفاده از افزودنی های کف زا .............................................. 21
-2-3-5-2-2 آسفالت با انرژی تولید کم .............................................................................................................. 22
23 ............................................................................ ( WMA-Foam ) -3-3-5-2-2 آسفالت گرم کف قیری
-6-2-2 مخلوط های آسفالتی گرم کف قیری ..................................................................................................... 23
-1-6-2-2 ویژگی های قیرهای مورد استفاده در مخلوط گرم کف قیری ................................................ 24
-1-1-6-2-2 قیر شل ................................................................................................................................................... 25
-2-1-6-2-2 قیر سفت ............................................................................................................................................... 25
-1-2-1-6-2-2 کف قیر ............................................................................................................................................. 26
ح
-2-6-2-2 تولید مخلوط های گرم کف قیری ..................................................................................................... 29
-3-6-2-2 مزایا و معایب مخلوط های گرم کف قیری ..................................................................................... 31
-4-6-2-2 آزمایشات رفتاری مخلوط های گرم کف قیری ............................................................................. 32
-3-2 بررسی تزها و پروژه ها ...................................................................................................................................... 32
-1-3-2 کلیاتی در مورد پدیده عریان شدگی ...................................................................................................... 32
-2-3-2 اثرات نامطلوب آب در آسفالت ................................................................................................................. 34
-3-3-2 مکانیزم های پدیده عریان شدگی ........................................................................................................... 35
-1-3-3-2 مکانیزم های اصلی در خرابی رطوبتی ............................................................................................. 37
-1-1-3-3-2 افت پیوستگی ...................................................................................................................................... 37
-2-1-3-3-2 افت چسبندگی ................................................................................................................................... 38
-4-3-2 آزمایشات ارزیابی میزان عریان شدگی .................................................................................................. 39
-1-4-3-2 آزمایشات کیفی و بصری تعیین میزان عریان شدگی ................................................................ 39
-2-4-3-2 آزمایش های مقاومتی جهت ارزیابی عریان شدگی مصالح سنگی ........................................ 40
40 ................................................................... [NCHRP 246] Lottman -1-2-4-3-2 آزمایش استاندارد
40 ........................................ [NCHRP 274] Tunnicliff and Root -2-2-4-3-2 آزمایش استاندارد
40 ................................... [AASHTO T اصلاح شده [ 283 Lottman -3-2-4-3-2 آزمایش استاندارد
41 ........................................... [AASHTO T -4-2-4-3-2 آزمایش استاندارد تراکم  غوطه وری [ 165
-5-2-4-3-2 آزمایش مسیر چرخ هامبورگ ....................................................................................................... 41
-3-4-3-2 قیاس روش های مختلف آزمایشگاهی ............................................................................................. 42
-5-3-2 حساسیت رطوبتی در مخلوط های گرم .............................................................................................. 44
-6-3-2 بررسی کاربرد مواد افزودنی ضد عریان شدگی ................................................................................... 45
-1-6-3-2 افزودنی آهک هیدراته ............................................................................................................................ 47
-1-1-6-3-2 نحوه تهیه .............................................................................................................................................. 47
ط
-2-1-6-3-2 خصوصیات فیزیکی آهک هیدراته ............................................................................................... 48
-3-1-6-3-2 خصوصیات شیمیایی آهک هیدراته ............................................................................................. 48
-4-1-6-3-2 مزایای استفاده از آهک در آسفالت ............................................................................................. 49
-1-4-1-6-3-2 مکانیزم واکنشی آهک  قیر ..................................................................................................... 49
-4-2 بررسی کتاب ها ................................................................................................................................................... 52
-5-2 بررسی کنفرانس ها ............................................................................................................................................ 52
-1-5-2 مواد افزودنی ضد عریان شدگی مایع ..................................................................................................... 52
-2-5-2 مواد پلیمری و پودر لاستیک .................................................................................................................... 55
-6-2 سوالات مطرح شده و یافته ها تا زمان حاضر ........................................................................................... 55
فصل سوم: روش تحقیق
-1-3 روش بکار گرفته شده و دلایل آن ................................................................................................................ 58
-2-3 دستورالعمل جمع آوری اطلاعات و روش های بکار رفته .................................................................... 58
-1-2-3 مصالح سنگی .................................................................................................................................................. 58
-1-1-2-3 انتخاب معدن و جنس سنگدانه های طبیعی ................................................................................ 58
-2-1-2-3 دانه بندی .................................................................................................................................................... 60
-3-1-2-3 آزمایش های تعیین مرغوبیت مصالح سنگی ................................................................................. 61
-4-1-2-3 وزن مخصوص مصالح سنگی ............................................................................................................... 62
-2-2-3 قیر ...................................................................................................................................................................... 62
-1-2-2-3 قیر های ترکیبی ...................................................................................................................................... 64
-3-2-3 مواد افزودنی ضد عریان شدگی ............................................................................................................... 65
-1-3-2-3 افزودنی جامد ............................................................................................................................................ 65
-2-3-2-3 افزودنی مایع شیمیایی ........................................................................................................................... 65
ی
-4-2-3 آب ....................................................................................................................................................................... 66
66 ....................................................................................................... (HMA) -5-2-3 طرح اختلاط آسفالت داغ
-6-2-3 کف قیر .............................................................................................................................................................. 68
-1-6-2-3 تنظیم دبی قیر خروجی و تعیین زمان تزریق کف قیر .............................................................. 69
-2-6-2-3 بررسی خصوصیات کف قیر .................................................................................................................. 70
فصل چهارم: جمع آوری اطلاعات
-1-4 مقدمه ...................................................................................................................................................................... 75
-2-4 موضوعات مورد نظر ........................................................................................................................................... 75
-1-2-4 تهیه نمونه ها .................................................................................................................................................. 75
-1-1-2-4 مواد ............................................................................................................................................................... 75
-1-1-1-2-4 قیر ........................................................................................................................................................... 75
-2-1-1-2-4 مصالح سنگی ....................................................................................................................................... 76
-3-1-1-2-4 مواد افزودنی ضد عریان شدگی .................................................................................................... 76
-4-1-1-2-4 آب ........................................................................................................................................................... 76
-2-1-2-4 نحوه اختلاط مصالح ................................................................................................................................ 77
-1-2-1-2-4 روش اختلاط آسفالت داغ ............................................................................................................... 77
78 .............................. 60- -2-2-1-2-4 روش اختلاط آسفالت گرم کف قیری با استفاده از کف قیر 70
79 .......................... V.B. 40 و قیر - -3-2-1-2-4 روش اختلاط آسفالت گرم کف قیری با کف قیر 50
-2-2-4 آزمایشات .......................................................................................................................................................... 80
80 ............................................................................... (ITS) -1-2-2-4 آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم
-2-2-2-4 آزمایش مارشال ........................................................................................................................................ 85
-3-4 اطلاعات لازم ......................................................................................................................................................... 85
ک
-1-3-4 دما ...................................................................................................................................................................... 85
-1-1-3-4 تعیین گستره دمایی دماهای اختلاط و تراکم آسفالت نوع دوم ............................................. 86
-2-1-3-4 تعیین گستره دمایی دماهای اختلاط و تراکم آسفالت نوع سوم ............................................ 87
-2-3-4 تعیین درصدهای بهینه مواد افزودنی ................................................................................................... 88
88 ................................................................... (WETFIX) -1-2-3-4 ماده افزودنی ضد عریان شدگی مایع
-2-2-3-4 ماده افزودنی ضد عریان شدگی جامد (آهک شکفته) ................................................................ 88
طرح های تحقیق ................................................................................................... 91 ITS -3-3-4 نتایج آزمایش
-1-3-3-4 نتایج آزمون کششی مخلوط های آسفالتی نوع اول ................................................................... 91
-2-3-3-4 نتایج آزمون کششی مخلوط های آسفالتی نوع دوم ................................................................... 92
-3-3-3-4 نتایج آزمون کششی مخلوط های آسفالتی نوع سوم .................................................................. 94
-4-4 مشکلات در جمع آوری اطلاعات .................................................................................................................. 96
فصل پنجم : تحلیل اطلاعات و ارایه نتایج
-1-5 تحلیل اطلاعات .................................................................................................................................................... 98
-1-1-5 مقدمه ................................................................................................................................................................ 98
-2-1-5 تاثیر دمای اختلاط و تراکم بر حساسیت رطوبتی مخلوط های کف قیری ............................. 98
-1-2-1-5 مخلوط های نوع دوم (کف قیری) ...................................................................................................... 98
-1-2-1-5 الف - مخلوط های نوع دوم (کف قیری) بدون افزودنی ........................................................ 99
-1-2-1-5 ب - مخلوط های نوع دوم (کف قیری) حاوی پودر آهک شکفته ................................... 100
-1-2-1-5 ج - مخلوط های نوع دوم (کف قیری) حاوی افزودنی مایع ضدعریان شدگی .............. 102
-2-2-1-5 مخلوط های نوع سوم (حاوی دو نوع قیر).................................................................................... 103
-2-2-1-5 الف - مخلوط های نوع سوم (دو نوع قیری) بدون افزودنی ................................................ 103
-2-2-1-5 ب - مخلوط های نوع سوم (دو نوع قیری) حاوی پودر آهک شکفته ............................... 105
ل
-2-2-1-5 ج - مخلوط های نوع سوم (دو نوع قیری) حاوی افزودنی مایع ضدعریان شدگی ....... 107
-3-1-5 تاثیر نوع افزودنی ........................................................................................................................................ 109
-1-3-1-5 مخلوط های نوع دوم (کف قیری) .................................................................................................. 109
-2-3-1-5 مخلوط های نوع سوم (دو نوع قیری) ........................................................................................... 110
-4-1-5 مقایسه دو نوع مخلوط گرم کف قیری با یکدیگر ........................................................................... 111
-1-4-1-5 مخلوط های بدون افزودنی ............................................................................................................... 111
-2-4-1-5 مخلوط های حاوی پودر آهک شکفته .......................................................................................... 113
-3-4-1-5 مخلوط های حاوی افزودنی مایع ضدعریان شدگی ................................................................. 114
-2-5 نتیجه گیری در مورد کل تحقیق .............................................................................................................. 116
-3-5 کاربردهای عملی و تئوری ............................................................................................................................ 118
-4-5 پیشنهادات تحقیقاتی برای آینده ............................................................................................................... 119
منابع و مأخذ .................................................................................................................................. 121
فهرست منابع فارسی ..................................................................................................................... 122
فهرست منابع لاتین ....................................................................................................................... 123
چکیده انگلیسی