30906

بررسي اثر پسماند مخازن ذخيره‌سازي نفت خام (لجن نفتي) بر مخلوط آسفالتي داغ

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - راه و ترابري

1400

1402/11/30

محمود عامري

ندارم

مهندسي عمران

لجن نفتي كه پسماند حاصل از ته مخازن ذخيره‌سازي نفت خام است يكي از مواد پسماند است كه مي‌تواند با استفاده در صنعت روسازي بسيار مفيد باشد. همين امر سبب شد كه از لجن نفتي با توجه به خصوصيات مشابه‌اي كه با قير دارد به عنوان بخشي از قير و بجاي آن در ساخت روسازي راه‌ها استفاده شود. در گذشته تحقيقاتي در مورد لجن نفتي انجام شده است بدين ترتيب كه اين ماده باعث رواني و كاهش دماي اختلاط و تراكم قير و نيز موجب كاهش مقاومت شيارشدگي و افزايش مقاومت خستگي مخلوط‌هاي آسفالتي و همچنين كاهش درصد قير بهينه شده است. براي اين تحقيقات مقادير 5، 10، 15 و 20 درصد وزني قير، لجن نفتي به قير خالص با درجه نفوذ 70-60 اضافه شده و با در نظر گرفتن قير خالص به عنوان نمونه شاهد تحقيقات آزمايشگاهي انجام گرفته است. سنگدانه و فيلر مصرفي در ساخت مخلوط‌هاي آسفالتي از نوع آهكي مي‌باشد. بدين ترتيب آزمايشات طرح اختلاط مارشال، درجه نفوذ، نقطه نرمي، كشش پذيري، ويسكوزيته دوراني، طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، مدول برجهندگي، خزش ديناميكي، مقاومت كششي غيرمستقيم، نسبت مدول برجهندگي و آب جوشان تگزاس بر روي قير و مخلوط‌هاي آسفالتي انجام شده است. اين ماده باعث كاهش درصد قير بهينه، افزايش درجه نفوذ و نقطه نرمي قير، كاهش كشش پذيري قير، كاهش دماهاي اختلاط و تراكم و بهبود رواني شده است. همچنين نتايج آزمايشات FTIR و SEM نشان از ساختار هيدروكربني، خاصيت بالاي روغني و نيز عملكرد ضد پيرشدگي اين ماده دارد و نيز اختلاط افزودني با قير به صورت دستي قابل قبول مي‌باشد. عدم تأثير بر مدول برجهندگي مخلوط تا مقدار 10 درصد لجن نفتي و كاهش 870 مگاپاسكالي در 15 درصد افزودني، افزايش مقاومت شيارشدگي به ميزان 7164 تايي در عدد رواني در مقدار 15 درصد لجن نفتي، افزايش نسبت RMR به مقدار 3/10 درصد تا مقدار 15 درصد لجن نفتي و عدم تأثير بر نسبت TSR تا مقدار 15 درصد افزودني، نتايج آزمايشات صورت گرفته بوده است. درصد بهينه استفاده از اين ماده با توجه به جميع آزمايشات صورت گرفته مقدار 15 درصد مي‌باشد.

1403/02/30

Investigating the effect of waste from crude oil storage tanks (Petroluem sludge) on hot asphalt mixture

1/1/1900 12:00:00 AM

Petroluem sludge, which is the waste from the bottom of crude petroluem storage tanks, is one of the waste materials that can be very useful in the paving industry. This caused petroluem sludge to be used as a part of bitumen and instead of it in the construction of road pavements due to its similar properties to bitumen. In the past, research has been done on petroluem sludge, so that this substance has caused the fluidity and reduction of the mixing temperature and density of bitumen, as well as reducing the rutting resistance and increasing the fatigue resistance of asphalt mixtures, as well as reducing the percentage of optimized bitumen. For this research, amounts of 5, 10, 15, and 20 percent by weight of bitumen, petroluem sludge were added to pure bitumen with a penetration degree of 60-70, and laboratory research was carried out considering pure bitumen as a control sample. Aggregate and filler used in making asphalt mixtures are of lime type. Thus, the tests of Marshall mixing design, degree of penetration, softening point, ductility, rotational viscosity, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), resilient modulus, dynamic creep, indirect tensile strength (ITS), ratio of resilient modulus and Texas boiling water on bitumen and Asphalt mixes have been done. This material has reduced the percentage of optimal bitumen, increased the degree of penetration and softening point of bitumen, reduced the elasticity of bitumen, reduced mixing and compaction temperatures, and improved flowability. Also, the results of FTIR and SEM tests show the hydrocarbon structure, high oiliness and anti-aging performance of this material, and manual mixing of the additive with bitumen is acceptable.No effect on the modulus of elasticity of the mixture up to 10% of petroluem sludge and a decrease of 870 MPa at 15% additive, an increase in rutting resistance by 7164 in the mental number at 15% of petroluem sludge, an increase in the RMR ratio by 10.3% up to 15% The percentage of petroluem sludge and the lack of effect on the TSR ratio up to 15% additive are the results of the experiments. The optimal percentage of using this material is 15% according to all the tests.

قير , مخلوط آسفالتي , لجن نفتي , درصد قير بهينه , شيارشدگي , حساسيت رطوبتي

Bitumen , asphalt mixture , petroluem sludge , optimal bitumen percentage , rutting , humidity sensitivity

Ahad Dehghani Fazeli

Mahmoud Ameri