شماره ركورد
33540
پديد آورنده
رضا محمدي
عنوان
ارزيابي عملكرد مخلوطهاي آسفالتي حاوي دانههاي پلاستيك بازيافتي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
سال تحصيل
1396
تاريخ دفاع
1404/2/20
استاد راهنما
محمود عامري
استاد مشاور
آرمين جراحي
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
افزايش مقدار ضايعات پلاستيكي به يكي از چالشهاي مهم زيستمحيطي در سطح جهان تبديل شده است كه نيازمند مديريت و برنامهريزي مؤثر ميباشد؛ در اين راستا، استفاده از پلاستيكهاي بازيافتي در روسازي آسفالت بهعنوان رويكردي پايدار، داراي مزاياي فني، زيستمحيطي و اقتصادي قابل توجهي است. در اين پژوهش، عملكرد مخلوطهاي آسفالتي حاوي پلاستيك ترموپلاست پلياتيلن ترفتالات بازيافتي (rPET) كه از بازيافت بطريهاي پلاستيكي بهدست آمده است، به دو روش تر و خشك مورد ارزيابي قرار گرفت. در روش تر پودر rPET در درصدهاي 3%، 5% و 7% به قير PG64-22 افزوده و خواص رئولوژيكي آن با آزمونهاي ويسكوزيته دوراني و رئومتر برش ديناميكي بررسي شد. در روش خشك، گرانولهاي شكستهشده rPET با ظاهر مشابه سنگدانه طبيعي توليد و دانهبندي شدند. پس از مقايسه ويژگيهاي مقاومتي و چسبندگي سنگدانههاي rPET و طبيعي در دماهاي مختلف، عملكرد مخلوطهاي آسفالتي داغ حاوي سنگدانههاي پلاستيكي با اجراي آزمونهاي خزش ديناميكيC°) 40)، خستگي كشش غيرمستقيم و حساسيت رطوبتي C°) 25) براي شرايط دمايي مياني بررسي شد. جهت ارزيابي تأثير اندازه سنگدانههايrPET، اين مواد بهصورت حجمي در پنج بازه دانهبندي 0.3≥، 2.36-0.3، 4.75-2.36، 12.5-4.75، 19-12.5 ميليمتر جايگزين 10% از مصالح سنگي آهكي هماندازه خود شدند. در ادامه با افزايش درصد سنگدانههاي rPET در محدوده دانهبندي مناسب، مقدار بهينه آنها با استفاده از روش رگرسيون مكعبي و اعتبارسنجي آزمايشگاهي تعيين گرديد.
نتايج آزمايشها بر روي قير نشان داد كه با افزايش درصدrPET ، ويسكوزيته و مقاومت در برابر شيارشدگي افزايش مييابد و قير حاوي 5٪ rPET از عمر خستگي بالاتري برخوردار است. همچنين نتايج آزمايشها بر روي سنگدانهها نشان داد كه سنگدانههاي rPET در دماهاي مياني از نظر چسبندگي و مقاومت، عملكرد بهتري نسبت به سنگدانههاي طبيعي دارند. بازه دانهبندي مناسب براي جايگزيني سنگدانههاي rPET در دماهاي مياني ، محدوده 4٫75 تا 12٫5 ميليمتر تعيين شد و مقدار بهينه جايگزيني برابر با 17٫2٪ بهدست آمد. اين ميزان جايگزيني منجر به بهبود 54٪ در مقاومت خزشي، 295٪ در عمر خستگي و 7٪ كاهش در حساسيت رطوبتي گرديد. اين يافتهها چشماندازي نو براي توسعه روسازيهاي پايدار مبتني بر مخلوطهاي آسفالتي حاوي پلاستيك فراهم ميسازد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/05/01
عنوان به انگليسي
Performance evaluation of asphalt mixtures containing recycled plastic granules
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضا محمدي
چكيده به لاتين
The use of recycled plastics in asphalt pavements represents a sustainable approach with technical, environmental, and economic advantages. In this study, the performance of asphalt mixtures containing recycled polyethylene terephthalate (rPET) derived from plastic bottles was evaluated using both wet and dry methods. In the wet method, various percentages of rPET were added to PG64-22 binder, and its rheological properties were assessed using rotational viscosity and dynamic shear rheometer (DSR) tests. In the dry method, crushed rPET granules with an appearance similar to natural aggregates were volumetrically substituted for part of the limestone aggregates. After comparing the adhesion and strength characteristics of rPET and natural aggregates at different temperatures, the performance of the asphalt mixtures was evaluated under intermediate temperature conditions using dynamic creep (40°C), indirect tensile fatigue, and moisture susceptibility (25°C) tests. To determine the appropriate gradation range, the effect of different rPET aggregate sizes replacing 10% of natural aggregates was investigated. The optimal rPET aggregate content was then determined through cubic regression modeling and validated by laboratory testing.
The results showed that at intermediate temperatures, rPET aggregates exhibited superior adhesion and strength compared to natural aggregates. The suitable gradation range for rPET substitution was identified as 4.75–12.5 mm, and the optimum replacement level was found to be 17.2%, resulting in improvements of 54% in creep resistance, 295% in fatigue life, and 7% reduction in moisture susceptibility. These findings provide a novel perspective for advancing sustainable pavement development using plastic-modified asphalt mixtures.
كليدواژه هاي فارسي
روسازي آسفالتي پايدار , مطالعه مروري نظاممند , سنگدانه پلاستيك بازيافتي , rPET، , بهينهيابي با استفادهاز رگرسيون مكعبي
كليدواژه هاي لاتين
Sustainable asphalt pavement , Systematic review study , Recycled plastic aggregate , rPET , Optimization using cubic regression
Author
Reza Mohammadi
SuperVisor
Mahmoud Ameri