شماره ركورد
19523
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
۱۹۵۲۳
پديد آورنده
امير محمد گودرزي
عنوان
بررسي اثر نانوذرات رسي و كربني بر روي ميكروارگانيسم هاي هوازي تجزيه كننده ي آسفالت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
راه و ترابري
سال تحصيل
۱۳۹۷
تاريخ دفاع
۱۳۹۷/۰۷/۰۹
استاد راهنما
دكتر حسن زياري
استاد مشاور
دكتر حسين گودرزي
دانشكده
عمران
چكيده
مخلوط هاي آسفالتي گرم از اصلي ترين ساختارهاي لازم جهت اجراي رويه هاي راه هاي خياباني و جاده اي هستند كه همواره در معرض تخريب مي باشند. ارائه ي راهكارهاي جديد جهت كاهش دادن يا كند كردن روند تخريبي عوامل موثر در اضمحلال آسفالت و در نتيجه افزايش عمر و دوام يك مخلوط آسفالتي طبيعتا براي جامعه ي مهندسان عمران و راهسازي حائز اهميت ويژه اي خواهد بود. عواملي از قبيل ترافيك عبوري و شرايط آب و هوايي دو مورد از اصلي ترين موارد موثر شناخته شده در بروز انواع خرابي هاي آسفالتي مي باشند. آن چه در اين مطالعه مورد تمركز است اثر برخي ميكروارگانيسم هاي هوازي رايج در برهم زنش ساختار طبيعي يك مخلوط آسفالتي و طبيعتا تسريع در تخريب آن به شكل هايي نظير هوازدگي، بروز ترك و غيره است. هم چنين در اين تحقيق سعي شده تا اثر نانوذرات رسي و كربني بر روي ميكروارگانيسم هاي هوازي تجزيه كننده ي آسفالت به عنوان يك راهكار عملي به منظور جلوگيري از تجزيه ي زودرس آسفالت نشان داده شود. در اين مطالعه 3 تيپ مخلوط آسفالتي كه تعدادي از آن ها حاوي نانومواد رسي و كربني (به ميزان 5.5 درصد وزني قير نمونه ها) بود در آزمايشگاه قير و آسفالت دانشگاه علم و صنعت ايران به روش مارشال ساخته شد و يك تيپ آسفالت كهنه نيز براي مابقي مطالعات از آزمايشگاه قير و آسفالت جمع آوري شد. همچنين دانه بندي مصالح سنگي با استعانت از طرح اختلاط هاي پيشنهادي در آيين نامه ي 234 روسازي راه ها در نظر گرفته شده و مخلوط ها تهيه گرديدند. سپس نمونه هاي آسفالتي براي شناسايي باكتري هاي هوازي مورد نظر به آزمايشگاه ميكروب شناسي دانشكده ي پزشكي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي فرستاده شد. در مرحله ي بعد از نمونه ها سوسپانسيون تهيه گرديد و بر روي پليت هاي حاوي محيط هاي نوترينت آگار اضافه گرديد. پليت ها به مدت 24 ساعت در دماي 37 درجه داخل انكوباتور قرار گرفته و سپس باكتري هاي رشد يافته بر روي پليت ها شناسايي گرديدند. در نهايت اثر نانوذرات رسي و كربني با استفاده از روش ميكرو دايلوشن براث براي تعيين حداقل غلظت ممانعت كننده از رشد باكتري ها بر روي باكتري ها مورد ارزيابي قرار گرفت. در پايان آزمايش ها، مشاهده گرديد كه از آسفالت كهنه، باكتري هاي بيش تري شامل باسيلوس و سودوموناس جدا مي شود. هم چنين از آسفالت حاوي نانورس باكتري بيش تري نسبت به آسفالت حاوي نانوكربن ايزوله گرديد. به علاوه، نانوذرات كربن در غلظت 2 درصد و نانوذرات رس در غلظت 4 درصد از رشد باكتري ها جلوگيري كردند. در حقيقت، در اين مطالعه نشان داده شد كه آسفالت كهنه باكتري هاي بيش تري نسبت به مابقي نمونه هاي مورد مطالعه داشته است؛ كه نشان دهنده ي آن است كه باكتري ها يكي از عوامل اصلي مساعدت كننده در تجزيه ي آسفالت و بروز خرابي هاي مخلوط هاي آسفالتي با اعمال خوردگي هيدروكربن قير به عنوان سوبسترا (ماده ي مورد نياز جهت رشد باكتري ها) مي باشند. هم چنين ملاحظه گرديد كه حضور نانو مواد رسي و كربني در طرح اختلاط يك مخلوط آسفالتي مي تواند از ورود باكتري هاي ياد شده به ساختمان آسفالت تا حدود زيادي جلوگيري كند. در ضمن، آسفالت هاي حاوي نانو كربن در ساختار خود، تاثير بيش تري در كنترل ميكروارگانيسم ها نسبت به آسفالت هاي حاوي نانو رس دارند. به عبارت ديگر، نتايج آزمايش هاي صورت گرفته نشان داد كه حضور نانومواد رسي و كربني در ساختار آسفالت، كه مي تواند مملو از باكتري ها باشد، مي تواند عمر و دوام مخلوط هاي آسفالتي را افزايش و هزينه هاي اقتصادي مربوطه در برنامه ريزي هاي راهسازي و نيز برنامه هاي كلان شهري را كاهش دهد.
كليد واژه ها: آسفالت، نانو رس، نانو كربن، باكتري، خرابي
تاريخ ورود اطلاعات
1397/07/17
عنوان به انگليسي
The Effect Of Clay and Carbonaceous Nanoparticles On Destructive Aerobic Microorganisms Of Asphalt
تاريخ بهره برداري
10/2/2018 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميرمحمد گودرزي
چكيده به لاتين
HMAs are one the most principal structures to be performed on road surfaes which are consistently exposed to different kinds of degradation reasons. To propose novel approaches in order to diminish asphalt degradations and damages and so to prolong its lifetime is of importance to the society of road engineers to a large extent. Traffic loadings and weather changes are two of the major reasons which damage the HMA.The concentration of this study is the effect of aerobic microorganisms on a HMA in terms of disintegrating its structure and accelerating the asphalt damages, such as cracking or weathering. Besides, the interaction between clay and carbonaceous nanoparticles with asphalt damages has been studied and analysed, as a fruitful proposed solution to reduce the HMA damages. In this study, three different types of HMAs, in some of which nanoclay and carbon nanotubes have been used, were produced by Marshall Method in Iran University Of Science and Technology and one type of aged HMA were also gathered from there for rest of the studies. Then HMA specimens were sent to microbiology laboratory of Shahid Beheshti University Of Medical Sciences for a bacterial diagnosis about bacillus and pseudomonas exixtence. The first action was to produce asphalt suspension and then the bacteria culture process was operated in common culture environments, such as Nutrient Agar and Mueller Hinton Agar and then were kept in incubator to reach the optimum growth for one day in 37oC. Eventually, the effect of nanoparticles on the bacterias were tested and analysed by the MIC technique with micro-dilution broth method. The vital points that were observed, briefly, are that a lot of bacteria colonies were found inside the aged specimens and it can be deduced that existence of bacteria in structures such as HMA which includes bitumen as substrate can be one important probable reason to damage the asphalt rather than the reasons which have been illuminated, previously, for the road engineers. Besides, the specimens with clay and carbonaceous nanoparticles in their structure were rarely found to include any kind of bacillus or pseudomonas. The suggested amounts of nanoparticles in this study to be counted enough were 2 percent for carbon nanotubes and 4 percent for nanoclay after the MIC technique was operated. This project showed that combining the nanoparticles of clay and carbon can lead to the HMA durability increase and economic expenses reduce in urban plannings and road engineering.
Keywords: Asphalt, Nanoclay, Nanocarbon, Bacteria, Damage