25893

ارزيابي استفاده از بيوپليمر ليگنين حاصل از پسماند صنعتي به عنوان ماده‌اي براي افزايش حجم قير و استفاده از مصالح سنگي درشت‌دانه بدست آمده از بتن بازيافت شده (RCA) در مخلوط (SMA)

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- راه و ترابري

1397

1400/8/10

حسن زياري

مهندسي عمران

اهداف كلي اين مطالعه، ارزيابي كاربرد سنگدانه درشت‌دانه حاصله از بتن بازيافتي (CRCA) به عنوان جايگزيني براي سنگدانه‌هاي درشت‌دانه طبيعي و ارزيابي كاربرد ليكور سياه به عنوان جايگزيني براي بخشي از قير خالص در مخلوط‌هاي آسفالتي با مشخصات ايران در مخلوط آسفالتي SMA است و همچنين به بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي مصالح سنگي درشت‌دانه حاصل از بتن بازيافت شده اصلاح شده با دوغاب آهك هيدراته نسبت به اصلاح نشده مي‌باشد. بدين منظور مخلوط‌هاي آسفالتي 0% (شاهد)، 50% و 100% بتن درشت‌دانه بازيافتي اصلاح نشده و اصلاح شده و همچنين همراه با 0% و 20% ليكور سياه ساخته شد. آزمايش‌هاي مقاومت مارشال، ريزش قير، حساسيت رطوبتي، كشش غير مستقيم، مدول برجهندگي، خزش ديناميكي و خستگي قطري استفاده گرديد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است با افزايش درصد مصالح درشت‌دانه بتني بازيافتي در مخلوط آسفالتي SMA، سختي مخلوط آسفالتي SMA (كشش غير مستقيم، مدول برجهندگي، خزش ديناميكي و خستگي قطري) كاهش يافت. دو مزيت مخلوط آسفالتي SMA حاوي مصالح درشت‌دانه بتني بازيافتي، افزايش مقدار پايداري مارشال و حساسيت رطوبتي نسبت به مخلوط شاهد بود. در مقايسه با سنگدانه طبيعي، نتايج به دست آمده نشان داد كه مصالح درشت‌دانه بتني بازيافتي از لحاظ خواص فيزيكي و مكانيكي پايين‌تري دارد. مصالح درشت‌دانه بتني داراي وزن مخصوص نسبي كمتر، جذب آب بالاتر و تخلخل بالاتري نسبت به مصالح طبيعي مي باشد. با توجه به خصوصيات مكانيكي، مصالح درشت‌دانه بتني بازيافتي از درصد سايش بالاتري نسبت به مصالح طبيعي برخوردار است. روش از قبل غوطه ور كردن در دوغاب آهك هيدراته منجر به كاهش جذب آب تقريبا 32 درصد و كاهش درصد سايش تقريباً 2 درصد مي‌شود. همچنين نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌دهد كه ليكور سياه علاوه بر جايگزيني بخشي از قير، عملكرد مخلوط آسفالتي را نيز بهبود مي‌بخشد. اما استفاده از 20% ليكور سياه منجر به مقاومت كمتر مخلوط در برابر حساسيت رطوبتي تقريبا 14% مي‌شود. نتايج مخلوط آسفالتي SMA با تركيب كردن 100% مصالح درشت‌دانه بتني بازيافتي اصلاح شده و 20% ليكور سياه نتايج قابل قبول و تقريباً نزديك به نتايج مخلوط شاهد را در مدول برجهندگي، خزش ديناميكي و خستگي قطري نشان داد.

1400/10/27

Evaluation of use of lignin biopolymer from industrial waste as bitumen extender and the use of coarse recycled concrete aggregate for SMA mixture

11/1/2022 12:00:00 AM

The overall objectives of this study is to evaluate the application of Coarse Recycled Concrete Aggregate (CRCA) as an alternative for coarse natural aggregate and to evaluate the use of black liquor as an alternative for part of pure bitumen in asphalt mixtures within Iran specifications and to assess also the physical properties of recycled concrete aggregate treated with hydrated lime slurry compared to untreated CRCA and also to study SMA asphalt mixture containing treated CRCA. For this purpose asphalt mixtures with 0% (control), treated and untreated 50% and 100% of CRCA and also 0% and 20% black liquor were produced. Marshal staility, draindown, resistance of SMA mixture to moisture-induced damage, indirect tension stress (ITS), resilient modulus (MR), dynamic creep and indirect tensile fatigue (ITF) were analysed. The results indicate that as the percentage of CRCA in SMA asphalt mixtuer, the stiffness of SMA asphalt mixture (ITS, resilient modulus, dynamic creep and ITF) decreased. The two advantages of SMA mixture were containing CRCA, increasing Marshall stability and moisture sensitivity to the control mixture. Compared to Natural Aggregate (NA), the obtained results indicated that CRCA has inferior physical and mechanical properties. CRCA has a lower Bulk Relative Density (BRD), higher water absorption, and higher porosity than NA. With respect to the mechanical properties, CRCA has a higher abrasion loss than NA. The amount of adhered mortar and the original source of CRCA have a considerable effect on these properties. The pre-soaking method involved the use of hydrated lime slurry which results in lower absorption with an approximate decrease of 32% and decreased abrassion loss with an with an approximate reduction of 2%. The results of the experiments also show that black liqueur, in addition to replacing part of the bitumen, also improves the performance of the asphalt mixture. But the use of 20% black liquor which results in lower resistance of mixture to moisture-induced damage with an approximate decrease of 14%. The results of SMA asphalt mixture with 100% modified CRCA and 20% black liquor had acceptable and almost close results to the control mixture in the modulus of robustness, dynamic creep and diagonal fatigue tests.