استفاده از روغن ضايعاتي نورد سرد فولادسازي به‌عنوان جوان‌ساز قير بازيافتي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي عمران

كارشناسي ارشد

روسازي‌هاي آسفالتي با گذشت زمان و تحت‌تأثير عوامل مختلفي از جمله بارهاي ترافيكي سنگين و شرايط آب‌و‌هوايي نامساعد، دچار فرسودگي و پيرشدگي مي‌شوند و كيفيت اوليه خود را از دست مي‌دهند. اين فرايند باعث كاهش كارايي و دوام روسازي‌هاي آسفالتي مي‌شود و نياز به نگهداري و تعميرات مكرر را افزايش مي‌دهد. از طرفي با افزايش سختي و كاهش انعطاف‌پذيري قير همراه بوده و منجر به كاهش دوام روسازي مي‌گردد. بازيافت آسفالت‌هاي پير و استفاده از جوان‌سازها يكي از رويكردهاي مهم براي كاهش هزينه‌ها، حفظ منابع و كاهش اثرات زيست‌محيطي است. در اين پژوهش، ضايعات روغن نورد سرد فولاد مباركه اصفهان (WSO) به‌عنوان يك جوان‌ساز ارزان‌قيمت و در دسترس، براي بهبود خواص قير پيرشده موردبررسي قرار گرفت. براي انجام اين تحقيق، نمونه‌هاي مختلفي از قير شامل قير پايه خالص، قير پيرشده كه به آن 30P گفته مي‌شود، همچنين قيرهاي جوان‌شده با افزودن مقادير مشخصي از WSO به ميزان 5 و 10 درصد وزني قير پايه، براساس روش طرح اختلاط انجمن روسازي‌هاي آسفالتي استراليا، تهيه شدند. پس از تهيه اين نمونه‌ها، مجموعه‌اي از آزمايش‌هاي گوناگون بر روي آن‌ها انجام گرفت تا ويژگي‌ها و خصوصيات عملكردي، فيزيكي و شيميايي آن‌ها به‌دقت موردبررسي قرار گيرد. از جمله اين آزمايش‌ها مي‌توان به آزمايش نفوذ براي تعيين درجه نفوذ قير، آزمايش نقطه نرمي جهت مشخص‌كردن دماي نرم‌شدن قير، آزمايش ويسكومتر چرخشي (RV) كه براي اندازه‌گيري گرانروي قير در شرايط مختلف كاربرد دارد، رئومتر برشي ديناميكي (DSR) براي بررسي رفتار برشي ديناميكي قير و رئومتر تيرچه خمشي (BBR) جهت تحليل ويژگي‌هاي مكانيكي در دماهاي پايين اشاره كرد. همچنين، طيف‌سنجي مادون‌قرمز با روش فوريه (FTIR) نيز به‌منظور تحليل ساختار شيميايي نمونه‌ها و شناسايي تغييرات احتمالي در تركيب شيميايي آن‌ها انجام شد. اين مجموعه آزمايش‌ها، داده‌هاي جامعي را جهت درك بهتر رفتار و خواص قيرها فراهم آورد. نتايج نشان داد كه تركيب قير پايه با قير پير موجب افزايش سختي و كاهش انعطاف‌پذيري قير پايه مي‌شود؛ درحالي‌كه افزودن WSO اين اثرات را به‌ طور چشمگيري جبران كرد. استفاده از 5 و 10 درصد WSO موجب بازيابي به ‌ترتيب 71 و 108 درصدي درجه نفوذ، كاهش 44 و 78 درصدي نقطه نرمي، بهبود گرانروي و بازگرداندن تعادل بين سختي و انعطاف‌پذيري شد. همچنين، نتايج DSR و BBR بيانگر بهبود مقاومت در برابر شيارشدگي، خستگي و ترك‌خوردگي حرارتي در نمونه‌هاي حاوي WSO بود. به‌طوركلي، يافته‌ها نشان مي‌دهند كه ضايعات روغن نورد سرد مي‌تواند به‌عنوان يك جوان‌ساز مؤثر در بهبود خواص قير پيرشده و افزايش عمر مفيد روسازي‌هاي آسفالتي به كار گرفته شود. در نهايت، باتوجه‌به هدف اين تحقيق و اكثر نتايج فيزيكي و عملكردي، قير داراي 10 درصد جوان‌ساز و 30 درصد قير پير به‌عنوان قير مناسب معرفي مي‌گردد.

235847

راه و ترابري

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان