ارزیابی و مدلسازی خواص رئولوژی قیرهای اصلاح شده و پیر شده – عمران

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی عمران
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:215
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

ارزیابی و مدلسازی خواص رئولوژی قیرهای اصلاح شده و پیر شده – عمران

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده…..۱

مقدمه….۲
فصل اول: تعریف مساله…۴
۱-۱٫تعریف کلی مساله…..۵
۱-۲٫نیازبه مطالعه در مورد مساله……۶
۱- ۳٫اثرات مهم مطالعه روی مساله از نظر بهبود آن……۷
۱-۴٫ اهداف و فرضیات…………………………۸
۱-۵٫دامنه اثر مساله در جامع علمی و اجتماع……………………۸
۱- ۶٫محدودیت ها و چارچوب مطالعه………………………۹
فصل دوم : کاوش در متون (یا تاریخچه علمی یا مروری بر تحقیقات گذشته)………۱۱
۲- ۱٫طبقه بندی و مقدمه و اظهار بکر بودن متون…………………..۱۲
۲-۲٫بررسی مقالات…………………………….۱۴
۲-۳٫بررسی تزها و پروژه ها………………………….۳۱
۲-۴٫بررسی کتب…………………………….۴۴
۲-۵٫بررسی کنفرانس ها………………………..۵۴
۲- ۶٫سوالات مطرح شده و یافته ها تا زمان حاضر…………………۶۶
فصل سوم : روش تحقیق …………………..۶۸
۳- ۱٫روش به کارگرفته شده و دلایل آن…………………….۶۹
۳-۱- ۱٫اجزاء تشکیل دهنده قیر……………………..۶۹
۳-۱- ۲٫روش استاندارد در ۴۱۲۴ASTM-D اجزاء قیر را چهار گروه اصلی می داند:…………….۷۱
۳-۱- ۳٫رئولوژی قیر ها…………………………………۷۳
۳-۱- ۴٫انوع سیالات…………………………………۷۳
۳-۱- ۵٫رفتار رئولوژیکی قیر ها………………………………۷۳
۳-۱- ۶٫خواص فیزیکی و مکانیکی قیر……………………………..۷۵
۳-۱- ۷٫بررسی چگونگی بهبود خواص قیر…………………………..۷۷
۳-۱- ۷- ۱٫ مصالح لاستیکی ………………………………..۷۹
۳-۱- ۷- ۲٫بهبود خواص قیرها با استفاده از پلیمرها………………………۷۹
۳-۱- ۷- ۳٫الاستومرها ………………………………..۸۰
۳-۱- ۷- ۴٫ ترموپلاستیک الاستومرها ………………………….۸۱
۳-۱- ۷- ۵٫ پلیمرهای گرما نرم پلاستومری …………………………. ۸۲
۳-۲- دستورالعمل جمع آروی اطلاعات و روش های بکار رفته……………………۸۲
۳-۲- ۱٫طبقه بندی قیرها در روش شارپ…………………………..۸۲
۳-۲- ۱- ۱٫انتخاب درجه یا نوع ماده چسبنده………………………..۸۳
۳-۲- ۱- ۲٫انتخاب دمای هوا …………………………….۸۵
۳-۲- ۱- ۳٫انتخاب دمای روسازی……………………………..۸۶
۳-۲- ۱- ۴٫انتخاب درجه یا نوع ماده چسبنده مناسب برای سرعت ترافیک و بارگذاری……………۸۷
۳-۲- ۲٫آزمایشهای جدید قیر و آسفالت…………………………۸۸
۳-۲- ۲- ۱٫تعیین مشخصات ماده چسبنده قیری بر اساس روش روسازی ممتاز (Superpave)…ا…….۸۹
۳-۲- ۲- ۲٫آزمایش لعاب نازک چرخشی (RTFO)……………..ا……….۹۱
۳- ۲-۲-۳٫آزمایش رئومتر برش دینامیکی (DSR)…….ا…………۹۱
۳- ۲-۲-۴٫کنترل مشخصات ماده چسبنده و روسازی آسفالتی…………………..۹۶
۳- ۳٫ تعاریف، اختصارات و نشان ههای ریاضی………………………….۹۹
۳-۳- ۱٫اجزاء اصلی فنر و میراگر…………………………۱۰۰
۳-۳- ۲٫تحلیل معادلات مربوط به مواد ویسکوالاستیکی ……………….۱۰۲
۱۰۲………………………….Maxwell واحدهای.۳ -۳-۳
۳-۳- ۴٫طیف زمان پیوسته…………………………..۱۰۳
۳-۳- ۵٫منحنی مرجع مدول برشی مختلط………………………۱۰۴
۳-۳- ۶٫آنالیز مکانیکی قیر به عنوان یک ماده ویسکوالاستیک در قالب دینامیکی………..۱۰۶
۳-۴- برنامه کامپیوتری استفاده شده……………………..۱۰۷
۳-۴- ۱٫مدلسازی خواص رئولوژیک قیر(قیر پایه و قیرهای اصلاح شده و پیر شده)…………۱۰۸
۳-۴- ۲٫تقسیم مواد اصلاحی از دیدگاه درجه عملکردی در دماهای مختلف………….۱۰۸
۳-۴- ۳٫مروری بر مدل های انتخابی………………………..۱۱۱
۳-۴- ۴٫مدلسازی برای منحنی مرجع مرجع مدول پیچیده (ترکیبی)…………….۱۱۳
۳-۴- ۵٫فرمولبندی منحنی مرجع مرجع زاویه اختلاف فاز………………..۱۱۶
۳-۴- ۶٫فرمولبندی برای وابستگی دما و کرنش……………………۱۱۶
۳-۵- ارئه مباحث ضروری علمی ……………………….۱۱۹

فصل چهارم: جمع آوری اطلاعات………………….۱۲۰
۴-۱٫ مقدمه………………………………۱۲۱
۴- ۲٫موضوعات مورد نظر……………………………۱۲۲
۴- ۳٫اطلاعات لازم برای هر سوال از سوالات موضوع تحقیق……………….۱۲۳
۴-۳- ۱٫تهیه مواد و اصلاح قیر ………………………….۱۲۳
۴-۳-۲٫ نحوی اصلاح قیر……………………………۱۲۳
۴-۳-۳٫ مشخصات و نحوی اختلاط قیر پایه با مواد اصلاحی………………۱۲۵
۴-۳-۴٫ ارائه نتایج حاصل از آزمایشات DSR…………ا………….۱۲۷
۴-۳-۴- ۱٫ ارائه نتایج حاصل از آزمایشات DSR بر مبنای کنترل شاخص شیار افتادگی………۱۲۸
۴-۳-۴- ۲٫ ارائه نتایج حاصل از آزمایشات DSR بر مبنای کنترل شاخص ترک ناشی از خستگی …….۱۳۱
۴- ۴٫مشکلات در جمع آوری اطلاعات……………………….۱۳۴

فصل پنجم: تحلیل اطلاعات و ارائه نتایج………………۱۳۶
۵-۱٫ تحلیل اطلاعات…………………………..۱۳۷
۵-۱- ۱٫معادلات برحسب معیار شیار شدگی بر حسب دما ………………..۱۳۸
۵-۱- ۲٫معادلات برحسب معیار خستگی بر حسب دما ………………..۱۴۴
۵-۲٫ نتیجه گیری در مورد هریک از سوالات یا فرضیات تحقیق……………….۱۴۷
۵-۲- ۱٫ نمودارهای منحنی مرجع در دمای ثابت مربوط به پارامترهای شیارافتادگی ………۱۴۷
۵-۲- ۱- ۱٫ نمودار منحنی مرجع در دمای ثابت ۵۵ در جه در مرحلهOB……..ا…..۱۴۹
۵-۲- ۱- ۲٫ نمودار منحنی مرجع در دمای ثابت ۵۵ در جه در مرحلهRTFO…….ا…….۱۵۱
۵-۲- ۲٫ نمودارهای منحنی مرجع در دمای ثابت مربوط به پارامترها خستگی( G*.Sin δ)….ا…..۱۵۳
۵- ۲-۲-۱٫ نمودار منحنی مرجع در دمای ثابت ۵۵ در جه در مرحلهPAV……..ا……..۱۵۴
۵-۲- ۳٫ نمودار هیستوگرام………………………..۱۵۶
۵-۲- ۳- ۱٫ نمودار هیستوگرام در دماهای آستانه شیارافتادگی در مرحله OB….ا…….۱۵۶
۵-۲- ۳- ۲٫ نمودار هیستوگرام در دماهای آستانه شیارافتادگی در مرحله RTFO…ا…..۱۵۸
۵-۲- ۳- ۳٫ نمودار هیستوگرام در دماهای آستانه خستگی در مرحله PAV……ا…….۱۶۱
۵-۳- نتیجه گیری در مورد کل تحقیق…………………….۱۶۴
۵- ۴٫کاربردهای عملی و تئوری………………………۱۶۵
۵-۵٫ پیشنهاد های تحقیقاتی برای آینده…………………….۱۶۶
فهرست مراجع.. ………………………………..۱۶۷
فهرست مراجع فارسی………………………….۱۶۷
فهرست مراجع انگلیسی…………………………..۱۶۸
چکیده انگلیسی…………………….۱۷۱

چکیده
ارزیابی خواص رئولوژی قیر می تواند منجر به شناخت بهتر این ماده از لحاظ کاربرد آن در روسازی آسفالتی باشد. با استفاده از این خواص می توان معیارهای خستگی و شیارشدگی را کنترل کرد. ارزیابی و مدلسازی خواص رئولوژی قیرهای اصلاح شده با ماده پلیمری( SBS و پودر لاستیک ) و قیرهای پیر شده تحت دستگاهای آزمایشگاهی رئومتر برشی دینامیکی DSR پروسه ای می باشد که در این پروژه به آن پرداخته خواهد شد.
پودر لاستیک از لاسیک بازیافتی بدست آمده و به حفاظت محیط زیست کمک می کند. SBS از جمله با اهمیت ترین مواد پلیمری اصلاح کننده قیر می باشد.از جنبه های مجهولی که منجر به انجام این پروژه آزمایشگاهی و تحقیقاتی شده این می باشد که تا کنون در تحقیقات و مطالعات انجام شده، آزمایشات و ارزیابی های مربوط به خواص رئولوژی قیر و کنترل معیارهای خستگی و شیارشدگی بندرت برای قیرهای پیر شده انجام شده و همچنین این آزمایشات در دمای ثابت و در رنج فرکانسی خاص(sweep frequency) و یا در فرکانس ثابت و در رنج دماهای خاص (sweep temperature) انجام شده است. در این پروژه آزمایشات رئولوژی نمونه قیر خالص اولیه و قیرهای اصلاح شده و پیر شده در هردو حالت (sweep frequency) و (sweep temperature) انجام شده است.
در این تحقیق آزمایشگاهی دادها بصورت پارامترهای مربوط به معیارهای خستگی و شیارشدگی در معادلات مربوطه مدلسازی می شوند.از نمودارهای master curve دردمای مرجع ثابت و همچنین نمودارهای هیستوگرام مربوط به مقایسه دماهای آستانه شیار شدگی و خستگی برای آنالیز و مقایسه نتایج حاصل از آزمایشات استفاده می شود. نتایج حاصل از این مدلسازی ها نشان دهنده این می باشند که اولا”مواد افزودنی فوق در قیر به عنوان مواد اصلاح کننده، مقاومت در برابر خستگی و شیارشدگی را نسبت به قیر خالص بهبود می دهند. ثانیا” استفاده از ماده اصلاح کننده SBS نسبت به پودر لاستیک مقاومت در برابر شیار شدگی را بهتر بهبود می دهد. و ثالثا” استفاده از ماده اصلاحی پودر لاستیک نسبت به SBS مقاومت در برابر خستگی را در قیر بهتر بهبود می دهد.

مقدمه
با توجه به افزایش روز افزون میزان آمد و شد وسائط نقلیه و تنوع شرایط آب و هوایی، قیرهای موجود قابلیت تأمین  رفتارهای مطلوب مخلوط های آسفالتی هما نند انعطاف پذیری، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر شیارشدگی  و تغییر شکل های دائمی را ندارد. لذا در سالیان اخیر استفاده از افزودنی ها از جمله پلیمر، جهت بهبود خواص قیر و  در نتیجه بهبود رفتار مخلوط های آسفالتی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است اصلاح خواص قیر با پلیمرها، باعث  بالا بردن کیفیت مخلوط های آسفالتی، طولانی تر شدن فواصل بین تعمیرات اساسی و در نتیجه کاهش هزینه های  تعمیر و نگهداری روسازی می شود.  ارزیابی و مدلسازی خواص رئولوژی قیرهای اصلاح شده با مواد پلیمری و قیرهای پیر شده تحت دستگاهای  آزمایشگاهی پروسه ای می باشد که در این پروژه به آن پرداخته خواهد شد. قیر به عنوان یک ماده مصرفی در صنایع  مختلف به ویژه راه و ساختمان از اهمیت وجایگاه ویژهای برخوردار است قسمت عمده تحقیقات انجام شده در  راهسازی معطوف به جزء قیر است، زیرا این ماده علی رقم درصد وزنی کم ۴ تا ۶ درصد دراستحکام و پایداری  پوشش جاده درمقابل عوامل فرسایشی نقش مهمی دارد و در نتیجه، هرگونه بهبود خواص قیر، باعث بهبود عملکرد  آسفالت می شود. بنابراین تلاشهای زیادی برای بهبود عملکرد قیر به وسیله اصلاح شیمیایی یا فیزیکی شده است.  رویه های آسفالتی که محافظ جسم راه و از عوامل اصلی تامین کننده آمد و شد راحت و رضایت بخش استفاده  کنندگان از راه می باشند، بخش مهمی از سازه روسازی راه تشکیل می دهند. از سوی دیگر ساخت، نگهداری و ترمیم  روسازیهای آسفالتی عموماً اعتبارات هنگفتی را به خود اختصاص می دهند. [۲]  بررسی خواص رئولوژی در آزمایشگاه از طریق دسستگاه (DSR) برای ارزیابی مدول برشی و تغییر زاویه(فاز) برشی در  دماهای متفاوت وتحت بار دینامیکی در فرکانس های متفاوت انجام می شود. نتایج حاصله در نمودارهای مربوط به  تغییر فرکانس بار گذاری و مدول برشی وهمچنین فرکانس بارگذاری و تغییر زاویه برشی برای تمامی نمونه های  موجود در آزمایش چه نمونه قیر اصلاح نشده خالص اولیه و چه نمونه های اصلاح شده به وسیله مواد افزودنی پلیمری  و… ونمونه های پیر شده توسط دستگاههای آزمایشگاهی که قیر و نمونه های اصلاح شده را پیر می کنند، و در  حقیقت شبیه ساز عملکرد عمر مصرفی قیر در آسفالت می باشند انجام می گیرد.  در مورد بارگذاری دینامیکی وقتی فرکانس بارگذاری کم باشد بزرگی مدول ترکیبی سیال به سمت صفر میل می کند. در حالی که مدول جامد مقدار ثابت دارد. همچنین در مورد بارگذاری دینامیکی وقتی فرکانس بارگذاری کم باشد  انحراف زاویه یا اختلاف فاز تقریبا” ۹۰ درجه می شود. در حالی که اختلاف فاز برای جامد رو به صفر میل می کند.  خروجی داده های آزمایشات دینامیکی، مدول ترکیبی یا پیچیده می باشد که متشکل از دو مقدار مدول ترکیبی که با G* شناخته می شود و همچنین زاویه اختلاف فاز یا انحراف که با б شناخته می شود ، می باشد. کاهش داده های  آزمایش برای تصحیح و کنترل مدل مورد نیاز است.[۲۴]

نتیجه گیری
• مقادیر مربوط به شاخص شیار افتادگی یعنی G*/Sin δ برای قیر خالص اولیه چه در فرکانسهای پـایین و چـه در فرکانسهای بالا مقادیر کمتری نسبت به مقادیر نمونه های قیرهای اصلاح شده دارنـد بنـابراین در دماهـای بالا مقاومت کمتری برای قیر خالص اولیه در برابر شیارافتادگی در آسفالت حاوی این قیر نسبت به نمونه هـای  اصلاح شده وجود دارد.
• مقادیر مربوط به شاخص خستگی یعنی G*.Sin δ برای قیر خالص اولیه چـه در فرکانسـهای پـایین و چـه در فرکانسهای بالا مقادیر پایین تری نسبت به مقادیر نمونه های قیرهای اصلاح شده دارنـد بنـابراین در دماهـای متوسط (که آزمایشات DSR برای ارزیابی شاخص خستگی در دماهای متوسط اندازه گیری می شود) مقاومـت کمتری برای قیر خالص اولیه در برابر خستگی در آسفالت حاوی این قیرنسـبت بـه نمونـه هـای اصـلاح شـده وجود دارد
• در کل رنج فرکانسهایعنی از فرکانس ۰٫۰۱ تا فرکانس ۲۵ Hz دیده می شود نمونه قیـر اصـلاح شـده بـاSBS  دارای مقادیر بالاتری از شاخص شیار افتادگی یعنی G*/Sin δ نسبت به مقـادیر نمونـه اصـلاح شـده بـا پـودر لاستیک دارند.
• در تمامی فرکانسها مشاهده می شود که قیر اصلاح شده با پودر لاستیک دمای کمتری در آستانه خستگی در  مقایسه با قیر اصلاح شده با SBS دارد برای کنترل شاخص خستگی بهتر است از قیر اصلاح شده با پودر  لاستیک در مقایسه با قیر اصلا ح شده با SBS استفاده شود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط