بررسی اثر ضایعات فلزی (فیلر- الیاف) بر خواص مکانیکی، خود ترمیمی و ضد یخ مخلوط آسفالتی نیمه گرم (AMW)
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
منصور فخری ؛ علی ادریسی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۹
Discipline of degree
راه وترابری
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
با توجه به بیشتر شدن نگرانی ها در ارتباط با افزایش گازهای گلخانه ای و گرم شدن کره زمین، استفاده از تکنولوژی آسفالت نیمه گرم (AMW)، امروزه در صنعت آسفالت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مخلوط آسفالت نیمه گرم (AMW) فواید بسیاری دارد. اما با این وجود دارای مشکل ترک خوردگی در دمای پایین می باشد. یکی از راه های مناسب برای ترمیم ترک خوردگی، استفاده از تکنولوژی آسفالت های خودترمیم می باشد؛ لذا هدف اصلی این مقاله ارزیابی اثر افزودن ضایعات فلزی بر خواص مکانیکی و خودترمیمی مخلوط آسفالت به وسیله گرمایش مایکروویو است. در این تحقیق، سه نوع ضایعات فلزی: شامل تراشه های فلزی، الیاف بازیافتی تایرها و فیلر سرباره مس مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق ویژگی مورفولوژیکی تراشه های فلزی و الیاف فلزی بازیافتی تایرها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (MESEF) ارزیابی شد و همچنین خصوصیات مکانیکی با آزمایش حساسیت رطوبتی و آزمایش تغییر شکل استاتیک بررسی شد. خصوصیات حرارتی و خودترمیمی نمونه های حاوی ضایعات فلزی و نمونه شاهد به کمک دوربین ترموگرافی در سه زمان مختلف خودترمیمی، 02، 03 و 04 ثانیه گرمایش مایکروویو مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه براین خصوصیات ضدیخ نمونه ها به کمک گرمایش مایکروو بررسی شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که هر سه نوع ضایعات فلزی (تراشه، الیاف و فیلر) در مخلوط آسفالتی، مقدار قیر بهینه را افزایش می دهند. مخلوط های حاوی تراشه های فلزی حساسیت رطوبتی و شیارشدگی بهتری نسبت به الیاف بازیافتی تایر ها و نمونه شاهد دارند. نتایج حاکی از آن است که مخلوط های حاوی الیاف فلزی بازیافتی تایرها و تراشه ها هنگامی که با فیلر سرباره مس تهیه می شوند، حساسیت رطوبتی و شیارشدگی بهتری دارند. همچنین توزیع دمای سطح نمونه ها نشان داد که استفاده از فیلر سرباره مس و تراشه های فلزی یا الیاف فلزی بازیافتی تایرها به صورت هم زمان باعث توزیع بهتر دما روی سطح نمونه ها می شود. همچنین نتایج خودترمیمی نمونه ها نشان داد که می توان به جای استفاده از درصد الیاف بالای 2% در مخلوط، از فیلر سرباره مس در مخلوط استفاده کرد. علاوه براین مشخص شد که نمونه های حاوی ضایعات فلزی عملکرد ذوب یخ مخلوط آسفالتی را بهبود می دهند.
Text of Note
Growing concern over global warming has highlighted the use of WMA mixtures throughout the asphalt industry. Although WMA offers numerous advantages, it suffers from the problem of low temperature cracking. One solution to this problem is the utilization of self-healing asphalt technology. Therefore, this article aims to evaluate the effects of scrap metal on the mechanical and self-healing properties of asphalt mixtures through microwave heating. Three types of scrap metal are used in this study, namely steel shavings, recycled tire steel fibers, and copper slag filler. This research evaluates the morphological properties of steel shavings and recycled tire steel fibers using Field Emission Scanning Electron Microscopy )FE-SEM(. In addition, mechanical properties were evaluated through moisture susceptibility and deformation strength tests. The thermal properties of samples containing scrap metal and the control sample were also monitored using a thermography camera. Finally, the self-healing properties of asphalt samples were assessed by employing microwave heating at three different self-healing times, including 20, 30, and 40 seconds. In addition, the anti-icing properties of the samples were investigated by microwave heating. The results show that all of the three types of scrap metal )shavings, fibers, and fillers( increase the optimum amount of bitumen. Mixtures containing steel shavings display higher resistance to moisture and rutting compared to samples containing recycled tire steel fibers and control samples. The results show that when copper slag filler is added, mixtures containing recycled tire steel fibers and metal shavings display a higher degree of resistance to moisture and rutting. In addition, the surface temperature distribution of the samples showed that the use of copper slag filler, recycled steel shavings, or recycled tire steel fibers simultaneously resulted in improved temperature distribution over the sample surface. Moreover, the self-healing results showed that fiber contents higher 2% can be replaced with copper slag filler. Finally, it was generally determined that the self-healing ratio of the asphalt mixture tested by microwave heating depends on the heating duration as well as the type and amount of scrap metal. In addition, it was found that samples containing metal scrap improve the ice-melting performance of the asphalt mix.Keywords: WMA, scrap metal, Mechanical, Microwave heating, Self-healing asphalt, Ice-melting