14640

13190

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

ده، 97ص. : مصور، جدول، نمودار

مهدي ابطحي، محمدرضا افتخار

احمد گلي

بهروز كوشا، كياچهر بهفرنيا

1398/03/04

كتابنامه

مهندسي عمران

مهندسي عمران

1398/03/04

2537884

چکیده باوجود آنکه قیر درصد بسیار کمی از مخلوطهای قیری در روسازیهای آسفالتی را تشکیل میدهد ولی تعیینکنندهی اصلی رفتار آسفالت در برابر شرایط بارگذاری مختلف است بهعنوان یک اصل پذیرفتهشده گذشت زمان باعث از بین رفتن ویژگیهای مثبت فیزیکی و شیمیایی قیر میشود علت این موضوع پیرشدگی قیر است از سوی دیگر باوجود افزایش روزافزون نیازهای بشر و نیاز بیشتر به استفاده از مصالح تجدید ناپذیر مانند سنگدانهها و قیر منابع نفتی و به تبع آن قیر موردنیاز برای استفاده درراهها رو به کاهش است به همین علت گرایش به بازیافت و استفادهی مجدد از قیر و آسفالت موجود موردتوجه جدی قرارگرفته است از مهمترین موانع بازیابی آسفالت قیرهای پیر شده هستند که به علت تغییرات شیمیایی خواص مطلوب موردنیاز خود را ازدست دادهاند به همین علت جوانسازی قیرهای پیر شده بهوسیلهی جوانکنندهها جهت استفاده مجدد موردتوجه زیادی قرارگرفتهاند مواد جوانکننده دستهای از اصالحکنندههای قیر هستند که با بازگشت ویژگیهای قیر به حالت قبل از استفاده آن را قابل بازیافت و استفادهی مجدد میکنند بنابراین یافتن مادهای در دسترس و ارزان که ساختاری مشابه قیر داشته از جنس خود قیر باشد و نیاز به واردات را مرتفع سازد برای جوانسازی قیرهای پیر شده جهت بازیابی و یا بازیافت قیرهای استفادهشده در رویهی راهها کاهش دمای تراکم و اختالط آسفالت ناشی از کاهش گرانروی افزایش مقاومت خستگی و ترکخوردگی دمای پایین قیر و نیز بهرهمندی از مزایای ناشی از بازیافت آسفالت مفید به نظر میرسد ازجمله مواد نفتی ارزان و در دسترس که سنگینترین برش در برج تقطیر نفت خام در خأل است پسماند برج تقطیر نفت خام در خأل یا بهاختصار VB نام دارد ارزیابی این مادهی آلی سنگین بهعنوان یک جوانکننده و مقایسهی پیرشدگی آن با پیرشدگی قیر خالص و نیز بررسی خصوصیات آن هدف اصلی این پژوهش بوده است در همین راستا قیر 0 0 جهت شبیهسازی پیرشدگی کوتاهمدت تحت آزمایش اون الیهنازک دوار RTFO و سپس جهت شبیهسازی پیرشدگی بلندمدت تحت آزمایش پیرسازی محفظه تحتفشار PAV قرار گرفت و در دو درصد مختلف با پسماند برج تقطیر نفت خام ترکیب شد سپس دوباره پیر شده و تحت آزمایشهای RTFO و PAV قرار گرفت آنگاه تمامی نمونههای آمادهشده جهت بررسی مشخصات تحت آزمایشهای پایهای درجه نفوذ نقطه نرمی و گرانروی آزمایشهای عملکردی رئومتر تیرچه خمشی BBR جاروب دامنه خطی LAS بازگشت خزش در چند سطح تنش MSCR و آزمایش شیمیایی یعنی آزمایش تبدیل فوریه مادونقرمز FTIR قرار گرفت نتایج نشان داد که افزودن پسماند برج تقطیر VB به قیر سبب جوانسازی قیر پیر شده حتی پس از پیرشدگی مجدد آن میشود عالوه بر این افزودن این ماده در بسیاری از موارد سبب اصالح قیر و افزایش مقاومت ترکخوردگی دمای پایین مقاومت خستگی و مقاومت شیار شدگی قیر پیر شده گردیده است کلمات کلیدی پیرشدگی جوانکننده پسماند برج تقطیر VTB VB جاروب دامنه خطی LAS بازگشت خزش در چند سطح تنش MSCR رئومتر تیرچه خمشی BBR

97 Rejuvenation of aged bitumen using the vacuum distillation tower bottom and investigate its characteristics Sayyed Mohammad Amin Mirsafaei aminmirr@gmail com Date of submission 5 5 2019 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSayyed Mahdi Abtahi mabtahi@cc iut ac irMohammad Reza Eftekhar eft@cc iut ac irAbstract Despite the small amount in asphalt mixtures bitumen plays the most important role in front of differentloading conditions in asphalt pavements As an accepted principle time lapse eliminate positive physical andchemical properties of bitumen The reason of this phenomenon is known as aging From the other hand despite the ever increasing of man necessities and more necessity to use ofunrecoverable resources such as aggregates and bitumen there is a forward decrease in crude oil and thereforbitumen resources in the world For this reason there is a serious trend into asphalt recycling and reusing ofavailable bitumens One of the most important obstacles of asphalt recycling is aged bitumen which lost theirappropriate propetries due the change of physical changes For the reason trend into rejuvenating of agedbitumen with rejuvenators have been increased Rejuvenators are one branch of bitumen modifiers which makebitumens recyclable and reusable with returning bitumen properties back into not used bitumen So finding acheap available material which have similar structure to bitumen and eliminate needs of importing forrejuvenation of aged bitumen to recycle and or reuse of used road pavements used bitumen decrease asphaltmixing and compacting temperature due to viscosity decrease increase fatigue and low temperature crackingresistance of bitumen and use all benefits of asphalt recycling seems beneficial One of the cheap and easy accessible oily materials that is the heaviest cut in vacuum distillation tower is vacuum tower distillation bottomor VB Assessment of this heavy organic material as a rejuvenator and comparing its aging with aging oforiginal bitumen and investigation of its properties was the goal of this study For this to simulate short term and long term aging Rolling Thin Film Oven RTFO and Pressure AgingVessel PAV test had done respectively on 60 70 pen grade bitumen and then combined with VB in twodifferent percent Then RTFO and PAV tests have done on the combined samples again After that basicexperiments including penetration and softening point R B performance grade experiments including LinearAmplitude Sweep LAS Bending Beam Rheometer BBR Multiple Stress Creep and Recovery MSCR andchemical experiment including Fourier Transform Infra Red FTIR had done on the all prepared samples Results showed that adding VB into the bitumen caused rejuvenation of aged bitumen even after furtheraging Furthermore at many cases caused modification and improving the low temperature cracking fatigueand rutting resistance of aged bitumen Keywords Aging Rejuvenator Vacuum distillation tower bottom VB VTB Linearamplitude sweep LAS Multiple stress creep and recovery MSCR Bending BeamRheometer BBR

مهدي ابطحي، محمدرضا افتخار

احمد گلي

بهروز كوشا، كياچهر بهفرنيا