به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب علیرضا عاملی

  • حامین چوبدار، علیرضا عاملی*
    هدف از این مطالعه بررسی اثر استفاده از پوزولان به عنوان یک اصلاح کننده قیر و ارزیابی خصوصیات فیزیکی و رئولوژیکی آن است. هدف از این پژوهش، بررسی جامع در مورد اثر پوزولان بر روی خصوصیات رئولوژیکی قیر می باشد، زیرا در مطالعات محدودی از پوزولان به عنوان یک اصلاح کننده قیر استفاده شده است. پوزولان به قیر با درجه نفوذ (60/70) با شش درصد متفاوت علاوه بر قیر کنترل اضافه شد. هر دو آزمایش فیزیکی و رئولوژیکی روی قیرهای اصلاح شده و کنترلی انجام شد. آزمایش های فیزیکی شامل درجه نفوذ، نقطه نرمی، نقاط ذوب .و اشتعال و شکل پذیری انجام شد. از سوی دیگر، آزمایش های رئولوژیکی شامل تست های ویسکومتر چرخشی (RV1) و رئومتر برشی دینامیکی (2DSR) نیز انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که افزودن پوزولان به قیر عملکرد در دمای بالا را افزایش می دهد. 15 درصد پوزولان به عنوان درصد بهینه ای است که در آن بیشتر ویژگی های رئولوژیکی قیر افزایش یافته است. نتایج تجربی با آنالیز واریانس (ANOVA3) مقایسه و تجزیه و تحلیل آماری شد تا هر گونه تفاوت معنی داری بین میزان پوزولان و دمای آزمون کشف شود. نتایج ANOVA یک طرفه نشان داد که پوزولان تاثیر قابل توجهی بر ویسکوزیته چرخشی و خصوصیات فیزیکی دارد. همچنین، تغییر در درصد پوزولان و دما با هم بر روی پارامتر شیارشدگی با توجه به نتایج آنالیز واریانس دو طرفه تاثیر قابل توجهی نشان داد.
    کلید واژگان: پوزولان, قیر اصلاح کننده, خصوصیات رئولوژیکی, خصوصیات فیزیکی, رئومتر برش دینامیکی, شیارشدگی}
    Hamin Choubdar, Alireza Ameli *
    The objective of this study is to investigate the effect of using Pozzolan as an asphalt binder modifier and assess its potential physical and rheological improvements. This research also intends to initiate a comprehensive research on the effect of Pozzolan on the rheological characteristics of asphalt binder since only limited studies have used Pozzolan as an asphalt binder modifier. Pozzolan was added to a (60/70) penetration grade asphalt binder at six different percentages in addition to the control asphalt binder. Both traditional and rheological tests on modified and control asphalt binders were performed. The traditional tests included penetration, softening point, ash and re points, and ductility. The rheological tests, on the other hand, included rotational viscometer (RV) and Dynamic Shear Rheometer (DSR) tests. The outcomes proved that adding Pozzolan to asphalt binder enhanced high-temperature performance. 15% Pozzolan content was found to be the optimum content at which most rheological characteristics of the asphalt binder were enhanced. The experimental outcomes were contrasted and analyzed statistically by the analysis of variance (ANOVA) to discover any significant difference between the influence of Pozzolan and test temperature. The outcomes of one-way ANOVA pointed out that Pozzolan had a significant influence on the rotational viscosity and physical characteristics. Also, the change in Pozzolan content and temperature together showed a significant effect on the rutting parameter according to the two-way ANOVA outcomes.
    Keywords: Pozzolan, Modified Asphalt Binder, Rheological Characteristics, Physical Characteristics, Dynamic Shear Rheometer (DSR), Rutting}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    جهت بررسی تاثیر درصد نانوذرات، زمان ذخیره سازی و دمای ذخیره سازی بر پایداری ذخیره سازی قیرهای اصلاح شده توسط نانوذرات، آزمایش های ذخیره سازی، آزمایش های نقطه نرمی و آزمایش های رئومتر برشی دینامیکی 1(DSR) جهت ارزیابی ویژگی های دو نوع قیر اصلاح شده با نانوتیتانیوم دی اکسید (TiO2) به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که نقطه نرمی، دمای شکست، ویسکوزیته برشی دینامیکی و |𝐺∗|/sin(𝛿) قیرها با درصد نانوذره افزایش می یابد. پایداری ذخیره سازی قیرها با درصد نانوذرات کاهش یافت. تاثیر زمان ذخیره سازی بر پایداری ذخیره سازی قیرها زمانی که زمان نگهداری بیش از 48 ساعت بود قابل توجه بود. علاوه بر این، پایداری ذخیره سازی قیرها در دماهای پایین بهتر از دمای بالا بود. کاهش اندازه نانوذرات به دلیل تجمع نانوذرات نمی تواند به طور موثری پایداری ذخیره سازی قیر اصلاح شده نانوذره را افزایش دهد.
    کلید واژگان: نانو مواد, شیارشدگی, قیر, پایداری ذخیره سازی, دمای ذخیره سازی}
    Hammin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    In order to investigate the effect of the percentage of nanoparticles, storage time and storage temperature on the storage stability of bitumen modified by nanoparticles, storage tests, softening point tests and dynamic shear rheometer 1 (DSR) tests were used to evaluate the characteristics of two types of bitumen modified with nanotitanium dioxide (TiO2). Became The results showed that the softening point, fracture temperature, dynamic shear viscosity and |𝐺∗|/sin(𝛿) of bitumen’s increase with the percentage of nanoparticles. The storage stability of bitumens decreased with the percentage of nanoparticles. The effect of storage time on the storage stability of bitumen’s was significant when the storage time was more than 48 hours. In addition, the storage stability of bitumen’s at low temperatures was better than at high temperatures. The reduction of nanoparticle size due to nanoparticle aggregation could not effectively increase the storage stability of nanoparticle-modified bitumen.
    Keywords: Nanomaterials, Cracking, Bitumen, Storage Stability, Storage Temperature}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    حساسیت به رطوبت نقش مهمی در خرابی روسازی آسفالت دارد. خرابی زمانی رخ می دهد که قیر از ذرات سنگدانه جدا می شود به دلیل کاهش چسبندگی بین آسفالت و سنگدانه در مقایسه با چسبندگی بین آب و سنگدانه. در سال های اخیر، تلاش های استفاده از نانومواد برای بهبود خواص متنوع آسفالت موثر بوده است. در این مطالعه از سه نوع نانورس برای اصلاح قیر اصلاح شده استایرن-بوتادین-استایرن (SBS1-) استفاده شد. مقاومت در برابر خرابی رطوبتی قیرهای اصلاح شده با استفاده از انرژی آزاد سطحی (SFE2) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کل SFE کاهش یافته و نسبت انرژی (ER3) با اصلاح قیر با نانورس ها افزایش یافته است، که نشان می دهد افزودن نانورس ها می تواند مقاومت رطوبتی این سیستم های چسبنده سنگدانه را بهبود بخشد. پس از غوطه وری، به دلیل برهم کنش بین آب و قیر، میزان ساختار سه بعدی در هر دو آسفالت SBS و اصلاح شده با نانورس مشاهده شد. با این حال، مقدار باقیمانده ساختارهای سه بعدی در آسفالت های اصلاح شده با نانورس بیشتر از آسفالت اصلاح شده با SBS بود، که نشان می دهد افزودن نانورس سبب می شود مورفولوژی سطح آسفالت در برابر آسیب آب مقاوم تر شود. در نهایت، از آزمون های انجماد و ذوب برای تایید نتایج به دست آمده از طریق آزمون های SFE استفاده شد.
    کلید واژگان: نانورس, انرژی آزاد سطحی, حساسیت رطوبتی, قیر, قیر اصلاح شده}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    Modification plays an important role in asphalt deterioration. Failure occurs when bitumen separates from aggregate particles due to reduced adhesion between asphalt and aggregate compared to adhesion between water and aggregate. In recent years, the use of nanomaterials can be used to improve various asphalt properties. In this study, three types of nanoclay were used to modify styrene-butadiene-styrene modified bitumen (SBS1-). The resistance to failure of modified bitumen was evaluated using surface free energy (SFE2). The results showed that the SFE decreased and the energy ratio (ER3) increased by modifying bitumen with nanoclays, indicating that nanoclays can improve the resistance of these aggregate cohesive systems. After immersion, due to the interaction between water and bitumen, the subsequent degradation rate was observed in both SBS and nanoclay modified asphalt. However, the residual amount of 3D structures in nanoclay modified asphalt was higher than that of SBS modified asphalt, indicating that nanoclay makes the surface morphology more resistant to water damage. Finally, freezing and melting tests were used for the results obtained through SFE tests.
    Keywords: Nanoclay, Surface Free Energy, Moisture Sensitivity, Bitumen, Modified Bitumen}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    روسازی آسفالت بازیافت شده 1(RAP) به یک روش معمولی در اکثر کشورها تبدیل شده است. از این رو، استفاده از مواد جوان ساز به همراه RAP، عمدتا به دلیل افزایش هزینه های مواد خام، در تولیدکنندگان آسفالت محبوبیت پیدا کرده است. در این مطالعه، خرده لاستیک (CR)2 و روغن سرخ کردنی ضایعاتی (WFO)3 جهت بازیابی خواص و افزایش مقاومت شیارشدگی RAP استفاده شد. چندین ویژگی فیزیکی و ریولوژیکی قیر مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه قیر RAP حاوی WFO و CR نقطه نرمی را کاهش داده و درجه نفوذ را افزایش می دهند. این به افزایش شاخص نفوذ مربوط می شود. علاوه بر این، ویسکوزیته قیر بازیافت شده ترکیبی WFO/CR کارایی و سختی بهتری را نشان داد و همچنین دمای پایداری ذخیره سازی پایین (کمتر از 2.2 درجه سانتیگراد) با کاهش قابل قبول در هنگام گرم شدن را نشان داد. خواص ریولوژیکی WFO/CR همراه با قیر احیا شده با نمونه کنترل قابل مقایسه بود. ادغام  CR با WFO به عنوان یک جوان کننده هیبریدی مقاومت شیارشدگی را افزایش داد. بنابراین، حضور WFO/CR تاثیر قابل توجهی بر خواص قیر RAP دارد و در عین حال محیط بهتری را ایجاد کرده و آلودگی زیست محیطی را با استفاده مجدد از مواد زاید کاهش می دهد.
    کلید واژگان: مخلوط, شیارشدگی, قیر, قیر اصلاح شده}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    Recycled asphalt pavement (RAP) has become a common practice in most countries. Hence, the use of rejuvenators along with RAP has become popular with asphalt producers, mainly due to rising raw material costs. In this study, crumb rubber (CR) 2 and waste frying oil (WFO) 3 were used to restore the properties and increase the rutting resistance of RAP. Several physical and rheological properties of bitumen were tested. The results showed that the RAP bitumen samples containing WFO and CR reduce the softening point and increase the degree of penetration. This is related to increasing penetration index. In addition, the viscosity of WFO/CR composite recycled bitumen showed better workability and hardness, as well as low storage stability temperature (less than 2.2 °C) with an acceptable decrease during heating. The rheological properties of WFO/CR with regenerated bitumen were comparable to the control sample. The incorporation of CR with WFO as a hybrid rejuvenator increased the rutting resistance. Therefore, the presence of WFO/CR has a significant effect on the properties of RAP bitumen, while creating a better environment and reducing environmental pollution by reusing waste materials.
    Keywords: Mixture, Waste oil, Rutting, Bitumen, Modified Binder}
  • هامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*

    به منظور بهبود کیفیت عملکرد جاده ها و رفع مشکل خرابی در روسازی آسفالتی معمولی در زمان سرویس دهی، در این تحقیق از یک عامل آلومینیت 5.3 درصد برای اصلاح سطح نانو اکسید روی و تهیه آسفالت اصلاح شده کامپوزیت با نانو اکسید و فیبر بازالت1 (BF) به عنوان اصلاح کننده استفاده شد. ابتدا، عملکرد اولیه انواع مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس، یک آزمایش ریولوژی برشی دینامیکی برای تجزیه و تحلیل عملکرد شیار شدگی در دمای بالا آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت در دماها و فرکانس های مختلف انجام شد. سپس با استفاده از آزمون سختی خزشی خمشی، خواص دمای پایین آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت بررسی شد. نتایج نشان می دهد که عملکرد پیری آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت نانو ZnO/BF پس از افزودن الیاف به آسفالت اصلاح شده به طور قابل توجهی بهبود می یابد. میانگین نسبت از دست دادن جرم تنها 0.192٪ است. در دمای 46 درجه سانتی گراد، ضریب شیار شدگی آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت 62.3٪ افزایش یافت. منحنی اصلی فرکانس همیشه در بالاترین موقعیت قرار دارد و به افزایش خود ادامه می دهد، که نشان دهنده بهبود قابل توجهی در عملکرد شیارشدگی در دمای بالا آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت است. در دمای 24 درجه سانتیگراد، مقدار S مدول سختی خزش آسفالت اصلاح شده با کامپوزیت 24.9٪ افزایش یافت. علاوه بر این، هیچ اثر آشکاری از بهبود دمای پایین وجود ندارد، اما دامنه تغییرات شیب مماس خزش m آسفالت اصلاح شده پس از پیری کاهش می یابد، که بیشتر نشان می دهد که افزودن یک اصلاح کننده می تواند تاثیر پیری روی آسفالت را کاهش دهد.

    کلید واژگان: مهندسی راه, قیر اصلاح شده کامپوزیت, فیبر بازالت, نانو زینک اکسید, مخلوط آسفالتی}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli*

    In order to improve the quality of road performance and solve the problem of deterioration in normal asphalt pavement during service, in this research, a 5.3% aluminate agent was used to modify the surface of nano zinc oxide and prepare composite modified asphalt with nano oxide and basalt fiber 1 (BF). It was used as a modifier. First, the initial performance of the different types was examined. Then, a dynamic shear rheology test was conducted to analyze the high temperature rutting performance of composite modified asphalt at different temperatures and frequencies. Then, using the flexural creep hardness test, the low temperature properties of asphalt modified with composite were investigated. The results show that the aging performance of asphalt modified with ZnO/BF nanocomposite is significantly improved after adding fibers to the modified asphalt. The average mass loss ratio is only 0.192%. At 46°C, the rutting coefficient of composite-modified asphalt increased by 62.3%. The main frequency curve is always at the highest position and continues to increase, indicating a significant improvement in the high-temperature rutting performance of the composite-modified asphalt. At 24°C, the S value of the creep modulus of asphalt modified with composite increased by 24.9%. In addition, there is no obvious effect of low temperature improvement, but the range of variation of creep tangent slope m of modified asphalt is reduced after aging, which further indicates that the addition of a modifier can reduce the effect of aging on asphalt.

    Keywords: Road Engineering, Composite Modified Bitumen, Basalt Fiber, Nano Zinc Oxide, Asphalt Mixture}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    در این مقاله، برای تهیه قیرهای اصلاح شده، قیر با 0٪، 4٪، 6٪ و 8٪ پلی الفا اولفین آمورف 1(APAO)، مخلوط شد. بر اساس آزمایش های درجه نفوذ، انعطاف پذیری، نقطه نرمی و تست ریومتر برش دینامیکی (DSR)2، میزان 6٪ APAO به عنوان درصد بهینه از نظر عملکرد قیر تعیین شد. مصالح سنگی با دانه بندی پیوسته با APAO به منظور تهیه مخلوط های اصلاح شده با APAO مخلوط شد. پارامترهای حجمی مخلوط آسفالت با قیر اصلاح شده با APAO آزمایش شدند. آزمایش استحکام مارشال استاندارد، آزمایش مارشال اشباع، آزمایش ترک خوردگی پس از یخبندان و آزمایش استحکام مارشال مخلوط های آسفالت بعد از پیری بر روی مخلوط های آسفالت با قیر اصلاح شده با APAO انجام شد. بر اساس آزمایش استحکام مارشال، آزمون مارشال اشباع و آزمون ترک خوردگی پس از یخبندان، مخلوط آسفالت با 6٪ APAO عملکرد بهتر در دماهای بالا، مقاومت بیشتر در برابر آسیب رطوبتی و کاهش حداقل استحکام کششی پس از شرایط یخبندان را داشت. استحکام کششی پس از افزودن APAO کاهش یافت. تفاوت استحکام کششی بین مخلوط آسفالت با 4٪ APAO و 6٪ APAO تنها قابل چشم پوشی بود. بر اساس استحکام مارشال و نسبت استحکام مارشال (RMSR)3 مخلوط های آسفالت پس از پیری، میزان بهینه APAO 6٪ بود. بنابراین، 6٪ APAO به عنوان میزان بهینه برای هر دو قیر اصلاح شده و مخلوط آسفالتی باAPAO تعیین شد.
    کلید واژگان: APAO, مخلوط آسفالتی, عملکرد روسازی, درصد بهینه}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    In this paper, to prepare modified bitumen, bitumen was mixed with 0%, 4%, 6% and 8% amorphous poly alpha olefin (APAO). Based on the tests of penetration degree, flexibility, softening point and dynamic shear rheometer test (DSR), the amount of 6% APAO was determined as the optimal percentage in terms of bitumen performance. Continuously graded stone materials were mixed with APAO in order to prepare mixtures modified with APAO. The volumetric parameters of asphalt mixture with bitumen modified with APAO were tested. Standard Marshall Strength test, saturated Marshall Test, post-frost cracking test and Marshall Strength test of asphalt mixtures after aging were performed on asphalt mixtures with bitumen modified with APAO. Based on the Marshall Strength test, saturated Marshall Test and post-frost cracking test, the asphalt mixture with 6% APAO had better performance at high temperatures, more resistance to moisture damage and reduced minimum tensile strength after frost conditions. Tensile strength decreased after adding APAO. The difference in tensile strength between asphalt mixture with 4% APAO and 6% APAO was only negligible. Based on the Marshall Strength and Marshall Strength ratio (RMSR) 3 of the asphalt mixtures after aging, the optimal amount of APAO was 6%. Therefore, 6% APAO was determined as the optimum amount for both modified bitumen and asphalt mixture with APAO.
    Keywords: Mixture, APAO, Rutting, Bitumen, Modified Binder}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    با توجه به مشکلات هزینه بالا، پردازش دشوار و پایداری ذخیره سازی نامطلوب قیر اصلاح شده با1SBS، تحقیقات زیادی بر روی قیر ترکیبی صورت گرفته است تا عملکردی برتر در روسازی را به دست آورد. در این مطالعه، مخلوط آسفالتی توسط نانوسیلیس، گیلسونایت و SBS تغییر یافته است. آزمایش های عملکرد اصلی قیر، آزمون های شیارشدگی، آزمون های خمش در دمای پایین، آزمایش های حساسیت به رطوبت، آزمایش های خستگی و آزمایش های دوام مخلوط آسفالتی اصلاح شده با SBS، گلیسونایت، نانوسیلیکا/گیلسونایت و نانوسیلیکا/گیلسونایت/SBS انجام شد تا عملکرد سازه آنها ارزیابی شود. با مقایسه نتایج آزمایش های با خواص مخلوط آسفالتی اصلاح نشده، نانوسیلیکا و گیلسونایت منجر به بهبود عملکرد سازه شدند. مخلوط آسفالتی تغییر یافته با نانوسیلیکا/ گیلسونایت/SBS دمای پایداری بالاتری، مقاومت در برابر ترک خوردگی در دمای پایین، حساسیت کمتر به رطوبت و دوام بیشتری نسبت به قیر اصلاح شده با 5٪ SBSداشت.
    کلید واژگان: قیر اصلاح شده, نانوسیلیس, خواص عملکردی, حساسیت رطوبتی, خواص مکانیکی, مخلوط آسفالتی}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    Due to the problems of high cost, difficult processing and unfavorable storage stability of bitumen modified with 1SBS, a lot of research has been done on composite bitumen to achieve superior pavement performance. In this study, the asphalt mixture was modified by nanosilica, gilsonite and SBS. Asphalt binder main performance tests, rutting tests, low temperature bending tests, moisture sensitivity tests, fatigue tests, and durability tests of asphalt mixture modified with SBS, gilsonite, nanosilica/rock asphalt, and nanosilica/ gilsonite/SBS were conducted to determine the performance Their structure should be evaluated. By comparing the results of the tests with the properties of the unmodified asphalt mixture, nano-silica and stone asphalt led to the improvement of the structure performance. The modified asphalt mixture with nanosilica/gilsonite/SBS had higher stability temperature, low temperature cracking resistance, lower moisture sensitivity, and longer durability than asphalt binder modified with 5% SBS, except for similar fatigue life.
    Keywords: modified Asphalt binder, nano silica, Performance characteristics, Moisture susceptibility, Mechanical properties, Asphalt Mixture}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر ذرات نانو سیلیس بر ویژگی های قیرهای اصلاح شده پلیمری انجام شد. در این مطالعه، قیر پایه 85/100 با پلیمر پلی پروپیلن و ذرات نانوسیلیس در درصد 0 تا 4 درصد اصلاح شد. هر دو ذرات نانو سیلیس و پلیمر پلی پروپیلن به وزن قیر کل اضافه شدند. آزمایش های عملکرد آسفالت تست خستگی خمش چهار نقطه ای، استحکام کششی غیرمستقیم، مدول سختی کششی غیرمستقیم و آزمایش های ریزش قیر برای ارزیابی اثر ذرات نانوسیلیس انجام می شود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که ذرات نانوسیلیس خواص خستگی قیرهای اصلاح شده پلی پروپیلن را بهبود می بخشد. این نشان می دهد که ذرات نانوسیلیس تاثیر قابل توجهی بر بهبود ویژگی های عملکردی قیرهای اصلاح شده پلیمری دارند. همچنین، نتایج نشان می دهد که پلی پروپیلن پلیمری گرما نرم با ذرات نانو سیلیس زمانی که به عنوان اصلاح کننده قیر استفاده می شود، عملکرد و دوام مخلوط های آسفالتی را بهبود می بخشد.
    کلید واژگان: ترک خوردگی خستگی, پلی پروپیلن, مدول سختی, آسفالت اصلاح شده}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    The goal of the current investigation was to determine how nanosilica particles affected the performance parameters of asphalt binders treated with polymers. In this investigation, nanosilica particles and polypropylene polymer were added at concentrations ranging from 0% to 4% to regulate 80/100 binder. By weight, polypropylene polymer and nanosilica particles were added to the total bitumen content. To assess the impact of nanosilica particles, asphalt performance tests such as the flexural four point beam fatigue test, indirect tensile strength, indirect tensile stiffness modulus, and draindown tests are carried out. The study's findings demonstrate that adding nanosilica particles to a modified polypropylene polymer binder increases its resistance to fatigue. This suggests that the performance characteristics of binders modified with polymers are significantly improved by nanosilica particles. The outcome also shows that bitumen modifiers made of thermoplastic polymer polypropylene and nanosilica particles enhance the functionality and longevity of asphalt mixes.
    Keywords: Polypropylene Fatigue Cracking Stiffness Modulus Modified Asphalt Draindown}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    تحقیق حاضر ویژگی های مخلوط آسفالت نیمه گرم (WMA1) حاوی پلیمر پلی پروپیلن (PP2) و ذرات نانو سیلیس (NS3) را مورد بررسی قرار داد و نوع WMA مورد استفاده قرار گرفت. WMA  اصلاح نشده و WMA اصلاح شده حاوی 3٪ PP  و NS (2-5)٪ وزن کل قیر. تست های عملکردی که برای ارزیابی عملکرد انجام می شوند عبارتند از: تست مقاومت در برابر رطوبت، تست مقاومت شیارشدگی و تست مقاومت در برابر خستگی. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزودن نانو سیلیس و پلی پروپیلن باعث بهبود عملکرد WMA می شود. همچنین نتایج نشان می دهد که افزودن نانو سیلیس و پلی پروپیلن به عنوان اصلاح کننده آسفالت باعث افزایش دوام و بهبود عملکرد مخلوط آسفالت گرم می شود.
    کلید واژگان: آزمایش مقاومت خستگی, آزمایش حساسیت رطوبتی, نانوسیلیس, پلیمر پلی پروپیلن, مخلوط آسفالت نیمه گرم}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    The current study examined the properties of warm mixture asphalt (WMA), which contains nano- and polypropylene polymer (PP) polymers. Unmodified WMA and modified WMA both include 3% PP and NS (2–5%) by weight of asphalt respectively. The tests used to assess performance include the tests for fatigue resistance, rutting resistance, and moisture resistance. The results show that adding Nano-silica and Polypropylene enhances WMA performance. The results also show that adding polypropylene and nano-silica to asphalt as modifiers increases the asphalt's performance and durability.
    Keywords: Fatigue Resistance Test, Moisture Resistance Test, nano-silica, Rutting Resistance Test, Warm Mixture Asphalt, polypropylene}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    توجه روزافزون به حفاظت از محیط زیست توجه جامعه را بر استفاده مجدد احتمالی از ضایعات مختلف کشاورزی و صنعتی در راهسازی متمرکز کرده است. این مطالعه تحقیقاتی اثر استفاده از ضایعات مانند خاکستر پوسته برنج (RHA1) و خاکستر بادی (2FA) را به عنوان جایگزین آهک هیدراته معمولی (3HL) به عنوان فیلر در مخلوط آسفالت گرم (HMA4) نشان می دهد. در ابتدا، نمونه های مخلوط قیری دانه بندی پیوسته (DBM5) در آزمایشگاه با نسبت های متفاوت از 2% تا 8% HL، RHA و FA با روش طرح اختلاط مارشال ساخته شدند و نتایج با مخلوط کنترل تهیه شده با استفاده از 2٪ HL مقایسه شد. عملکرد مخلوط های مذکور از طریق نسبت مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم و نسبت مقاومت کششی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی عملکرد بهتر HMA را با افزودن RHA و FA نشان می دهد و همچنین نشان داد که مقرون به صرفه است، زیرا درصد قیر بهینه به میزان 7.5 درصد نسبت به مخلوط کنترل کاهش می یابد که در نسبت فیلر 4 درصد می باشد. علاوه بر این، RHA میل بیشتری به قیر نشان می دهد که بیشترین اثر سفت کننده قطرات ماستیک قیر را نسبت به سایر فیلرهای استفاده شده با سازگاری خوب در سطح میکرو با برآورده کردن معیار ضروری نسبت می دهد.
    کلید واژگان: فیلر, خاکستر پوسته برنج, خاکستر بادی, طراحی مخلوط مارشال, نسبت مقاومت کششی, میکروسکوپ نوری}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    Ever-growing concern to protect the environment concentrated the attention of the society on the possible re-use of different agricultural and industrial wastes in road construction. This research study depicts the effect of using wastes like rice husk ash (RHA) and fly ash (FA) as a replacement of conventionally used hydrated lime (HL) as fillers in hot-mix asphalt (HMA). Primarily, the dense graded bituminous macadam (DBM) mix specimens were made in the laboratory with varying proportions ranging from 2% to 8% of HL, RHA and FA by following design mixes according to the Marshall method and compared the results with control mix as prepared by utilizing 2% HL. The performances of the said mixes were studied through the Marshall Quotient, indirect tensile strength and tensile strength ratio. Results of investigation show better performance of HMA with the addition of RHA and FA and also proved to be economical as the optimum bitumen content is reduced by 7.5% from that of control mix when added at 4% filler ratio. Further, RHA shows a greater affinity to the bitumen attributing the highest stiffening effect of the bituminous mastic droplets compared to that of other used fillers with good compatibility at the micro level by satisfying the essential criterion.
    Keywords: Filler, Rice Husk Ash, Fly Ash, Marshall Mix Design, Tensile Strength Ratio, Optical Microscopy}
  • امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی، فرزین پورحیدری ممقانی

    نانو مواد ظرفیت امیدوارکننده ای را در بهبود رفتار روسازی نشان داده است. از آنجایی که آسفالت مخلوط داغ یک ماده ویسکوالاستیک است، چندین مشکل در طول عمر آنها رخ داده است. علاوه بر این، سرباره فولاد به دلیل خواص فیزیکی برجسته برای افزایش خواص مخلوط مورد استفاده قرار گرفت. این تحقیق اثر نانورس و لاستیک استایرن بوتادین 1(SBR) بر رفتار عملکرد قیر و عملکرد دمای بالا و متوسط ​​مخلوط های SMA حاوی سنگدانه های سرباره فولادی را مورد ارزیابی قرار داد. در این مقاله از قیرهای با درجه نفوذ AC-60/70 و AC-85/100 به عنوان قیر پایه استفاده شد. علاوه بر این، SBR (0٪، 2٪، 4٪، 6٪، 8٪ و 10٪ وزن چسب)، و نانورس (0٪، 1٪، 2٪، 3٪، 4٪ و 5٪ وزنی از binder) به عنوان یک اصلاح کننده مخلوط استفاده شد. برای ارزیابی رفتار عملکرد قیر، آزمون های فیزیکی پایه ، ویسکوزیته چرخشی، اجرا شد. علاوه بر این، آزمون های مدول ارتجاعی، مقاومت کششی غیرمستقیم، خزش دینامیکی، مسیر چرخ و خستگی پرتو چهار نقطه 2(FPBF) برای بررسی عملکرد نمونه های مخلوط انجام شد. برای تجزیه و تحلیل آماری داده ها، تحلیل واریانس دو عاملی3 (ANOVA) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد استفاده از4 NC مقاومت چسبنده ها را در دمای پایین کاهش می دهد، در حالی که SBR مقاومت قیر در دمای پایین را بهبود می بخشد. نتایج آزمایش مخلوط نشان می دهد که استفاده از NC/SBR مقاومت در برابر تغییر شکل دایمی،5 MR،6 ITS، انرژی شکست و خواص دمای متوسط ​​نمونه ها را افزایش می دهد.

    کلید واژگان: قیر, افزودنی, پلیمر, خستگی}
    Amin Farajollahi, Alireza Ameli, Farzin Poorheydari Mamaghani

    Nanomaterials have indicated a hopeful capacity in improving the behavior of pavement. As hot mix asphalt is a viscoelastic material, several distresses were occurred during their life time. Furthermore, steel slag was used to enhance the properties of mixture because of its outstanding physical properties. This research evaluated the effect of nanoclay and Styrene Butadiene Rubber (SBR) on performance behavior of bitumen and high and intermediate temperature performance of SMA mixtures containing steel slag aggregate. Through this paper, the AC-60/70 and AC-85/100 penetration grade bitumen’s were used as base bitumen. Moreover, SBR (0%, 2%, 4%, 6%, 8% and 10% by weight of binder), and nanoclay (0%, 1%, 2%, 3%, 4%, and 5% by weight of binder) were used as a mixture modifier. For evaluating the performance behavior of bitumen, the rotational viscosity, Dynamic Shear Rheometer (DSR), and Bending Beam Rheometer (BBR), Multiple Stress Creep Recovery (MSCR), and linear Amplitude Sweep (LAS) tests were implemented. Moreover, Resilient Modulus (Mr), Indirect Tensile Strength (ITS), dynamic creep, wheel track, and Four Point Beam Fatigue (FPBF) tests were performed to investigate the performance of mixture samples. To analyze the data statistically, two-factor analysis of variance (ANOVA) is evaluated. The rheological behavior test outcomes showed that the utilization of NC/SBR additive results in an enhancement in the rutting and fatigue resistance of binders. The utilization of NC decreases the low-temperature resistance of binders, while SBR improves the bitumen’s low-temperature resistance. Storage stability test outcomes reveal that utilization of NC enhances the storage stability of binders. Also, the application of SBR leads to enhance phase separation. The MSCR test results demonstrate an enhancement in the high-performance temperature of the virgin binder at different stress levels by the addition of NC/SBR. Moreover, the utilization of NS improves the rutting strength of samples. Based on the LAS test outcomes, the utilization of NC/SBR additives improves the fatigue properties of the asphalt binder. The mixture test results reveal that using NC/SBR increases the permanent deformation resistance, MR, ITS, fracture energy, and intermediate temperature properties of specimens.

    Keywords: MSCR, Nanoclay, Stone Matrix Asphalt, Styrene-Butadiene Rubber (SBR), LAS}
  • حامین چوبدار، امین فرج اللهی، علیرضا عاملی*
    در این مقاله، استفاده از خاکستر پوسته برنج (1RHA) در مخلوط آسفالت گرم (2HMA) به عنوان فیلر مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف اصلی جایگزینی فیلر معدنی، افزایش عملکرد مخلوط آسفالتی و تولید یک مخلوط آسفالتی اقتصادی است. برای این منظور، پنج مخلوط مختلف تهیه شد. اولی یک مخلوط کنترل (مخلوط سنتی) حاوی 100٪ پودر سنگ آهک (3LSD) به عنوان فیلر و 0٪ RHA بود. در حالی که سایر مخلوط ها حاوی 25، 50، 75 درصد و 100 درصد RHA به عنوان درصدی از وزن فیلر هستند. محتوای بهینه قیر (4OBC) با استفاده از آزمون مارشال تعیین شد، همچنین تمام پارامترهای مارشال (پایداری، درصد هوا، فضاهای خالی در سنگدانه های معدنی، وزن واحد و عدد روانی) مورد بررسی قرار گرفت. تست مقاومت کششی غیرمستقیم (5ITST) و تست شیارجای چرخ (6WTT) انجام شد و نتایج آنها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مدول دینامیکی (│E*│) یک پارامتر مهم مورد استفاده در طراحی مکانیکی-تجربی روسازی در نظر گرفته می شود. │E*| در ترکیبات مختلف دما/فرکانس اندازه گیری می شود. مدول دینامیکی (│E*│) و زاویه فاز (δ) برای توصیف خصوصیات ویسکوالاستیک HMA استفاده می شود. بنابراین، این خواص برای مخلوط با و بدون RHA اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که RHA پتانسیل استفاده به عنوان جایگزین جزیی فیلر معدنی LSD در ساخت و ساز روسازی را دارد. افزودن RHA سفتی مارشال را افزایش می دهد، عمق شیار را کاهش می دهد و مقادیر مقاومت کششی غیرمستقیم را افزایش می دهد. علاوه بر این، یک تغییر قابل توجه در OBC برای همه مخلوط ها رخ داده است و نسبت جایگزینی بهینه به عنوان 50٪ RHA: 50٪ LSD ثبت شده است. در نهایت، مخلوط های حاوی RHA مقادیر مدول دینامیکی و عدد روانی بالاتری را نشان می دهند.
    کلید واژگان: خاکستر پوسته برنج, مخلوط آسفالت گرم, مدول دینامیک (E*), آزمایش مارشال, عمق شیار, استحکام کششی غیر مستقیم}
    Hamin Chobdar, Amin Farajollahi, Alireza Ameli *
    In this paper, using rice husk ash (RHA) in hot mix asphalt (HMA) as filler was evaluated. The main aim of replacing mineral filler is enhancing the performance of asphalt mixes and producing an economical asphalt mix. For this purpose, five different mixes were prepared; the first was a control mix (traditional mix) containing 100% Lime Stone Dust (LSD) as filler and 0% RHA. While, the other mixes contain 25%, 50%, 75% and 100% of RHA as a percentage of the filler weight. Optimum bitumen content (OBC) was determined using Marshall test, also all Marshall parameters (Stability, Air Voids, Voids in Mineral Aggregate, Unit Weight and Flow) were examined. Indirect Tensile Strength Test (ITST) and Wheel Tracking Test (WTT) were conducted and their results were analyzed. Dynamic modulus (│E*│) is considered an important parameter used in mechanistic-empirical pavement design. The │E*|is measured at different temperature/frequency combinations. Dynamic modulus (│E*│) and phase angle (δ) are used for the visco- elastic characterization of HMA. Thus, these properties were measured for mixes with and without RHA. The results indicate that RHA has the potential to be used as partial substitution of mineral filler LSD in pavement construction. Adding RHA enhances Marshall stiffness, reduces rut depth and increases indirect tensile strength values. Further, a significant change has been occurred in OBC for all mixes and the optimum replacement ratio is recorded as 50% RHA: 50% LSD. Finally, mixes containing RHA show higher dynamic modulus values and flow number.
    Keywords: Rice Husk Ash, Hot Asphalt Mixes, Dynamic Modulus (E*), Marshall Test, rut depth, Indirect Tensile Strength}
  • امین فرج الله*، علیرضا عاملی، فرزین پورحیدری ممقانی
    اصلاح قیر به روش کامپوزیت به طور فزاینده ای برای کاهش مشکلات مضر مرتبط با اصلاح کننده های آسفالت و برآورده کردن تقاضای انبوه برای آسفالت استفاده می شود. در این مطالعه، نانوکامپوزیت nano-AL2O3 در سه درصد 1 %، 2 % و 3 % نسبت به وزن قیر در قیر شاهد و اصلاح شده به منظور بهبود عملکرد آنها در دماهای بالا و متوسط اجرا شد. این قیرها از نظر خواص پایداری ذخیره سازی، فیزیکی، ریولوژیکی و دمای بالا مورد ارزیابی قرار گرفتند. علاوه بر این، قیرهای اصلاح شده کامپوزیت nano-AL2O3 در مخلوط آسفالتی مورد استفاده قرار گرفتند و مقاومت آن ها در برابر ترک خوردن، تغییر شکل دایمی و آسیب رطوبت بررسی شد. اصلاح قیر nano-AL2O3 با استفاده از قیرهای خالص، اصلاح شده با پلیمر و اصلاح شده با خرده لاستیک انجام شد. اضافه کردن nano-AL2O3 به قیر، سختی، پایداری ذخیره دمای بالا، مقاومت تغییر شکل دایمی و تحمل ترک خوردگی را بهبود می بخشد. علاوه بر این، کامپوزیت های nano-AL2O3 با قیر خالص و اصلاح شده، مقاومت بهبود یافته در برابر تغییر شکل دایمی، ترک خوردگی و آسیب رطوبت در بتن آسفالتی مخلوط گرم را فراهم می کنند. کامپوزیت 2 % nano-AL2O3  بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر تغییر شکل دایمی نشان داد، کامپوزیت 3 % nano-AL2O3  بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر آسیب رطوبت نشان داد، 2 % nano-AL2O3  با پلیمر و قیرهای آسفالت تغییر یافته پودرلاستیک هر دو بهترین عملکرد را از نظر مقاومت در برابر ترک خوردگی نشان دادند و کامپوزیت 3 % نانو  nano-AL2O3 با قیرخالص مقاومت در برابر ترک خوردگی را بهبود بخشید.
    کلید واژگان: nano-Al2O3, اصلاح ترکیبی, قیر, مخلوط آسفالتی}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli, Farzin Poorheydari Mamaghani
    Composite modification is increasingly used to alleviate the detrimental problems associated with asphalt modifiers and meet the massive demand for asphalt pavement. In this study, nano-Al2O3 composite modifications at three concentrations of 1%, 2%, and 3% by weight of asphalt binder were implemented in neat and modified asphalt binders to improve their performance at high and intermediate temperatures. These binders were evaluated in terms of their physical, rheological, and high-temperature storage stability properties. In addition, nano-Al2O3 composite modified binders were utilized in asphalt concrete and investigated for their resistance to cracking, permanent deformation, and moisture damage. The nano-Al2O3 composite modifications were made using neat, polymer-modified, and crumb-rubber (CR) modified asphalt binders. Adding nano-Al2O3 to the asphalt binders was found to improve stiffness, high-temperature storage stability, permanent deformation resistance, and cracking tolerance. Moreover, the composites of nano-Al2O3 with neat and modified asphalt binders were found to provide improved resistance to permanent deformation, cracking, and moisture damage in hot mix asphalt concrete. The composite of 2% nano-Al2O3 showed the best performance in terms of resistance to permanent deformation, the composite of 3% nano-Al2O3 showed the best performance in terms of resistance to moisture damage, the composites of 2% nano-Al2O3 with polymer and CR-modified asphalt binders both showed the best performance in terms of resistance to cracking, and the composite of 3% nano-Al2O3 with AC20 showed improved resistance to cracking.
    Keywords: nano-Al2O3, Composite Modification, asphalt binder, Asphalt concrete}
  • امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی، فرزین پورحیدری ممقانی
    روسازی های آسفالتی یکی از پرکاربردترین اجزای مورد استفاده برای روسازی بزرگراه هستند که در طول عمر خود دچار خرابی های مختلفی مانند شیار شدگی، خستگی و ترک های حرارتی می شوند. بنابراین، باید برای بهبود عملکرد قیر از افزودن اصلاح کننده هایی مانند پلیمرها و نانورس ها (NC1) استفاده شود. در میان مواد افزودنی پلیمری مختلف مورد استفاده برای بهبود عملکرد قیر، اتیلن وینیل استات (EVA2) یکی از مفیدترین و موثرترین مواد برای روسازی است. در این مطالعه، رفتار ریولوژیکی قیر حاوی EVA/Nc و پلیمر EVA مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور ارزیابی رفتار دمای متوسط ​​و بالای مخلوط، آزمایش های تیر خمشی چهار نقطه ای، خزش دینامیکی و آزمایش شیار جای چرخ روی مخلوط ها انجام شد. EVA/NC و EVA تولید شدند و با قیر مخلوط شدند. نتایج آزمون پایداری ذخیره سازی نشان داد که قیر اصلاح شده با EVA/NC نسبت به قیر اصلاح شده با EVA پایدارتر است. نتایج آزمون خستگی مخلوط ها نشان داد که مخلوط های آسفالتی ساخته شده از قیر اصلاح شده با نانوکامپوزیت نسبت به قیرهای اصلاح شده با پلیمر EVA مقاومت بیشتری در برابر خستگی دارند. نتایج نشان داد افزودن 6% EVA/NC و 6% EVA سبب افزایش عمر خستگی به ترتیب برابر با 43 درصد و 20 درصد گردید. نتایج آزمایش های مقاومت شیارشدگی نشان داد با افزایش پلیمر EVA مقاومت شیارشدگی نمونه ها افزایش یافت. همچنین افزودن مونتموریلونیت نیز سبب افزایش مقاومت مخلوط های پلیمری در برابر شیارشدگی گردید.
    کلید واژگان: اتیلن وینیل استات (EVA), رئولوژی, شیارشدگی, مخلوط آسفالتی, خستگی}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli, Farzin Poorheydari Mamaghani
    Asphalt pavements are one of the most widely constituents utilized to pave highway pavement which experience various failures during their lifetime, such as rutting, fatigue and thermal cracking. Therefore it should be used to improve the bitumen performance by addition of modifiers such as polymers and Nano Clays (NC). Among the various additives used to improve the bitumen performance, Ethylene Vinyl Acetate (EVA) is one of the most useful and effective materials for paving. In this study, the rheological behavior of bitumen and rutting and fatigue behavior of mixture containing EVA/Nanoclay and EVA latex were evaluated. EVA/NC and EVA latex were made and mixed with bitumen. Results of storage stability test shown that EVA/NC-modified bitumen is steadier than EVA-latex-modified bitumen. The results of the fatigue test of the mixtures showed that the asphalt mixtures made of bitumen modified with nanocomposite are more resistant to fatigue than bitumen modified with EVA polymer. The results showed that the addition of 6% EVA/NC and 6% EVA increased the fatigue life by 43% and 20%, respectively. The results of the rutting resistance tests showed that the rutting resistance of the samples increased with the increase of EVA polymer. Also, the addition of montmorillonite increased the resistance of polymer mixtures against rutting.
    Keywords: Ethylene Vinyl Acetate (EVA), Rheology, Rutting, Asphalt Mixture, fatigue}
  • امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی، فرزین پورحیدری ممقانی
    در این مطالعه تلاش شده است تا بررسی شود که چگونه رفتارهای ریولوژیکی قیر با استفاده از لیگنین و روغن سویا تحت تاثیر قرار می گیرد. در تحقیقات فعلی، لیگنین (3٪، 5٪، 7٪ وزنی قیر) و روغن سویا (5٪ وزنی قیر) برای اصلاح دو نوع قیر اصلی (AC 60-70 و AC 85/100) اضافه شد. ارزیابی عملکرد قیرهای مختلف با بررسی رفتار فیزیکی و ریولوژیکی آنها توسط آزمایشات درجه نفوذ، شکل پذیری، جاروب دامنه خطی، بازیابی خزش تنش چندگانه، ریومتر برشی دینامیکی، ویسکوزیته چرخشی و تست های نقطه نرمی ، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج رفتارهای ریولوژیکی نشان داد که استفاده از افزودنی لیگنین باعث افزایش نقطه نرمی و کاهش درجه نفوذ می شود. استفاده از لیگنین مقاومت در دمای پایین قیر را کاهش می دهد، در حالی که روغن مقاومت قیر را در دمای پایین بهبود می بخشد. نتایج آزمایش بازیابی خزش استرس چندگانه (MSCR) با افزودن لیگنین، افزایش دمای عملکرد بالای قیر بکر را در سطوح مختلف تنش نشان داد. در حالی که استفاده از روغن استحکام شیارشدگی نمونه را کاهش می دهد. با توجه به نتایج آزمایش جاروب دامنه خطی (LAS)، استفاده از افزودنی لیگنین خاصیت خستگی قیرها را کاهش می دهد. در حالی که روغن سویا آن را تقویت کرد.
    کلید واژگان: عملکرد, قیر, لیگنین, روغن سویا, ضایعات}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli, Farzin Poorheydari Mamaghani
    In this study, an attempt has been made to investigate how the rheological behaviors of bitumen are affected by the use of lignin and soybean oil. In the current research, lignin (3%, 5%, 7% by weight of bitumen) and soybean oil (5% by weight of bitumen) were added to modify two main types of bitumen (AC 60-70 and AC 85/100). The performance evaluation of different bitumen was evaluated by examining their physical and rheological behavior by penetration tests, ductility, linear range sweep, multiple stress creep recovery, dynamic shear remoter, rotational viscosity and softening point tests. The results of rheological behaviors showed that the use of lignin additive increases the softening point and decreases the degree of penetration. The use of lignin reduces the low-temperature strength of the bitumen, while oil improves the low-temperature strength of the bitumen. The results of the multiple stress creep recovery (MSCR) test with the addition of lignin showed an increase in the high yield temperature of virgin bitumen at different stress levels. While the use of oil reduces the creasing strength of the sample. According to the results of the linear range sweep (LAS) test, the use of lignin additive reduces the fatigue properties of bitumen. While soybean oil strengthened it.
    Keywords: performance, Bitumen, lignin, Soybean oil, Waste}
  • امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی

    خواص عملکرد قیرها و مخلوط های آسفالتی را می توان با استفاده از چندین اصلاح کننده، از جمله: پلی فسفریک اسید (PPA1)، اصلاح کننده های مخلوط آسفالت نیمه گرم (WMA2) و لاستیک استایرن بوتادین (SBR3) بهبود بخشید. تحقیق حاضر اثر محتویات PPA و WMA را بر خصوصیات عملکردی مخلوط SMA4 ارزیابی کرد. مخلوط های اصلاح شده SBR/PPA و SBR/PPA/WMA تحت آزمون های مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS5)، خزش دینامیکی، مدول ارتجاعی (Mr6)، مسیر چرخ و خستگی پرتو چهار نقطه ای (FPB7) قرار گرفتند. برای تجزیه و تحلیل داده ها از تحلیل واریانس دو عاملی (ANOVA8) استفاده شد. بر اساس نتایج، استفاده از SBR و PPA باعث افزایش خواص Mr، شیاردار، ITS، FE و رفتار خستگی نمونه ها می شود. با افزایش درصد PPA، رفتار پوسیدگی و خستگی افزایش می یابد. در حالی که باعث کاهش Mr و ITS مخلوط های اصلاح شده می شود. در میان افزودنی های گرم، ساسوبیت تاثیر بهتری در افزایش عملکرد قیرها و مخلوط ها دارد.

    کلید واژگان: مخلوط, نیمه گرم, پلیمر, شیارشدگی}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli

    The performance properties of bitumen and asphalt mixtures can be improved by using several modifiers, including: poly phosphoric acid (PPA1), semi-hot asphalt mixture modifiers (WMA2) and styrene butadiene rubber (SBR3). The present study evaluated the effect of PPA and WMA contents on the functional properties of SMA4 mixture. The modified SBR / PPA and SBR / PPA / WMA mixtures were subjected to indirect tensile strength tests (ITS5), dynamic creep, elastic modulus (Mr6), wheel path and four-point beam fatigue (FPB7). Two-factor analysis of variance (ANOVA8) was used to analyze the data. According to the results, the use of SBR and PPA increases the properties of Mr, grooved, ITS, FE and fatigue behavior of the samples. As the percentage of PPA increases, caries and fatigue behavior increase. While reducing Mr and IT’S of modified mixtures. Among hot additives, Sasobit has a better effect on increasing the performance of bitumen and mixtures.

    Keywords: Mixture, Warm Mix Asphalt, Polymer, Rutting}
  • امین فرج اللهی، علیرضا عاملی

    مخلوط آسفالت نیمه گرم، که دمای تولید (اختلاط و تراکم) را کاهش می دهد و در عین حال مزایای آسفالت مخلوط گرم را حفظ می کند، به یک روسازی جذاب تبدیل می شود. در این مطالعه، ویژگی‌های ریولوژیکی دو قیر درجه عملکرد (3PG) رایج (PG 64-22 و PG 70-28) با افزودنی ساسوبیت و آسفامین و بدون ساسوبیت و آسفامین مورد ارزیابی قرار گرفت. برای قیر PG 64-22، 2و 3و 4 درصد ساسوبیت ،دمای اختلاط قیر خالص را از 163 درجه سانتیگراد به 147 درجه سانتی گراد (یعنی 16 درجه سانتی گراد) کاهش می دهد. برای قیر PG 70-28، کاهش ها به ترتیب 10 درجه سانتیگراد، 12 درجه سانتیگراد و 13 درجه سانتیگراد برای افزودنی ساسوبیت 2، 3 و 4 درصد است. هیچ کاهش قابل توجهی در دمای اختلاط توسط افزودنی آسفامین در استفاده از ویسکومتر چرخشی مشاهده نشد. ارزیابی قیرها بر اساس G*/sin هیچ اثر منفی بر درجه بندی دمای بالا به دلیل کاهش ویسکوزیته در دمای بالا نشان نمی دهد. با افزودن 4% افزودنی ساسوبیت، درجه بندی قیر در دمای بالا PG 64 (در واقع PG 65) به PG 69 افزایش می یابد، در حالی که افزودنی ساسوبیت 4% باعث بهبود PG 70 (در واقع PG 75به (PG 80 می شود. هیچ تغییر قابل توجهی در درجه بندی با افزودن افزودنی آسفامین مشاهده نشد. در واقع کاهش ویسکوزیته قیر و بهبود درجه بندی قیر بدون افزایش ویسکوزیته نشان دهنده کاهش دو طرفه (مستقیم و غیر مستقیم) در دمای تولید توسط افزودنی ساسوبیت است. در نهایت، افزودنی ساسوبیت به طور قابل توجهی عمق شیارهای روسازی آسفالت را کاهش می دهد و این عمق شیارها به خوبی با فاکتور شیارشگی G*/sin همبستگی دارد. همچنین مشاهده شد که پتانسیل شیارشدگی با کاهش دمای اختلاط و تراکم کاهش می یابد. با مقایسه مشخص شد کاهش کمتری در عمق شیارها با افزودن افزودنی آسفامین مشاهده شد.

    کلید واژگان: ساسوبیت, آسفامین, مخلوط نیمه گرم, عمق شیار}
    Amin Farajollahi, Alireza Ameli

    Warm-mix asphalt (WMA), which reduces the production temperatures (mixing and compaction), while maintaining the advantages of hot-mix asphalt (HMA), is becoming an attractive paving material. In this study, rheological properties of two commonly used performance grade (PG) binders (PG 64-22 and PG 70-28) were evaluated, with and without Sasobit and Aspha-Min additives. For PG 64-22, 2%, 3%, and 4% Sasobit additive reduced the mixing temperature of the pure binder from 163°C to 147°C (i.e., by 16°C). In case of the PG 70-28, the reductions are 10°C, 12°C and 13°C, respectively, for 2%, 3%, and 4% Sasobit additive. No significant decrease in mixing temperature by the Aspha-Min additive was observed in using the rotational viscometer. Evaluation of the binders on the basis of G*/sin () demonstrates no negative effect on high-temperature grading due to high-temperature viscosity reduction. With the addition of 4% Sasobit additive, the high-temperature binder grading of PG 64 (actually PG 65) increases to PG 69, while 4% Sasobit additive improves the PG 70 (actually PG 75) to PG 80. No significant changes in grading were observed with the addition of the Aspha-Min additive. In fact, reduction in binder viscosity and improvement in binder grading with- out increasing the viscosity indicate two-way reductions (both direct and indirect) in production temperatures by the Sasobit additive. Finally, the Sasobit additive is found to decrease the asphalt pavement analyzer rut depths significantly, and these rut depths correlate well with the rutting factor G*/sin(). It was also observed that rutting potential decreases with decreasing mixing and compaction temperatures. Comparatively, a smaller reduction in rut depths was observed by adding the Aspha-Min additive.

    Keywords: Sasobit, Asphamin, Warm Mix Asphalt, Rut Depth}
  • امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی
    خواص عملکرد قیرها را می توان با استفاده از چندین اصلاح کننده، از جمله: پلی فسفریک اسید (PPA1)، اصلاح کننده های مخلوط آسفالت نیمه گرم (WMA2) و لاستیک استایرن بوتادین (SBR3) بهبود بخشید. مطالعه حاضر اثر افزودنی های PPA و WMA را بر رفتار ریولوژیکی قیرهای اصلاح شده SBR ارزیابی کرد. قیرهای اصلاح شده SBR/PPA و SBR/PPA/WMA تحت آزمایش های ویسکوزیته چرخشی، ریومتر برشی دینامیکی، ازمایش بازیابی کرنش و خزش تحت تنش چندگانه (MSCR4) و جاروب دامنه خطی (LAS5) قرار گرفتند. بر اساس نتایج آزمایش MSCR در هر دو سطح تنش، اصلاح قیر پایه توسط افزودنی های SBR، PPA و WMA سبب بهبود عملکرد تغییر شکل دایمی قیر اصلی می شود. نتایج آزمایش LAS نشان داد که استفاده از افزودنی های SBR و WMA باعث بهبود عمر خستگی قیر می شود. همچنین با افزودن PPA، عمر خستگی قیرهای اصلاح شده SBR افزایش می یابد. در حالی که عمر خستگی بیشتر از قیرهای اصلی است. در میان افزودنی های گرم، ساسوبیت تاثیر بهتری در افزایش عملکرد قیرها و مخلوط ها دارد.
    کلید واژگان: قیر, افزودنی, پلیمر, خستگی}
    Amin Farajollahi *, Alireza Ameli
    The performance properties of bitumen can be improved by using several modifiers, including: polyphosphoric acid (PPA), semi-hot asphalt mixers (WMA) and styrene butadiene rubber (SBR). The present study evaluated the effect of PPA and WMA additives on the rheological behavior of SBR modified bitumen. Modified SBR / PPA and SBR / PPA / WMA bitumen were subjected to rotational viscosity, dynamic shear rheometer, multiple stress and creep recovery (MSCR) and linear slope sweep (LAS) tests. Based on the results of MSCR test at both stress levels, modification of the base bitumen by SBR, PPA and WMA additives improves the permanent deformation performance of the main bitumen. The results of LAS test showed that the use of SBR and WMA additives improves the fatigue life of bitumen. Also, by adding PPA, the fatigue life of SBR modified bitumen is increased. While the fatigue life is longer than the original bitumen. Among warm additives, Sasobit has a better effect on increasing the performance of bitumen.
    Keywords: asphalt binder, Additive, Polymer, fatigue}
  • امین چوبدار، علیرضا عاملی*، امین فرج اللهی
    یک حوزه تحقیقاتی حیاتی که در مطالعات قبلی در مورد مواد نانو سیلیس نادیده گرفته شده است، درک چگونگی تاثیر ویژگی های فیزیکی آن بر رفتار نهایی آن به عنوان یک کامپوزیت در هنگام افزودن به قیر است. این مطالعه با هدف درک امکان سنجی اصلاح نانو سیلیس با قیر بر اساس ویژگی های قیر انجام شد. قیر با عیار نفوذ 60/70 با افزودن (2%، 4% و 6%) نانو سیلیس به وزن آسفالت تهیه شد. ابتدا خواص مواد نانو سیلیس و قیر مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه قیر اصلاح شده در دمای 140 درجه سانتیگراد حرارت داده شد و توسط میکسر مکانیکی با سرعت 2000 دور در دقیقه برای مدت زمان های مختلف اختلاط (30 تا 60) دقیقه مخلوط شد. قیر اصلاح شده برای خواص ریولوژیکی از جمله درجه نفوذ، دمای نقطه نرم شدن، شاخص نفوذ، ویسکوزیته چرخشی بروکفیلد و آزمایش شکل پذیری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که سفتی قیر اصلاح شده بر اساس خواص ریولوژیکی افزایش می یابد و حساسیت دما با افزایش درصد نانوسیلیس کاهش می یابد. نانو سیلیس 4 درصد بر حسب وزن آسفالت، خواص مرسوم قیر اصلاح شده را افزایش داد و در شرایط آب و هوایی گرم مناسب شد. در حالی که شکل پذیری آسفالت اصلاح شده با افزایش درصد نانو سیلیس کاهش می یابد، به دلیل سفتی و تجمع افزایش می یابد. در نهایت، زمان اختلاط طولانی تر تا بیش از 60 دقیقه تاثیر نامطلوبی بر خاصیت شکل پذیری داشت و منجر به تجمع قیر اصلاح شده نانوسیلیکا شد.
    کلید واژگان: نانوسیلیس, خصوصیات قیر, فرایند اصلاح}
    Amin Choubdar, Alireza Ameli *, Amin Farajollahi
    A critical research area overlooked in previous studies on nano-silica material is the understanding of how its physical characteristics influence its final behavior as a composite when added to the asphalt binder. This study aimed to understand the feasibility of modifying the nanosilica with asphalt binder based on the asphalt binder characteristics. 60/70 penetration grade asphalt cement was prepared by adding (2%, 4% and 6%) of nanosilica by weight of asphalt. Properties of nanosilica material and asphalt cement were first examined. To prepare the modified asphalt binder was heated at 140C, blended by mechanical mixer at a speed of 2000 rpm for different mixing durations (30 to 60) minute. The modified asphalt binder was examined for rheological properties including penetration grade, softening point temperature, penetration index, Brookfield rotational viscosity and ductility test. Results shows that the modified asphalt binder stiffness increases based on rheological properties and sensitivity of temperature decreases with increasing nanosilica percentage. A 4 % nano silica by asphalt weight enhanced the conventional properties of the modified asphalt binder and became proper in hot weather conditions. While ductility of modified asphalt decreases with increasing nano silica percentage, due to stiffness and agglomeration increased. Finally, longer mixing time to more than 60 min had an adverse effect on the ductility property and lead to agglomeration of nanosilica modified asphalt binder.
    Keywords: nano silica, Asphalt Binder Material Properties, Modification Process}
  • امین چوبدار، امین فرج الله*، علیرضا عاملی

    شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایط های مهم طراحی روسازی های انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار می گیرد. قیر به عنوان یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی می تواند نقش تعیین کننده ای داشته باشد و اصلاح خواص قیر می تواند تا حد زیادی این شکست ها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG 64-22 با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی 2، 4 و 6 درصد وزنی اصلاح شد و تاثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت  و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیه سازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از ریومتر برش دینامیکی  و انجام تست در سه دمای 58، 64 و 70 درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تاثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجه گیری شد که افزایش دما در تنش های زیاد و کم، تاثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل  و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونه های قیر اصلاح نشده و هم در نمونه های قیر اصلاح شده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاح کننده نانو سیلیس به طور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنش های بالا و پایین  و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنش های بالا و پایین  به طور قابل توجهی بهبود یافت که نشان دهنده کاهش حساسیت نمونه های آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونه ها در برابر شیار شدگی است.شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایط های مهم طراحی روسازی های انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار می گیرد. قیر به عنوان یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی می تواند نقش تعیین کننده ای داشته باشد و اصلاح خواص قیر می تواند تا حد زیادی این شکست ها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG 64-22 با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی 2، 4 و 6 درصد وزنی اصلاح شد و تاثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت  و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیه سازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از ریومتر برش دینامیکی  و انجام تست در سه دمای 58، 64 و 70 درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تاثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجه گیری شد که افزایش دما در تنش های زیاد و کم، تاثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل  و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونه های قیر اصلاح نشده و هم در نمونه های قیر اصلاح شده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاح کننده نانو سیلیس به طور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنش های بالا و پایین  و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنش های بالا و پایین  به طور قابل توجهی بهبود یافت که نشان دهنده کاهش حساسیت نمونه های آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونه ها در برابر شیار شدگی است.

    کلید واژگان: قیر, بارگذاری دینامیکی, شیارشدگی, اصلاح قیر, نانوسیلیس}
    Amin Choubdar, Amin Farajollahi *, Alireza Ameli

    Rutting is identified and used as the first failure mechanism in most important design conditions of flex- ible pavements. Bitumen can play a decisive role as one of the main materials used in asphalt mixtures, and modifying the properties of bitumen can greatly delay these failures and minimizing them in some cases. In this study, the PG 64-22 bitumen was modified using 2, 4 and 6% weight percentage of nano- silica and the effect of this modifier on reducing rutting failure was evaluated compared to the control sample. The rutting parameters including non-recoverable creep compliance (Jnr ) and the recovered creep (R%) were also evaluated, and then the effect of nano-silica on the improvement of these parameters at high temperatures was evaluated by simulating dynamic loading using Dynamic Shear Rheometer (DSR) and performing the MSCR test at 3 temperatures of 58, 64 and 70 C. After investigating the bitumen behavior in the non-linear viscoelastic state, a significant effect was observed in the rutting parameters. So that, as a result of nano-silica addition, the cumulative strain decreased compared to the control sam- ple and this decrease became more by increasing the modifier percentage, resulting from increasing the creep recovery at the end of each creep cycle. It was also concluded that, the increase in temperature in high and low stresses, has a negative effect on decreasing deformation recovery percent (R%) and the non- recoverable creep compliance (Jnr), both in unmodified and modified bitumen samples, but importantly, the amount of nano-silica effect on the improvement of these parameters was negative, which was dis- cussed in detail in this study. Also, at a certain temperature, increasing the percentage of nano-silica modifier significantly increased R%, and also significantly decreased the Jnr. In the following, the differ- ence of creep recovery in high and low stresses of Rdiff and the difference of the non-recoverable creep compliance in high and low stresses of Jnr diff significantly improved, indicating a reduction in the sensi- tivity of asphalt samples to the applied stress and also a significant increase in resistance of the samples against rutting.

    Keywords: Bitumen, Dynamic loading, Rytting, Binder modifying, nano silica}
  • امین چوبدار، امین فرج الله*، علیرضا عاملی
    این تحقیق با هدف بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی بتن غلتکی متراکم استفاده شده با سنگ بتن بازیافتی به عنوان جایگزینی برای سنگدانه درشت طبیعی است. حداکثر تراکم خشک برای تهیه مخلوط بتن غلتکی با 200 کیلوگرم در متر مکعب محتوای سیمان و سنگدانه های درشت طبیعی در مخلوط بتن اتخاذ شد. چهار مخلوط بتن غلتکی از نسبت های مختلف ترکیب (0٪ ، 5٪ ، 15٪ و 30٪) تولید شد. آزمایش تراکم ، مقاومت فشاری ، مقاومت کششی غیرمستقیم ، مقاومت کششی خمشی و مدول الاستیسیته ، تخلخل ، چگالی و آزمون جذب آب برای تجزیه و تحلیل خصوصیات مکانیکی و فیزیکی مخلوط ها انجام شد. برای شناسایی تاثیر سنگ بتن بازیافتی بر خواص مکانیکی بتن غلتکی از تحلیل واریانس یک طرفه استفاده شد. با افزایش سنگ بتن بازیافتی در مخلوط ها ، برخی از خصوصیات مکانیکی کاهش می یابد ، مانند مدول الاستیسیته ، اما در مقاومت کششی چنین نتیجه ای مشاهده نمی شود. تمام سنگ بتن بازیافتی مقاومت فشاری بیش از 15.0 مگاپاسکال را در 28 روز ، مقاومت کششی بالای 1.9 مگاپاسکال ، مقاومت کششی خمشی بالای 2.9 مگاپاسکال و مدول الاستیسیته بالای 19.0 گیگا پاسکال را نشان دادند. طبق استاندارد، سنگ بتن بازیافتی اضافه شده به بتن غلتکی می تواند برای لایه اساس استفاده شود.
    کلید واژگان: بتن غلتکی, ضایعات بتن, مقاومت فشاری, مقاومت خمشی, مقاومت کششی}
    Amin Choubdar, Amin Farajollahi *, Alireza Ameli
    This research aimed to investigate the mechanical and physical properties of Roller Compacted Concrete (RCC) used with Recycled Concrete Aggregate (RCA) as a replacement for natural coarse aggregate. The maximum dry density method was adopted to prepare RCC mixtures with 200 kg/m³ of cement content and coarse natural aggregates in the concrete mixture. Four RCC mixtures were produced from different RCA incorporation ratios (0%, 5%, 15%, and 30%). The compaction test, compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength, and modulus of elasticity, porosity, density, and water absorption tests were performed to analyze the mechanical and physical properties of the mixtures. One-way Analysis of Variance (ANOVA) was used to identify the influences of RCA on RCC’s mechanical properties. As RCA increased in mixtures, some mechanical properties were observed to decrease, such as modulus of elasticity, but the same was not observed in the splitting tensile strength. All RCCs displayed compressive strength greater than 15.0 MPa at 28 days, splitting tensile strength above 1.9 MPa, flexural tensile strength above 2.9 MPa, and modulus of elasticity above 19.0 GPa. According to Brazilian standards, the RCA added to RCC could be used for base layers.
    Keywords: Roller compacted concrete, Recycled Concrete Aggregate, Compressive strength, Flexural Strength, Tension strength}
  • امین چوبدار، امین فرج الله*، علیرضا عاملی
    در سالهای اخیر استفاده از سرباره ذوب فلز که یکی از مواد زاید و غیر قابل استفاده کارخانجات ذوب فلز می باشد، به عنوان جایگزینی برای بخشی یا تمام مصالح سنگی در لایه های مختلف روسازی مورد توجه قرار گرفته است. لذا در این تحقیق به بررسی استفاده از درصدهای مختلف سرباره فولاد به به صورت درصدی از مصالح سنگی درشت دانه در دانه بندی طرح اختلاط (0٪، 50٪ و 100درصد سرباره  فولاد جایگزین مصالح سنگی درشت دانه) پرداخته شده است. همچنین جهت بررسی تاثیر استفاده از الیاف پلی پروپیلن بر عملکرد روسازی بتن غلتکی حاوی سرباره، از درصدهای مختلف 1/0و 2/0 و 3/0 درصد استفاده شد. برای دستیابی به این هدف، 12 طرح اختلاط متفاوت برای سنین 7 و 28 روزه طراحی و برای آزمایش هر طرح بتن غلتکی (6 عدد نمونه برای مقاومت فشاری 7 و 28 روزه، 3 عدد نمونه برای مقاومت کششی 28 روزه و 3 عدد نمونه برای وزن مخصوص و جذب آب 28 روزه) ساخته شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که مقاومت فشاری بتن غلتکی در سن 28 روز با جایگزینی سنگدانه های سرباره کنورتور به میزان 50  و 100 درصد  به عنوان درشت دانه، به ترتیب حدود 9 و 21 درصد کاهش یافت. افزودن الیاف به میزان تا 2/0 درصد روند افزایشی در مقاومت فشاری نمونه ها را به همراه داشته و با افزودن 3/0 درصد الیاف مقاومت فشاری شروع به کاهش کرد. همچنین مقاومت کششی نمونه ها در سن 28 روز با جایگزینی سنگدانه های سرباره کنورتور به میزان 50 و 100 درصد  به عنوان درشت دانه، به ترتیب حدود 5/1 و 3 درصد کاهش یافت. افزودن الیاف به میزان تا 2/0 درصد روند افزایشی در مقاومت کششی نمونه ها را به همراه داشته و با افزودن 3/0 درصد الیاف مقاومت کششی شروع به کاهش کرد. در صورتی که وزن مخصوص نمونه ها با جایگزینی سرباره به میزان 50 و 100 درصد به ترتیب افزایش 5 و 11درصدی به همراه داشت. در حالیکه افزودن الیاف سبب کاهش وزن مخصوص نمونه ها شده است. نتایج جذب آب نمونه ها نشان می دهد تمامی نمونه های بتن غلتکی در سن 28 روزه در مقایسه با نمونه شاهد جذب آب بیشتری داشتند. جذب آب نمونه ها با افزایش مقادیر سرباره کنورتور جایگزین شده با مصالح طبیعی افزایش می یابد.  برای نمونه هایی با مقادیر بیشتر سنگدانه های سرباره کنورتور، روند افزایشی جذب آب دیده می شود. نمونه های طرح حاوی 100 درصد سرباره و 3/0 درصد الیاف در سن 28 روز با جذب آب 48/7 درصد بیشترین جذب آب نسبت به نمونه شاهد را بدست آورد.
    کلید واژگان: بتن غلتکی, مقاومت فشاری, مقاومت کششی, سرباره کنورتور}
    Amin Choubdar, Amin Farajollahi *, Alireza Ameli
    In recent years, the use of metal melting slag, one of the waste and unused the metal melting plants, has been considered as an alternative to parts or all rock materials in different layers of metal. The aim of this study was to investigate the use of different percentages of steel slag as a percentage of its coarse rock material in mixing (0 %, 50 % and 100 % of slag in replacement of coarse aggregate material). Also, in order to investigate the effect of polypropylene fiber on roller containing slag, different percentages were used 1 / 0 and 0.3 % respectively. To achieve this goal, 12 mix design schemes were designed for 7 and 28 days of design and for testing each roller - roller plot (6 samples for compressive strength of 7 and 28 days, 3 samples were made for 28 - day compressive strength and 3 samples for special weight and 28 - day water absorption. the results of the experiment show that the pressure resistance of the roller - roller in 28 days by replacing the slag in coarse aggregate was decreased by 50 and 100 per cent, respectively, by about 9 and 21 %, respectively. the addition of fibers by 0.2 % in the compressive strength of specimens, followed by adding 3 / 3 per cent of the compressive strength fibers. also, tensile strength of samples at the age of 28 decreased by replacing the aggregates of convertor slag by 50 and 100 per cent, respectively, by % and 3 % respectively. the addition of fibers by 0.2 % % increased the tensile strength of specimens, and decreased tensile strength by adding 3.5 % of the tensile strength fibers. in the case, the weight of the specimens was increased by 50 % and 11 % by replacing the slag by 50 % and 100 %. while the addition of fibers leads to weight loss of specimens. The results of water absorption showed that all roller - roller samples at 28 days had much water absorption compared to the sample. The absorption of the specimens increases with the increase in the amount of slag convertor substituted by natural materials. For samples with higher values of convertor slag, an increasing trend is found to be found. Mix design specimens containing 100 % of the slag and 0 / 3 % of fibers in 28 days with water absorption of 48.7 % have the highest water absorption of in comparison to control mixture.
    Keywords: Roller compacted concrete, Compressive strength, tensile strength, Convertor Slag}
  • سید امیرحسین هاشمی، علیرضا عاملی*، سید محمدجواد شفیعی شالکه، الهه السادات هاشمی

    در این پژوهش به منظور ارزیابی عملکرد شبکه عصبی، از دو مدل شبکه عصبی MLP و شبکه عصبی RBF در راستای پیش بینی مقاومت های خمشی، کششی و فشاری استفاده شد. داده های مورد استفاده، از نتایج مدل های برازش شده بر نتایج آزمایشات انجام شده بر روی نمونه های بتن غلتکی حاوی مقادیر مختلف خرده لاستیک بازیافتی، خاکستر بادی و نانوسیلیس بر اساس آزمایشات مقاومت فشاری، خمشی و کششی گرفته شده است. انواع مختلفی از شبکه های عصبی مصنوعی برای پیش بینی انواع مقاومت بتن استفاده شده اند. در هر قسمت ساختار شبکه عصبی مورد استفاده به همراه جدول اطلاعات ورودی و نتایج خروجی آن شبکه آورده شده است. در هر نوع شبکه عصبی از تعداد لایه ها و تعداد نرون های مختلفی برای مدلسازی استفاده شده است. در جداول، ردیف های سبزرنگ نشان‎دهنده‎ی بهترین ساختاری است که توانسته به خوبی مقاومت های بتن را پیش بینی کند. همچنین بهترین نتیجه (کمترین خطا و بالاترین ضریب همبستگی) با درنظرگرفتن عملکرد شبکه در پیش بینی همزمان انواع مقاومت انتخاب شده است. نتایج مقاومت های فشاری و کششی، در یک راستا بوده و عموما هم راستا می باشد ولی مقاومت خمشی معمولا نتایج متفاوتی را از خود نشان داده است.

    کلید واژگان: مدل, معماری, شبکه عصبی, پارامترهای مکانیکی, بتن}
    Seyed AmirHosein Hashemi, Alireza Ameli *, Seyed MohammadJavad Shafiei Shalke, Elahesadat Hashemi

    In this study, in order to evaluate the performance of neural network, two models of MLP neural network and RBF neural network were used to predict flexural, tensile and compressive strengths. The data used are taken from the results of models fitted to the results of tests performed on roller concrete samples containing different amounts of recycled crumb rubber, fly ash and nanosilica based on compressive, flexural and tensile strength tests. Different types of artificial neural networks have been used to predict the types of concrete strength. In each section, the structure of the neural network used is given along with the table of input information and output results of that network. In each type of neural network, the number of layers and the number of different neurons have been used for modeling. In the tables, the green rows represent the best structure that has been able to predict the strength of concrete well. Also, the best result (lowest error and highest correlation coefficient) has been selected by considering the network performance in simultaneous prediction of resistance types. The results of compressive and tensile strengths are in the same direction and generally in the same direction, but flexural strength usually shows different results.

    Keywords: model, Architecture, Neural Network, mechanical parameters, Concrete}
  • علی پایدار، علیرضا عاملی*، مجید ستاری، بهروز بهنود
    هدف از طراحی روسازی راه ها و فرودگاه ها فراهم آوردن یک ترکیب سازه ای بر روی مسیر حرکت جهت انتقال ترافیک عبوری به صورت ایمن ، یکنواخت و کارآمد می باشد و با افزایش روز افزون بار ترافیکی و میل به حمل بار بیشتر و در نتیجه ازدیاد بار وارده بر محورها و رویه آسفالتی، ضرورت طرح و اجرای لایه های آسفالتی مقاوم تر در برابر خرابی های مختلف از جمله حساسیت رطوبتی و پدیده شیارشدگی (به عنوان پدیده ای رایج در خرابی لایه آسفالتی) قابل تامل است. در این تحقیق تاثیر افزودنی هایی از SBS  (%3و5 %) و  Lucobite (3% و 5%) بر عملکرد مخلوط آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.آزمایشات مقاومت مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی، آزمایش حساسیت رطوبتی (با انجام آزمایش کشش غیرمستقیم و مدول برجهندگی در دو حالت خشک و مرطوب و آزمایش جوشان تگزاس) خزش دینامیکی و شیار جای چرخ هامبورگ به منظور تحقیق در رفتار مخلوط های SMA انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش افزودنی های پلیمری، درجه نفوذ کاهش و نقطه نرمی افزایش یافت. بررسی نتایج آزمایشات و پردازش تصویر عکس های آزمایش آب جوشان نشان داد افزودنی های پلیمری سبب بهبود مقاومت مخلوط در برابر رطوبت گردیده است. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشان می دهد که با افزایش افزودنی های پلیمری مقاومت شیارشدگی نمونه ها افزایش می یابد. به طوریکه نمونه های حاوی افزودنی 5% SBS دارای بالاترین مقاومت در برابر شیارشدگی می باشد. همچنین نتایج آزمایش شیار جای چرخ نیز نشان می دهد که با افزایش افزودنی های پلیمری مقاومت شیارشدگی نمونه ها افزایش می یابد.
    کلید واژگان: مخلوط آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA), شیارشدگی, خزش دینامیکی, حساسیت رطوبتی, مدول برجهندگی}
    Ali Paydar, Alireza Ameli *, Majid Sattari, Behrouz Behnoud
    The aim of designing the roads and airports is to provide a structural composition on the path of motion to transport traffic in a safe, uniform and efficient way and as a result of increasing the traffic load and increasing the load on the axles and procedures, the necessity of design and implementation of stronger asphalt layers is critical to the various failures including moisture sensitivity and rutting phenomenon (as a common phenomenon in the rutting layer failure). In this study, the additives effect of SBS (% 3 and 5 %) and Lucobite (3 % and 5 %)on the performance of the asphalt mixed with the skelton of aggregates (SMA)was investigated. Marshall " s resistance tests, indirect tensile strength, resilient modulus, moisture susceptibility test (using an indirect tensile test and resilient modulus in two dry and wet conditions and Texas boiling test)were conducted to investigate the dynamic and temporal creep of the Hamburg wheel to investigate the behavior of SMA mixtures. The results showed that with the increase of polymeric additives, decrease of penetration rate and softening point were increased. The study of the results of experiments and image processing of boiling water test photographs showed that polymer additives improved the mixed resistance to moisture. Results of dynamic creep test show that by increasing the polymer additives the resistance of specimens is increased. As such, the samples containing 5 % of the SBS had the highest resistance to rutting. Also, the results showed that by increasing the polymer additives the resistance of the samples is increased.
    Keywords: Stone Matrix Asphalt (SMA), Rutting, Dynamic Creep, Moisture susceptibility, Resilient Modulus}
  • امین چوبدار، امین فرج اللهی*، علیرضا عاملی

    بازیافت روسازی آسفالت در سرتاسر جهان به امری عادی تبدیل شده است و در ساخت روسازی های جدید با موفقیت به کار گرفته شده است. در حالی که چندین مطالعه در مورد استفاده از سنگدانه های روسازی آسفالت اصلاح شده (RAp) را برای سنگفرش های مقاوم و محکم انجام گرفته است، اما تنها تعداد کمی از پژوهشگران بر روی روسازی های بتونی فشرده غلتکی (RCCp) تحقیق و بررسی کرده اند. علاوه بر این، مطالعات بسیار ناچیزی در مورد افزایش مقدار RAp در ترکیب RCCp صورت گرفته است. مطالعه حاضر تلاشی برای افزایش پتانسیل مخلوط های RCCp حاوی 50٪RAP  (روکش آسفالت سفت شده و الوده با گرد و غبار) می باشد. 50RAp  از طریق ضایعات مختلف صنعتی و کشاورزی مانند سیلیکا فوم، الودگی های معلق در هوا و خاکستر نیشکر به عنوان جایگزینی برای سیمان معمولی به دست امده است. یافته های این پژوهش نشان داد که اضافه کردن مواد افزودنی تاثیر قابل توجهی بر تراکم مخلوط های RCCp تازه ندارد، با این وجود میزان رطوبت موردنیاز در این ترکیب را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. در حقیقت، نتایج به دست آمده با شواهد علمی ثابت کرد سیلیکا فوم برای مخلوط های RAP-RCCp یک ماده اولیه مناسب می باشد و نه تنها موجب افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی اسفالت تهیه شده از این روش می گردد، بلکه دوام مخلوط RCCp را نیز به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. همچنین از دوز بالاتر خاکستر معلق در هوا (30%)  و خاکستر نیشکر (10% و %15) می توان به عنوان ماده لایه پایه روسازی های بتونی معمولی استفاده نمود.

    کلید واژگان: آسفالت بازیافتی, روسازی بتن غلتکی, ضایعات, مقاومت, دوام}
    Amin Choubdar, Amin Farajollahi *, Alireza Ameli

    Asphalt pavement recycling has become a common practice across the globe and has been successfully employed in construction of new pavements. While several studies considered utilization of reclaimed asphalt pavement (RAP) aggregates for flexible and rigid pavements, very few attempted its possibility for roller compacted concrete pavements (RCCP). Additionally, studies on the possibility of enhancing the proportion of RAP for RCCP are very scanty. The present study is an attempt to increase the potential of RCCP mixes containing 50% RAP (dust contaminated & stiffened asphalt coated: 50RAP via including various industrial and agricultural wastes such as Silica Fume, Fly ash, and Sugarcane ash as partial replacement of conventional cement. It was observed that the inclusion of the stated admixtures had an insignificant effect on the density of the fresh RCCP mixes, however, increased the moisture demand considerably. In fact, the results firmly indicated the potential of silica fume for RAP-RCCP blends, as, it not only enhanced the physical and mechanical properties, but found to improve the durability of RCCP mixes considerably. Also, utilization of silica fume was found to be economical & environmentally friendly amongst all wastes: with reduced initial construction cost & CO2 emissions by up to 8.4% & 9.7%. As far as the other industrial wastes are concerned, 15% fly ash could also be utilized for producing sustainable RCCP mixes, whereas, higher dosage of fly ash (30%) and sugarcane ash (10 & 15%) may be employed as base layer material of conventional concrete pavements.

    Keywords: RAP, RCCP, Wastes, Strength, Durability, Sustainability}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال