Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mehdi Abtahi Forooshani,Behrooz Koosha
سیدمهدی ابطحی فروشانی (استاد راهنما) بهروز کوشا (استاد راهنما)
 
STUDENT
MEHDI MANIAN
مهدی مانیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Production and Study of a Sasobit Warm Mix Asphalt containing Steel- Slag
Large energy consumption and increased environmental awareness in traditional method of asphalt production (Hot Mix Asphalt) have resulted in the innovation of a production technology named Warm Mix Asphalt (WMA). The logic of this technology is to reduce the viscosity of the bitumen and thus reduce mixing and compactio temperatures. The most two important results of temperature reduction are decreae of energy consumption and decreasing emissions of burning fuels, fumes and odors generated at the production plant and at the paving site. Besides these advantages, the produced WMA may have low moisture resistance because the aggregates do not loose their moisture completely. On the other hand Steel slags are the by-product of iron and steel factories that many researches have been done around the world to use this material in several fields. One of these fields is Asphalt Concrete (AC). Various studies show positive effects of the steel-slag on mechanical properties and improving moisture susceptibility of asphalt concrete. One of the properties of steel slags is high heat capacity in comparison to stone aggregate which leads to a higher energy consumption during the process of WMA production. The aim of this study is to use WMA technologies in steel slag hot mix asphalt in order to reduce the energy consumption leading to the production of steel slag warm mix asphalt (SSWMA). In order to produce steel slag warm mix asphalt, Sasobit which is an organic additive is used as an additive to decrease the viscosity of bitumen. This additive is used in the amount of 1.5% and 2.5% by weight of bitumen. The materials included binder (AC 60-70), Limestone and steel slag aggregates. To assess the performance of steel slag warm mix asphalt, several tests including Marshall tests, moisture susceptibility tests, indirect tensile strength, resilient modulus, rutting and dynamic creep test were applied. Also, Dynamic Shear Rheometer test was done in order to investigate sasobit effects on bitumen properties. Experimental results show that The addition of sasobit in mixture, results in 20°C reduction in mixing and compaction temperatures by decraese of bitumen viscosity. It is also concluded that the steel slag warm mix asphalt has a better performance than warm mix asphalt in the case of mechanical properties. Both slag warm mix and WMA had acceptable moisture resistance; but the moisture resistance of steel slag warm mix asphalt is much higher than that of warm mix asphalt. Keywords: Warm mix asphalt, Steel Slag, sasobit, Temperature reduction
مصرف بالای انرژی و افزایش نگرانی های زیست محیطی در روش سنتی تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی داغ [1] منجر به ابداع تکنولوژی جدید تولید آسفالت به نام مخلوط آسفالتی گرم [2] گردید. منطق این تکنولوژی، کاهش ویسکوزیته قیر و در نتیجه کاهش دمای تولید و اجرای مخلوط آسفالتی است. از جمله مهمترین مزایای این کاهش دما، کاهش مصرف انرژی و تولید آلاینده ها در زمان تولید و اجرا می باشد. در کنار مزایای زیاد ،به دلیل کاهش دمای تولید و در نتیجه عدم خشک شدن کامل مصالح، مقاومت مخلوط در برابر رطوبت کاهش می یابد. از دیگر سوی مطالعات وسیعی در سراسر دنیا به منظور به کارگیری سرباره در زمینه های مختلف صورت گرفته است. سرباره محصول جانبی کارخانجات تولید آهن و فولاد است. یکی از این زمینه ها استفاده از سرباره به عنوان جایگزین مصالح سنگی در مخلوط های آسفالتی می باشد. مطالعات نشان از تاثیر مثبت این ماده در خواص مکانیکی آسفالت و بهبود حساسیت رطوبتی آن دارد. در کنار این تاثیر مثبت، به دلیل ظرفیت گرمائی بالاتر سرباره نسبت به مصالح سنگی، انرژی مصرفی در فرایند تولید مخلوط آسفالتی سرباره ای بیش از مخلوط های آسفالتی ساخته شده با مصالح سنگی می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی به کارگیری تکنولوژی WMA در مخلوط های آسفالتی سرباره ای به منظور ساخت مخلوطی ابتکاری است که ضمن حفظ تاثیرات مثبت تکنولوژی WMA و سرباره، معایب این دو نوع مخلوط آسفالتی را نداشته باشد. جهت به کارگیری تکنولوژِیWMA از ماده افزودنی ساسوبیت در درصدهای 5/1 و5/2 (نسبت به وزن قیر) استفاده شده است. مصالح و مواد مورد استفاده دیگر، قیر خالص 70-60، و دو نوع مصالح سنگی و سرباره ای می باشد. آزمایشات ترتیب داده شده جهت بررسی عملکرد مخلوط های آسفالتی شامل آزمایشات مارشال، حساسیت رطوبتی، کشش غیر مستقیم، مدول برجهندگی، شیارشدگی و خزش دینامیکی می باشد. همچنین برای بررسی تاثیر ساسوبیت روی خواص قیر، آزمایش رئومتر برش دینامیکی انجام گرفت. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که افزودن ساسوبیت ویسکوزیته قیر را کاهش داده و منجر به کاهش دمای تولید مخلوط آسفالتی معمولی و سرباره ای به میزان 20 درجه سانتی گراد شده است. همچنین نتایج، عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره‌ای نسبت به مخلوط آسفالتی گرم (WMA) را نشان می دهد. از دیگر نتایج، بهبود مقاومت مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در مقابل رطوبت و عملکرد بهتر مخلوط آسفالتی گرم سرباره ای در این زمینه نسبت به مخلوط آسفالتی گرم می باشد. کلمات کلیدی: 1- مخلوط آسفالتی گرم 2- سرباره 3- ساسوبیت 4- کاهش دما [1] Hot Mix Asphalt: HMA [2] Warm Mix Asphalt: WMA

ارتقاء امنیت وب با وف بومی