آمار

تعداد نشریات7
تعداد شماره‌ها404
تعداد مقالات5,423
تعداد مشاهده مقاله5,526,376
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,023,233
زیاری, حسن, بنانژاد, صادق, زیاری, محمد علی. (1401). ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در بازیابی خصوصیات قیر پیر شده. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 54(7), 2569-2588. doi: 10.22060/ceej.2021.20188.7365
حسن زیاری; صادق بنانژاد; محمد علی زیاری. "ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در بازیابی خصوصیات قیر پیر شده". نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 54, 7, 1401, 2569-2588. doi: 10.22060/ceej.2021.20188.7365
زیاری, حسن, بنانژاد, صادق, زیاری, محمد علی. (1401). 'ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در بازیابی خصوصیات قیر پیر شده', نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 54(7), pp. 2569-2588. doi: 10.22060/ceej.2021.20188.7365
زیاری, حسن, بنانژاد, صادق, زیاری, محمد علی. ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در بازیابی خصوصیات قیر پیر شده. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر, 1401; 54(7): 2569-2588. doi: 10.22060/ceej.2021.20188.7365

ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در بازیابی خصوصیات قیر پیر شده

نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 7، دوره 54، شماره 7، مهر 1401، صفحه 2569-2588    اصل مقاله (2.01 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.20188.7365
نویسندگان
حسن زیاری* ؛ صادق بنانژاد؛ محمد علی زیاری
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده
بررسی عملکرد قیرهای بازیابی شده توسط عوامل بازسازی کننده در حفظ و یا تخریب خواص و ویژگی­ های قیر در دوره بعدی خدمت­ دهی روسازی کاملاً محدود می­ باشد. هدف این تحقیق، ارزیابی تاثیر آنی و بلند مدت عامل بازسازی کننده نفتنیک در برگشت خصوصیات قیر پیر شده می ­باشد. در این تحقیق از آزمایش­ های جداسازی اجزاء قیر و طیف­ سنج مادون قرمز جهت بررسی خصوصیات شیمیایی، آزمایش­ های درجه نفوذ، نقطه نرمی، ویسکوزیته چرخشی جهت بررسی خصوصیات فیزیکی و آزمایش­ های خزش و بازیابی قیر در چند سطح تنش و جاروب دامنه خطی جهت بررسی خصوصیات رئولوژیکی نمونه­ های قیر استفاده شد. جهت ارزیابی عملکرد بلند مدت عامل بازسازی کننده، قیر بازیابی شده توسط آزمایش شبیه­ساز پیر شدگی تحت پیر شدگی بلند مدت قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که استفاده از عامل بازسازی کننده نفتنیک در مقدار بهینه باعث بازیابی خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و رئولوژیکی قیر پیر شده تا سطح قیر پایه شده است. عامل بازسازی کننده نفتنیک کاهش 38 درصدی شاخص کلوئیدی قیر پیر شده را نتیجه می­ دهد که نشان دهنده­ی نرم­تر شدن قیر پیر شده و پایداری ساختار کلوئیدی آن می­ باشد. همچنین این ماده مقاومت شیار شدگی قیر پیر شده را تا سطح قیر پایه کاهش می­ دهد. افزایش محدود CI ناشی از پیرشدگی در قیر بازیابی شده، بیانگر آن است که عامل بازسازی کننده نفتنیک عملکرد مناسبی در حفظ پایداری ساختار کلوئیدی قیر در بلند مدت داشته است. همچنین نتایج نشان می­ دهد که استفاده از عامل بازسازی کننده نفتنیک باعث بهبود عملکرد خستگی قیر بازیابی شده در بلند مدت نسبت به قیر پایه شده است.
کلیدواژه‌ها
پیر شدگی؛ عملکرد بلند مدت؛ عامل بازسازی کننده؛ شیار شدگی؛ خستگی
موضوعات
راه و ترابری و حمل و نقل - روسازی انعطاف پذیر
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the long-term performance of naphthenic recycling agent in restoring the properties of aged bitumen
نویسندگان [English]
hassan ziari؛ صادق بنانژاد؛ محمد علی زیاری
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده [English]
Investigating the performance of bitumen restored by recycling agents in maintaining or destroying the properties and characteristics of bitumen in the next period of pavement service is completely limited. The aim of this research was to evaluate the immediate and long-term effect of a naphthenic recycling agent in restoring the properties of aged bitumen. In this research, bitumen separation and infrared spectroscopy experiments to investigate the chemical properties of bitumen samples, Penetration, Softening Point, Rotational Viscometer, Multiple Stress Creep Recovery, and Linear Amplitude Sweep were used to evaluate the physical and rheological properties of bitumen samples. To evaluate the long-term performance of the recycling agent, the restored bitumen was long-term aged by an aging simulation test. The results show that the use of naphthenic recycling agent in the optimal amount has restored the chemical, physical and rheological properties of aged bitumen to the base bitumen level. The naphthenic recycling agent results in a 38% reduction in the CI of aged bitumen, which indicates that the aged bitumen is softer and its colloidal structure is stable. It also reduces the rutting resistance of aged bitumen to the level of base bitumen. The limited increase in CI due to aging in restored bitumen indicates that the naphthenic recycling agent has performed well in maintaining the stability of the colloidal structure of bitumen in the long term. The results also show that the use of naphthenic recycling agent improves the fatigue performance of restored bitumen in the long term compared to base bitumen.
کلیدواژه‌ها [English]
Aging, Long-term performance, Recycling agent, Rutting, Fatigue
مراجع

[1] H. Asli, E. Ahmadinia, M. Zargar, M.R. Karim, Investigation on physical properties of waste cooking oil–Rejuvenated bitumen binder, Construction and Building Materials, 37 (2012) 398-405.

[2] A. Mansourkhaki, M. Ameri, M. Habibpour, B. Shane Underwood, Chemical composition and rheological characteristics of binders containing RAP and rejuvenator, Journal of Materials in Civil Engineering, 32(4) (2020) 04020026.

[3] M. Varaus, T. Koudelka, P. Sperka, Rejuvenator Influence on Aged Binder Material Properties, in:  Key Engineering Materials, Trans Tech Publ, 2017, pp. 380-388.

[4] J.-F. Su, J. Qiu, E. Schlangen, Y.-Y. Wang, Investigation the possibility of a new approach of using microcapsules containing waste cooking oil: In situ rejuvenation for aged bitumen, Construction and Building materials, 74 (2015) 83-92.

[5] G. Xu, H. Wang, Molecular dynamics study of oxidative aging effect on asphalt binder properties, Fuel, 188 (2017) 1-10.

[6] A. Yousefi, A. Behnood, A. Nowruzi, H. Haghshenas, Performance evaluation of asphalt mixtures containing warm mix asphalt (WMA) additives and reclaimed asphalt pavement (RAP), Construction and Building Materials, 268 (2021) 121200.

[7] A. Mansourkhaki, M. Ameri, M. Habibpour, B.S. Underwood, Relations between colloidal indices and low-temperature properties of reclaimed binder modified with softer binder, oil-rejuvenator and polybutadiene rubber, Construction and Building Materials, 239 (2020) 117800.

[8] A. Behnood, Application of rejuvenators to improve the rheological and mechanical properties of asphalt binders and mixtures: A review, Journal of cleaner production, 231 (2019) 171-182.

[9] H.F. Haghshenas, R. Rea, G. Reinke, D.F. Haghshenas, Chemical Characterization of Recycling Agents, Journal of Materials in Civil Engineering, 32(5) (2020) 06020005.

[10] H. Jiang, J. Zhang, C. Sun, S. Liu, M. Liang, Z. Yao, Experimental assessment on engineering properties of aged bitumen incorporating a developed rejuvenator, Construction and Building Materials, 179 (2018) 1-10.

[11] X. Yu, M. Zaumanis, S. Dos Santos, L.D. Poulikakos, Rheological, microscopic, and chemical characterization of the rejuvenating effect on asphalt binders, Fuel, 135 (2014) 162-171.

[12] NCAT, NCAT researchers explore multiple uses of rejuvenators, Asphalt Technol. News, 26(1) (2014) 7-8.

[13] A.W. Ali, Y.A. Mehta, A. Nolan, C. Purdy, T. Bennert, Investigation of the impacts of aging and RAP percentages on effectiveness of asphalt binder rejuvenators, Construction and Building Materials, 110 (2016) 211-217.

[14] J. Yuan, H. Lu, W. Yin, Y. Wu, Influences of naphthenic oil on SBS-modified asphalt binder, Journal of Materials in Civil Engineering, 31(8) (2019) 04019162.

[15] R. Zhang, Z. You, H. Wang, M. Ye, Y.K. Yap, C. Si, The impact of bio-oil as rejuvenator for aged asphalt binder, Construction and building materials, 196 (2019) 134-143.

[16] P. Nayak, U.C. Sahoo, A rheological study on aged binder rejuvenated with Pongamia oil and Composite castor oil, International Journal of Pavement Engineering, 18(7) (2017) 595-607.

[17] X. Cao, H. Wang, X. Cao, W. Sun, H. Zhu, B. Tang, Investigation of rheological and chemical properties asphalt binder rejuvenated with waste vegetable oil, Construction and building materials, 180 (2018) 455-463.

[18] A. Mansourkhaki, M. Ameri, D. Daryaee, Application of different modifiers for improvement of chemical characterization and physical-rheological parameters of reclaimed asphalt binder, Construction and Building Materials, 203 (2019) 83-94.

[19] M. Mohammadafzali, H. Ali, J.A. Musselman, G.A. Sholar, W.A. Rilko, Aging of rejuvenated asphalt binders, Advances in Materials Science and Engineering, 2017 (2017).

[20] H.F. Haghshenas, Y.-R. Kim, S.R. Kommidi, D. Nguyen, D.F. Haghshenas, M.D. Morton, Evaluation of long-term effects of rejuvenation on reclaimed binder properties based on chemical-rheological tests and analyses, Materials and Structures, 51(5) (2018) 1-13.

[21] D. ASTM, Standard test method for effect of heat and air on a moving film of asphalt (rolling thin-film oven test), USA: Annual Book of ASTM Standards,  (2012).

[22] A. D-13, Standard practice for accelerated aging of asphalt binder using a pressurized aging vessel (PAV), USA: Annual Book of ASTM Standards,  (2013).

[23] Y.-h. Wang, W. Wang, Application of domestic naphthenic oil in environmental friendly tire compound, Tire Ind., 32(2) (2012) 93-97.

[24] E. De Hoffmann, V. Stroobant, Mass spectrometry: principles and applications, John Wiley & Sons, 2007.

[25] M. Zaumanis, R.B. Mallick, R. Frank, Determining optimum rejuvenator dose for asphalt recycling based on Superpave performance grade specifications, Construction and Building Materials, 69 (2014) 159-166.

[26] D. ASTM, 4124, Standard Test Method for separation of asphalt into four fractions, American Society for Testing and Material: Philadelphia,  (1988).

[27] H.A. Tabatabaee, T.L. Kurth, Analytical investigation of the impact of a novel bio-based recycling agent on the colloidal stability of aged bitumen, Road Materials and Pavement Design, 18(sup2) (2017) 131-140.

[28] D. ASTM, Standard test method for penetration of bituminous materials, USA, ASTM International,  (2013).

[29] D. ASTM, Standard test method for softening point of bitumen (ring-and-ball apparatus), Am. Soc. Test. Mater. West Conshohocken, PA, USA,  (2014).

[30] D. ASTM, Standard test method for viscosity determination of asphalt at elevated temperatures using a rotational viscometer, in:  American Society for Testing and Materials, 2015.

[31] T. AASHTO, Standard method of test for multiple stress creep recovery (MSCR) test of asphalt binder using a dynamic shear rheometer (DSR), American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC,  (2009).

[32] A.S. MP19, Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder Using Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) Test, American Association of State and Highway Transportation Officials: Washington, DC, USA,  (2010).

[33] T. AASHTO, Standard method of test for estimating damage tolerance of asphalt binders using the linear amplitude sweep,  (2014).

[34] Y. Qiu, H. Ding, A. Rahman, W. Wang, Damage characteristics of waste engine oil bottom rejuvenated asphalt binder in the non-linear range and its microstructure, Construction and Building Materials, 174 (2018) 202-209.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 825
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 921


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب