پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

بررسی پارامترهای موثر در تولید قیر امولسیون و تغییر نوع مصالح بر عملکرد مخلوط اسلاری سیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
علی لطیفی 1
پرهام حیاتی 2
احمد گلی 3
1 گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 استادیار، گروه راه و ترابری، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 گروه عمران، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
10.22034/tri.2023.366918.3095
چکیده
یکی از پارامترهای اصلی در تعیین میزان کارایی و کیفیت امولسیون، میزان چسبندگی و پوشش دهی مصالح سنگی و زمان شکست آن می‌باشد. در این پژوهش با تغییر پارامترهای مختلف، شامل: میزان قیرباقیمانده، درصد امولسیون درمصالح، میزان لاتکس و تولید آن در پلنت آزمایشگاهی میزان پوشش دهی مصالح سنگی، و زمان شکست در مواجهه با مصالح سنگی برای دو نوع قیر پایه 70/60 و 100/85 مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر پارامترهای مختلف تشکیل دهنده قیر امولسیون مانند نوع قیر، درصد قیر باقیمانده و میزان امولسیفایر مورد استفاده در تولید امولسیون بر تست های کیفی مانند تست الک، ویسکوزیته، پایداری و نشست قیر امولسیون بررسی شد. در این تحقیق به بررسی اثر دو نوع مصالح مختلف سیلیسی و آهکی و همچنین تاثیر آن بر مشخصات مخلوط اسلاری سیل، پرداخته شده است. نتایج نشان داد که استفاده از لاتکس بیشتر، زمان شکست را حدود 23 درصد کاهش داده ولی پوشش قیری مصالح را حدود 5 درصد افزایش داده است. همچنین استفاده از امولسیفایر و درصد قیر باقیمانده بیشتر، باعث افزایش زمان شکست به میزان 100 درصد و بهبود پوشش قیری مصالح سنگی تا 76 درصد شد. همینطور با استنتاج از نتایج آزمون‌های صورت گرفته استفاده از مصالح سیلیسی در آزمون چسبندگی به زمان بیشتری جهت سخت شدگی نیاز دارد. همچنین مصالح سیلیسی، مقاومت کمتری نسبت به مصالح آهکی دارد. همچنین مقاومت مصالح سیلیسی در آزمون سایش در شرایط مرطوب حدود 22 درصد کمتر و در آزمون بارگذاری چرخ حدود 25 درصد کمتر از مصالح آهکی است. در آزمون قوام مخلوط اسلاری سیل نیز اینطور مشخص‌گردید که مصالح آهکی از اسلامپ بیشتر و روانی کمتری در حدود 30 درصد برخوردار هستند.
کلیدواژه‌ها
آسفالت حفاظتی
اسلاری سیل
قیر امولسیون
مصالح آهکی
مصالح سیلیسی

موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of Emulsion Bitumen Production Projects and Changing the Type of Materials on the Performance of Slurry Seal Mixture

نویسندگان English

Ali Latifi 1
Parham Hayati 2
Ahmad Goli 3
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Science and Research Branch, Islamic, Azad University, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
3 Department of Civil Engineering‌, University of Isfahan, Isfahan, Iran.
چکیده English

One of the main parameters in determining the effectiveness and quality of the emulsion is the degree of adhesion and coating of stone materials as well as its failure time. In this research, by changing various parameters, including: the amount of residual bitumen, the percentage of emulsion added to the materials, the amount of latex and its production in the laboratory plant (EmoLab), the amount of coating of stone materials, and the failure time in contact with stone materials for two types of basic bitumen 70/60 and 100/85 have been investigated. Also, the effect of different parameters of the bitumen emulsion, such as the type of bitumen, the percentage of residual bitumen, and the amount of emulsifier used in the production of emulsion, on qualitative tests such as sieve test, viscosity, stability, and settlement of the emulsion bitumen were investigated. In this research, an attempt has been made to investigate the effect of two different types of siliceous and lime materials and their effect on the properties of silt slurry mixture. The results showed that the use of more latex reduced the failure time by about 23%, but the bituminous coating of the materials increased by about 5%. Also, the use of emulsifier and more residual bitumen increased the failure time by 100% and improved the bituminous coating of stone materials by 76%. Also, inferring from the results of the tests, the use of silica materials in the adhesion test requires more time for hardening. Also, siliceous materials have less resistance than limestone materials. Also, the resistance of siliceous materials in the wear test in wet conditions is about 22% lower and in the wheel loading test about 25% lower than limestone materials. In the consistency test of slurry silt mixture, it was also determined that limestone materials have more slump and less fluidity around 30%.

کلیدواژه‌ها English

Protective Asphalt
Slurry Seal
Emulsion Bitumen
Lime Materials
Siliceous Materials
-گلی، احمد. اکبری مرزناک، طه. (1392). معرفی آسفالت­های حفاظتی. چاپ اول. انتشارات مشق شب.
-زال‌نژاد، مهدی و ابراهیم حسامی، (1396). ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر استفاده از مصالح سرباره فولادی بر مشخصات چسبندگی و شیارشدگی آسفالت حفاظتی میکروسرفیسینگ، کنفرانس بین­المللی عمران، معماری و شهرسازی ایران معاصر. تهران، دانشگاه اسوه، دانشگاه شهید بهشتی.
-عامری، محمود. افتخارزاده، فرهاد. (1391). مدیریت روسازی راهها و فرودگاه­ها و محوطه­های پارکینگ. چاپ دوم، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
-صاحب‌الزمانی، سید حمیدرضا؛ سید رسول فاضلی؛ سید محمدحسن صاحب‌الزمانی و رضا قدیم، (1396). بررسی اثر نوع لاتکس و امولسیفایر استفاده شده در طراحی مخلوط میکروسرفیسینگ، نهمین همایش قیر و آسفالت ایران. تهران، مرکز تحقیقات راه، مسکن وشهرسازی -موسسه فرهنگی نشر فن آریا.
-رضائی، حامد؛ محسن صادقیان؛ حامد معتمدی؛ ایمان ترابی و محمد ورشوی، (1396). نحوه استفاده از روکش آسفالت میکروسرفیسینگ و مقایسه اقتصادی آنبا دیگر آسفالت­های حفاظتی، نهمین همایش قیر و آسفالت ایران، تهران، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی -موسسه فرهنگی نشر فن آریا.
-دارش، ریحانه  کاووسی، امیر(1401). ارزیابی تاثیر استفاده از الیاف بر عملکرد آسفالت حفاظتی میکروسرفیسینگ. فصلنامه علمی پژهشنامه حمل و نقل.
-دیواندری حسن؛ محمد حیدری محمد؛ زال نژاد مهدی (1400­)­. مشخصات عملکردی مخلوط میکروسرفیسینگ حاوی پودر سرباره فولاد کوره اکسیژنی به‌عنوان جایگزین فیلر طبیعی.  دانشگاه سمنان.
-Bashar, M. Z., Elseifi, M. A., Mousa, M. R., Zhang, Z., and Gaspard, K. (2019). Optimizing the performance of microsurfacing treatments in flexible pavements and assessing its effects on moisture damage. Transportation Research Record 2673, 217-229.
-Bhargava, N., Siddagangaiah, A. K., and Ryntathiang, T. L. (2021). Systematic approach to address challenges in microsurfacing mix design. Construction and Building Materials 270, 121759.
-Boussad, N., and Martin, T. (1996). Emulsifier content in water phase and particle size distribution: Two key-parameters for the management of bituminous emulsion performance. In Eurasphalt & Eurobitume Congress, Strasbourg, 7-10 May 1996. Vol. 3. Paper E&E. 6.159.
-D244, A. (2009). Standard Test Methods and Practices for Emulsified Asphalts. Annual Book of Standards.
-Durand, G. (1994). Manufacturing Process And Emulsion Properties. In 21st Annual Meeting of the Asphalt Emulsion Manufacturers Association.
-Esfahani, M. A., and Khatayi, A. (2022). Effect of type and quantity of emulsifier in bitumen polymer emulsion on microsurfacing performance. International Journal of Pavement Engineering 23, 957-971.
-Goli, A., Emadi, H., and Sadeghi, P. (2022). Investigating the effect of using steel slag on abrasion resistance of roller-compacted concrete pavement. Innovative Infrastructure Solutions 7, 297.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA). Micro-surfacing: pavement resurfacing. Annapolis, Md, USA. Technology. Sixth Ed., Butterworth-Heinemann, Oxford.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA), (2010). Micro-surfacing: pavement resurfacing.  ISSA TB139. International Slurry Surfacing Association.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA), (2010). Micro-surfacing: pavement resurfacing.  ISSA TB 100. 2010. International Slurry Surfacing Association.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA), (2010). Micro-surfacing: pavement resurfacing. ISSA TB 109. International Slurry Surfacing Association.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA), (2010). Micro-surfacing: pavement resurfacing.  ISSA TB 114. 2010. International Slurry Surfacing Association.
-International Slurry Surfacing Association (ISSA), (2010). Micro-surfacing: pavement resurfacing.  ISSA TB 106. 2010. International Slurry Surfacing.
-James, A. (1998). Asphalt emulsions (chemistry and concepts). In 2nd Asphalt technology conference of the Americas. Austin, Texas.
-Kumar, R., and Ryntathiang, T. L. (2016). New laboratory mix methodology of microsurfacing and mix design. Transportation Research Procedia 17, 488-497.
-Poursoltani, M., and Hesami, S. (2020). Performance evaluation of microsurfacing mixture containing reclaimed asphalt pavement. International Journal of Pavement Engineering 21, 1491-1504.
-Robati, M., Carter, A., and Perraton, D. (2013). Evaluation of test methods and selection of aggregate grading for type III application of micro-surfacing. The International Journal of Pavement Engineering & Asphalt Technology (PEAT).
-Robati, M., Carter, A., and Perraton, D. (2015). Evaluation of a modification of current microsurfacing mix design procedures. Canadian Journal of Civil Engineering 42, 319-328.
-Robinson, R., Danielson, U., and Snaith, M. S. (1998). Road maintenance management: concepts and systems. Springer.
-Verlhac, P., Verzaro, F., Calderon, F. L., Potti, J., and Eckmann, B. (2002). Characterisation of Bituminous Emulsions: Particle Size Distribution and Amount of Residual Emulsifier. Paper 1C-172. In Proc., 3rd World Congress on Emulsions. Lyon, France.
-Wang, A., Shen, S., Li, X., and Song, B. (2019). Micro-surfacing mixtures with reclaimed asphalt pavement: Mix design and performance evaluation. Construction and Building Materials 201, 303-313.
-Ye, Y., Guo, J., and Hou, F. (2017). Effects of Aggregate Gradation on Drying Micro-Surfacing added by Waste Rubber Powders. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 216, 012030. IOP Publishing.