برگزاری دفاعیه دکتری مهندس مهدی زال نژاد
| تاریخ ارسال: 1403/10/8 |
 |
مهندس مهدی زال نژاد دانشجوی دوره دکتری این دانشکده در رشته مهندسی عمران گرایش راه و ترابری، ۱۵ دی ماه سال ۱۴۰۳ از رساله خود تحت عنوان «تحلیل رفتار عملکردی و رنگ‌سنجی مخلوط‌های حفاظتی (اسلاری‌سیل و میکروسرفیسینگ) حاوی رنگدانه‌های بومی در دماهای میانی و پایین با ارائه مدل پیش‌بینی رفتاری» به صورت حضوری با راهنمایی دکتر حسن زیاری دفاع می نماید. |
| چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد: مخلوط‌های آسفالتی رنگی در سال‌های اخیر به دلیل مزایای ایمنی، زیست‌محیطی، زیبایی و محوطه‌سازی در مناطق شهری کاربرد فزاینده‌ای یافته‌اند. توسعه فنون تولید آسفالت رنگی با دوام و استفاده از تکنولوژی‌های حفاظتی مانند اسلاری‌سیل و میکروسرفیسینگ رنگی از جمله روش‌های مهم در این زمینه است. برای دستیابی به مخلوط‌های باکیفیت، طراحی مناسب و عملکرد مکانیکی اهمیت دارد و همچنین تجزیه‌وتحلیل دوام رنگ این مخلوط‌ها از نظر توسعه و پایداری رنگ بسیار مهم است. در این راستا، به‌منظور ساخت مخلوط‌های حفاظتی رنگی دو نوع ترکیب شامل مخلوط‌های حفاظتی حاوی سنگدانه طبیعی و رنگدانه و مخلوط‌های حفاظتی رنگی حاوی سرباره فولاد در نظر گرفته شد. مطالعه حاضر، عملکرد نمونه‌های آسفالتی رنگی را در سه بخش مجزا مورد بررسی قرار داده است. در بخش اول، ابتدا ویژگی‌های میکرو ساختاری مصالح و رنگدانه‌ها با استفاده از آزمون‌های XRF، XRD، BET، FESEM، FTIR و میزان رطوبت‌پذیری مورد تحقیق واقع شد. سپس در بخش دوم، عملکرد نمونه‌ها با استفاده از آزمون‌های چسبندگی مرطوب، بارگذاری چرخ-قیرزدگی، بارگذاری چرخ-جابجایی و حساسیت رطوبتی مطابق استانداردهای ASTM D۶۳۷۲ و ASTM D۳۹۱۰ ارزیابی شد. در ادامه در محدوده درصد قیر بهینه هر کدام از ترکیب‌ها، آزمایش‌های SFE روی ماستیک‌های رنگی و آزمایش شکست با نمونه ENDB در دمای پایین در سه مود خالص بارگذاری I، II و III انجام شد. در بخش سوم، مخلوط‌ها برای آزمایش‌های در حوزه تحلیل رنگ بر اساس مختصات رنگ‌سنجی CIELCH و آنالیز دمای سطح ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج مطالعه میکروسکوپی FESEM نشان داد که سرباره فولاد دارای سطح ناصاف و پودرهای رنگی دارای اشکال زاویه‌ای هستند. در تحلیل BET مشخص گردید میزان سطح ویژه پودر قرمز بیشترین جذب و بیشترین سطح تماس با قیر را دارد. در آنالیز XRF، XRD و FTIR مشاهده گردید که فیلرها دارای ترکیب و فازهای مختلفی بوده که بر خواص قیر و ماستیک نهایی تأثیر می‌گذارند. همچنین، افزودن SBR latex تغییرات قابل‌توجهی در ساختار قیر ایجاد کرده و به بهبود خواص الاستیک و ویسکوزیته آن منجر می‌شود. در میان نمونه‌های آسفالتی، مخلوط حاوی رنگدانه قرمز دارای مناسب‌ترین عملکرد بوده به‌طوری‌که نسبت به نمونه شاهد سبب افزایش چسبندگی در مدت‌زمان ۳۰ و ۶۰ دقیقه به ترتیب به میزان ۸/۱ و ۷/۶ درصد و کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط به میزان ۲۷/۶ درصد و کاهش میزان جابجایی عمودی در برابر بارگذاری ترافیکی به میزان ۱۱/۷ درصد گردید. در تعیین مشخصه‌های رنگی مشخص گردید، استفاده از TiO۲ در مقادیر ۱ تا ۳ درصد بر ترکیب‌های آبی و قرمز و مقدار ۱ درصد برای ترکیب‌های رنگی زرد مناسب است. همچنین در میان نمونه‌های حاوی سرباره فولاد، مخلوط حاوی ۳۳ درصد سرباره فولاد دارای مناسب‌ترین عملکرد بوده به‌طوری‌که نسبت به نمونه شاهد سبب افزایش چسبندگی در مدت‌زمان ۶۰ دقیقه به میزان ۳۷/۳ درصد و کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط به میزان ۴۷/۷ درصد و کاهش میزان جابجایی عمودی در برابر بارگذاری ترافیکی به میزان ۵۰/۸ درصد گردید. در آزمایش شکست مشخص شد که میزان مقاومت به شکست مخلوط‌های رنگی در بارگذاری تمام مودهای خالص با کاهش دمای آزمایش بیشتر می‌شود. علاوه بر این، KIc دارای حداکثر مقدار ضریب شدت تنش است، درحالی‌که KIIIc نشان‌دهنده کمترین مقاومت در برابر شکست است. این موضوع بیانگر این واقعیت است که پتانسیل ترک در مود خالص I کمتر از مودهای خالص II و III است. در نتایج SFE مشخص گردید که ماستیک‌های میکروسرفیسینگ زاویه تماس کمتری نسبت به نمونه‌های اسلاری‌سیل دارند که به معنای قابلیت تر شوندگی بهتر و چسبندگی بیشتر است. همچنین، نمونه‌های قرمز و فیلر طبیعی بیشترین انرژی آزاد سطحی و کار پیوستگی را نشان می‌دهند که بهبود خواص الاستیک و چسبندگی قیر را تأیید می‌کند. در تحلیل عملکرد حرارتی مشخص گردید آسفالت‌های رنگی نسبت به آسفالت سیاه معمولی دارای بازتاب خورشیدی بیشتری هستند (پودر زرد ۴۴%، آبی ۳۹% و قرمز ۳۵%). همچنین، دمای سطح آسفالت‌های رنگی به‌طور متوسط ۲۰ تا ۳۹ درصد کمتر از آسفالت سیاه است که نشان‌دهنده تأثیر مثبت بازتاب خورشیدی بیشتر بر کاهش دمای سطح آسفالت‌های رنگی است. کلمات کلیدی پایان‌نامه: آسفالت حفاظتی رنگی، رنگدانه‌های طبیعی، حساسیت رطوبتی، خصوصیات رنگ‌سنجی، عملکردی حرارتی و طیف بازتاب آدرس ایمیل و شماره تماس دانشجو: m_zalnezhad  civileng.iust.ac.ir |
دفعات مشاهده: 363 بار |
دفعات چاپ: 28 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر