پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 628 |
| تعداد مقالات | 9,179 |
| تعداد مشاهده مقاله | 67,526,988 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,061,703 |
امکان‌سنجی استفاده از مواد بیوآسفالت در قیر از نظر رئولوژیک و درجه عملکردی | ||
| مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل | ||
| دوره 8، شماره 3 - شماره پیاپی 31، آذر 1401، صفحه 25-46 اصل مقاله (995.69 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jtie.2022.25053.1570 | ||
| نویسندگان | ||
| منصور فخری* 1؛ محمد امین نوروزی2؛ فاطمه ذوقی3 | ||
| 1استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیر طوسی، تهران | ||
| 2دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران | ||
| 3دانش‌آموخته کارشناسی، دانشکده شیمی، دانشگاه سراسری کاشان | ||
| تاریخ دریافت: 07 آبان 1400، تاریخ بازنگری: 04 اسفند 1400، تاریخ پذیرش: 13 فروردین 1401 | ||
| چکیده | ||
| با پیشرفت‌های اجتماعی و اقتصادی صورت گرفته و همچنین راه‌های جدیدی که هر ساله احداث می‌شوند، نیاز به یک روسازی هموار و مقاوم که عمر خدمت‌دهی بیشتری داشته باشد کاملاً حس می‌شود. علاوه بر این، بر کسی پوشیده نیست که استفاده از مخلوط آسفالتی سنتی، به دلیل استفاده از قیر، که یک منبع تجدیدناپذیر است، مشکلات زیستمحیطی بسیاری ایجاد می‌کند. از این رو، چندین سال است که محققین به دنبال یافتن راه‌حلی برای بهبود عملکرد روسازی و یافتن جایگزینی مناسب برای قیر هستند. یکی از این مواد جایگزین از منابع زیستی بهدست می‌آید که اصطلاحاً به آن بیوآسفالت گفته می‌شود. در این پژوهش، امکان استفاده از لیگنین و روغن موتور ضایعاتی، که از مواد بیوآسفالت هستند، در قیر، جهت بهبود خواص آن بررسی شد. نمونه‌های مورد آزمایش شامل قیر خالص PG64-22 (بهعنوان شاهد)، نمونه‌های حاوی 5 و 10 درصد لیگنین، نمونه‌های حاوی 4 درصد روغن موتور ضایعاتی و همینطور نمونه‌های دارای هر دو افزودنی می‌باشند. آزمایش‌های سوپرپیو شامل RV، DSR، BBR، RTFO، PAV و MSCR به طور کامل روی تمامی نمونه‌ها در دماهای مختلف انجام شد تا نمونه‌ها از نظر رئولوژی به طور کامل بررسی شوند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که افزودن لیگنین یا روغن موتور ضایعاتی و یا ترکیبی از هر دو، علاوه بر آنکه از مواد ضایعاتی در قیر استفاده می‌شود و از نظر زیستمحیطی و اقتصادی بسیار مفید هستند، می‌توانند خواص رئولوژیک قیر را نیز بهبود دهند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بیوآسفالت؛ قیر؛ لیگنین؛ روغن موتور ضایعاتی؛ PG | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Feasibility study of using bio-asphalt materials in bitumen in terms of rheology and performance grade | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mansour Fakhri1؛ Mohammad Amin Norouzi2؛ fatemeh zoughi3 | ||
| 1Professor, Head of Department of Transportation, School of Civil Engineering, K.N.Toosi University of Technology, Tehran 1996715433, Iran | ||
| 2Road and transportation department, Khaje Nasir University, Tehran, Iran | ||
| 3Chemistry department, Kashan University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| With the social and economic developments, as well as the new roads that are being built every year, the need for a smooth and durable pavement that has a longer service life is fully felt. In addition, it is no secret that the use of traditional asphalt mixes causes many environmental problems due to the use of bitumen, which is a non-renewable source. Therefore, researchers have been looking for a solution to improve pavement performance and find a suitable alternative to bitumen. One of these alternative materials is derived from biological sources, commonly referred to as BioAsphalt. In this study, the possibility of using lignin and waste engine oil, which are bio-asphalt materials, in bitumen to improve its properties was investigated. The lignin used in the study was extracted from black liquor. Waste engine oil was also taken from a car repair shop. The samples are PG64-22 as control sample, samples containing 5% and 10% lignin, samples containing 4% waste engine oil, and samples containing both additives. Superpave tests including RV, DSR, BBR, RTFO, PAV and MSCR were performed on all samples at different temperatures to fully examine the samples rheologically. The results showed that the addition of lignin or WEO or a combination of both, can improve the rheological properties of bitumen. Also using waste materials in bitumen can be useful from an environmental and economic point of view. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Lignin, WEO, PG, Reholigical, BioAsphalt | ||
| مراجع | ||
|
Azahar, W., Bujang, M., Putra Jaya, R., Hainin, M. R., Mohamed, A., Ngadi, N. and Jayanti, D. 2016. “The potential of waste cooking oil as bio-asphalt for alternative binder– An overview”. J. Teknol., 78. https://doi.org/10.11113/jt.v78.8007
Ben-Iwo, J., Manovic, V. and Longhurst, P. 2016. “Biomass resources and biofuels potential for the production of transportation fuels in Nigeria”. Renew. Sustain. Ener. Rev., 63: 172-192. https://doi.org/10.1016 /j.rser.2016.05.050
Biermann, C. J. 1993. “Essentials of pulping and papermaking”. Academic Press.
Dedene, C. D. and You, Z. 2014. “The performance of aged asphalt materials rejuvenated with waste engine oil”. Int. J. Pavement Res. Technol., 7: 145-152. https://doi.org/10.6135/ijprt.org.tw/2014.7(2).145
Fernandes, S., Silva, H. M. and Oliveira, J. R. 2019. “Mechanical, surface and environmental evaluation of stone mastic asphalt mixtures with advanced asphalt binders using waste materials”. Road Mater. Pavement Design, 20(2): 316-333.
Gao, J., Wang, H., Liu, C., Ge, D., You, Z. and Yu, M. 2020. “High-temperature rheological behavior and fatigue performance of lignin modified asphalt binder”. Constr. Build. Mater., 230: 117063.
Gómez-Fernández, S., Ugarte, L., Calvo-Correas, T., Peña-Rodríguez, C., Corcuera, M. A. and Eceiza, A. 2017. “Properties of flexible polyurethane foams containing isocyanate functionalized kraft lignin”. Industrial Crops Products, 100: 51-64. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.02.005
Hill, B., Oldham, D., Behnia, B., Fini, E., Buttlar, W. and Reis, H. 2018. “Evaluation of low temperature viscoelastic properties and fracture behavior of bio-asphalt mixtures”. Int. J. Pavement Eng., 19(4): 362-369. https://doi.org/10.1080/10298436.2016.1175563
Liu, S., Peng, A., Wu, J. and Zhou, S. B. 2018. “Waste engine oil influences on chemical and rheological properties of different asphalt binders”. Constr. Build. Mater., 191: 1210-1220. https://doi.org/10.1016/ j.conbuildmat.2018.10.126
Maceiras, R., Alfonsín, V. and Morales, F. J. 2017. “Recycling of waste engine oil for diesel production”. Waste Manag., 60: 351-356. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.08.009
Mamat, R., Hainin, M. R., Hassan, N., Rahman, N., M. Warid, M. N. and Idham, M. 2015. “A review of performance asphalt mixtures using bio-binder as alternative binder”. J. Teknol., 77. https://doi.org /10.11113/jt.v77.6681
Movilla-Quesada, D., Raposeiras, A. C., Muñoz, O. and Castro-Fresno, D. 2017. “Reduction in the use of mineral aggregate by recycling cellulose ashes to decrease the aging of hot asphalt mixtures”. Constr. Build. Mater., 143; 547-557. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.154
Norgbey, E., Huang, J., Hirsch, V., Liu, W., Wang, M., Ripke, O. … and Nkrumah, P. 2020. “Unravelling the efficient use of waste lignin as a bitumen modifier for sustainable roads”. Constr. Build. Mater., 230: 116957. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116957
Pelitli, V., Doğan, Ö. and Köroğlu, H. J. 2017. “Waste oil management: Analyses of waste oils from vehicle crankcases and gearboxes”. Global J. Environ. Sci. Manag., 3(1): 11-20. https://doi.org/10.22034/gjesm. 2017.03.01.002
Pérez, I., Pasandín, A. R., Pais, J. C. and Pereira, P. A. 2019. “Feasibility of using a lignin-containing waste in asphalt binders”. Waste Biomass Valorization, 11: 3021-3034.
Qian, Y., Zhong, X., Li, Y. and Qiu, X. 2017. “Fabrication of uniform lignin colloidal spheres for developing natural broad-spectrum sunscreens with high sun protection factor”. Industrial Crops Products, 101: 54-60. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.03.001
Qiu, Y., Ding, H., Rahman, A. and Wang, W. 2018. “Damage characteristics of waste engine oil bottom rejuvenated asphalt binder in the non-linear range and its microstructure”. Constr. Build. Mater., 174: 202-209. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.056
Qurashi, I. A. and Swamy, A. K. 2018. “Viscoelastic properties of recycled asphalt binder containing waste engine oil”. J. Clean. Prod., 182: 992-1000. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.237
S.Y. Lin, C.W. Dence, Methods in lignin chemistry, Springer Science & Business Media2012
Su, N., Xiao, F., Wang, J., Cong, L. and Amirkhanian, S. 2018. “Productions and applications of bio-asphalts– A review”. Constr. Build. Mater., 183: 578-591. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.118
Villanueva, A., Ho, S. and Zanzotto, L. 2008. “Asphalt modification with used lubricating oil”. Can. J. Civ. Eng., 35: 148-157. https://doi.org/10.1139/L07-092
Wang, H. and Derewecki, K. 2013. “Rheological properties of asphalt binder partially substituted with wood lignin”. In: Airfield and Highway Pavement 2013, Sustainable and Efficient Pavements, pp. 977-986.
Xue, Y., Wu, S., Cai, J., Zhou, M. and Zha, J. 2014. “Effects of two biomass ashes on asphalt binder: Dynamic shear rheological characteristic analysis”. Constr. Build. Mater., 56: 7-15. https://doi.org/10.1016/j. conbuildmat.2014.01.075 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 576 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 264 |
||