دانلود مقاله مواد دوستدار محیط زیست برای مفهوم جدید روسازی آسفالت
چکیده
ارزیابی شده است که بیش از 90 درصد از 5.2 میلیون کیلومتر از جاده هاو بزرگراه های آسفالت اروپا دارای پوشش سطحی آسفالت می باشند. همچنین، حدود 44 درصد از کالاها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا از طریق جاده ها جابجا می شوند و حفظ وضعیت جاده ها برای انجام ترانزیت عامل بسیار مهمی برای اقتصاد می باشد.
ساخت جاده های جدید دارای کاربردهای متعددی برای محیط زیست از جمله مصرف حجم عمده ای از مواد و انرژی است. همچنین، قیمت نفت خام که منبع اصلی قیر است در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی داشته است (بخصوص در سالهای 2001 تا 2008). این عامل منجر به افزایش قیمت نهایی ترکیبات آسفالت شده است.
برای افزایش اقدامات پایدار و مقابله با افزایش قیمت، سنجش هایی با اعتبار کامل باید انجام شود. توسعه مواد و فناوریهای جدید برای ادغام مواد سبزتر، مواد بازیافتی و مواد ضایعات در چرخه تولید آسفالت راه حلی است که ثبات و مقرون به صرفه بودن صنعت روسازی آسفالت را افزایش می دهد.
مفهوم اصلی ارائه شده در این تحقیق، استفاده از روسازی جدید زیستی است که از طریق جایگزینی نسبی مواد سبزتر با ترکیبات آسفالت طراحی و همچنین آسفالت اصلاح شده (RAP)، ضایعات ساختمانی و خرابی ها (C&DW)، لیگنین (محصولات پسماندی فرآیند دوم تولید بیواناتول) و روغن حاصل از الیاف های زیستی تولید می شوند. در این تحقیق درباره یک مفهوم جدید برای ساختارهای آسفالت با ویژگی های زیست پذیری محیطی بحث شده است که دارای عملکرد بلند مدت در مقایسه با یازه های روسازی قدیمی می باشند.
دو مولفه اصلی در ترکیبات آسفالت – قیر معدنی و مواد متراکم-مورد تاکید قرار گرفته اند. در ارتباط با قیرهای معدنی، دو روش برای "سبز کردن" حجم مواد الیافیمورد بررسی قرار گرفته اند. در روش اول، قیرهای معدنی زیست محیطی مورد بررسی می گیرند که بخشی از الیاف های پتروشیمی هستند که جایگزین محصولات زیست محور می شوند. در روش دوم نیز از ضایعات صنعتی خاص برای جایگزینی پلیمر حاصل از نفت خام در قیرهای اصلاح شده استفاده می شود.در ارتباط با موارد متراکم نیز دو روش مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند که عبارتند از : استفاده از روسازی پر تردد (EAP) در ترکیب آسفالت داغ بدلیل اضافه کردن مواد زیستی که در دماهای پایین تر جوابگو می باشد و استفاده از مواد ضایعات ساختمانی و خرابه ای (C&DW). ترکیب بهینه C&DW به عنوان مواد خام با استفاده از یک فرآیند منتخب برای تجزیه C&DW جهت افزایش کیفیت نهایی مواد بازیافتی انجام می شود.
با در نظر گرفتن ساختار نهایی جاده ها، ابتکارات اصلی به شکل زیر خلاصه می شوند: A- در مقاطع سطحی که مقدمه ای بر معرفی مواد اصلاح شده قیر سبز است و این قیر جدید از تولید بیو اتانول حاصل از ضایعات به عنوان جایگزینی برای مواد افزودنی قدیمی مورد استفاده برای اصلاح پلیمری بدست می آید B- در مواد الیافی و پایه، مواد زیستی امکان ترکیب درصد بیشتری از آسفالت اصلاح شده را فراهم می آورند و C- لایه های پایین تر (زیر لایه ها و لایه های سطح پایین تر) عمدتا متشکل از مواد بدست آمده از ضایعات ساختمانی و تخریبی می باشند.
در این تحقیق، روش سیستماتیک انتخاب ترکیب مناسب این مواد اصلی برای روسازی در طراحی ترکیبات آسفالت با توجه به آزمایشات کتابخانه ای تا کاربردهای واقعی توصیف شده است. این روش توسط یک کنسرسیوم متشکل از شرکای FP7 با حمایت مالی پروژه Asphalt Pavements for a Sustainable Environment (APSE) توسعه یافته است.
1. مقدمه
ارزیابی شده است که بیش از 90 درصد از 5.2 میلیون کیلومتر از جاده هاو بزرگراه های آسفالت اروپا دارای پوشش سطحی آسفالت می باشند. همچنین، حدود 44 درصد از کالاها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا از طریق جاده ها جابجا می شوند و حفظ وضعیت جاده ها برای انجام ترانزیت عامل بسیار مهمی برای اقتصاد می باشد.
ساخت جاده های جدید دارای کاربردهای متعددی برای محیط زیست از جمله مصرف حجم عمده ای از مواد و انرژی است. همچنین، قیمت نفت خام که منبع اصلی قیر است در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی داشته است (بخصوص در سالهای 2001 تا 2008). این عامل منجر به افزایش قیمت نهایی ترکیبات آسفالت شده است.
4.نتیجه گیری و خلاصه
ساختار جاده بخشی است که نیازمند انجام سنجش های معتبر برای کاهش مصرف انرژی و تاثیرات محیطی و بخصوص کاهش استفاده از مواد خام مقرون به صرفه است. هدف پروژه APSE، کمک کردن به توسعه پایدار از طریق استفاده از سیاست های EU و کاهش تاثیرات محیطی مرتبط با ساخت جاده می باشد. هدف این پروژه دست یابی به فناوری های موثر برای تسهیل بازیافت آسفالت، استفاده از مواد شایعات و مواد سبز جدید می باشد و تمام این موارد با هم می توانند منجر به طراحی بهینه و ابتکاری محیطی سنگ فرشهای آسفالت و متعاقبا افزایش زیست پذیری تجاری شوند. بر اساس تحقیق انجام شده، می توان نتیجه گیری کرد که اندازه گیری های احتمالی معتبر از مواد جایگزین و استفاده گسترده از مواد بازیافتی از جمله آسفالت اصلاح شده و مواد بازیافت شده از ضایعات ساختمانی می تواند برای کاربری در موقعیت های مناسب موثر باشند.
Abstract
It is estimated that more than 90% of the 5.2 million kilometers of European paved roads and highways are surfaced with asphalt. Also, about 44% of goods are transported by road in the EU; maintaining their condition whilst in transit is crucial for the economy.
The construction of a new road has a number of implications for the environment, consuming large amount of materials and energy. Also, the price of crude oil, which is the major source of bituminous binder, has significantly increased in recent years (the most noticeably in 2001–2008). This has led to an increase in the total price of asphalt mixtures.
In order to promote sustainable practices and to combat price increase, measures with sound sustainability credentials need to be widely implemented. Developing novel materials and technologies to integrate greener material, waste and recycled materials into the production cycle of asphalt mixtures is a solution that improves both sustainability and cost-efficiency of the asphalt pavement industry.
The main concept presented in this paper is the application of an eco-innovative asphalt pavement designed through partial substitution of greener materials into asphalt mixtures: reclaimed asphalt pavement (RAP), construction and demolition waste (C&DW), lignin (by-product of 2nd generation bioethanol processing) and bio-binder from vegetable oil. This paper discusses a new concept of an asphalt pavement structure with ecologically oriented attributes, achieved whilst maintaining a level of long term performance comparable or greater than that of conventional pavement structures.
The two main components of asphalt mixture – bitumen and aggregates – are focused upon. In relation to bitumen, two methods to ‘green’ the fresh binder fraction are explored: The first investigates bio-fluxing bitumen, which enables part of the petro-chemical binder to be replaced with bio-based products; the second uses a specific industrial waste, also bio-derived, to replace the crude-oil derived polymer in modified bitumen. In relation to aggregates, two different approaches are also explored: The use of high rates of reclaimed asphalt pavement (RAP) in new hot asphalt mixtures, thanks to the addition of bio-fluxing agents which will allow working at lower temperatures, and the use of construction and demolition waste (C&DW). Optimal integration of C&DW as raw material will be established using a selective process for the separation of C&DW to increase the overall quality of the recycled aggregates.
Considering the full pavement structure, the main innovations can be summarized as follows: (A) in surface course is the introduction of green bitumen modifier, derived from recovered waste bioethanol production as an alternative to the traditional additives used for polymer modification; (B) in binder and base course, bio-fluxing agents allow for the integration of higher percentage of reclaimed asphalt; and (C) the lower layers (sub-base and subgrade) are mainly composed of materials derived from construction and demolition waste.
This paper describes the systematic approach for selecting the right combination of these main pavement components in the design of asphalt mixtures, from laboratory tests to real applications. This approach has been developed by a consortium of partners in the FP7 funded Asphalt Pavements for a Sustainable Environment (APSE) project.
1. Introduction
It is estimated that in excess of 90% of the 5.2 million kilometers of European paved roads and highways are surfaced with asphalt. Also, about 44% of goods are transported by road in the EU, therefore maintaining the condition of highways, to ensure effective transit of goods, is crucial to the economy.
The construction of a new road has a number of implications for the environment, consuming large amounts of materials and energy. Also, the price of crude oil, which is the major source of asphalt binder, has significantly increased in recent years (the most noticeably in 2001–2008). This has led to an increase in the total price of asphalt mixtures.
4. Conclusions and summary
Road construction is a sector where measures need to be taken in order to reduce the energy demand and environmental impact, and, in particular, to reduce the use of raw materials cost-effectively. The APSE project aims to contribute to sustainable development by adhering to relevant EU policies and reducing the environmental impact associated with the construction of roads. It aims to this by proving technologies that facilitate asphalt recycling, use of waste and novel greener binders, all integrated appropriately into optimal and eco-innovative designs of asphalt pavements, and thereby increasing their commercial viability. Based on the research conducted, it can be concluded that potential measures with sound sustainability credentials, including alternative binders and a wide use of recycled materials (including reclaimed asphalt and recycled materials derived from construction and demolition waste), can be adopted for widespread application in the right situations.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. روش تحقیق
3. مفهوم دوستدار محیط بودن روسازی آسفالت
3.1 استفاده از ضایعات ساختمانی و تخریبی در ساخت جاده
3.2 قیر گداخته زیستی برای ترکیب آسفالت اصلاح شده
3.3 الیاف های زیستی برای سطح آسفالت
3.4 بررسی شتاب
3.5 تحلیل ساختاری
4.نتیجه گیری و خلاصه
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Research approach
3. Eco-friendly concept of asphalt pavement
3.1. Applications of Construction and Demolition Waste in road construction
3.2. Bio-fluxed bitumen for asphalt mixtures containing reclaimed asphalt pavement
3.3. Bio-binders for asphalt surface layer
3.4. Accelerated testing
3.5. Structural analysis
4. Conclusions and summary
References
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه