KFUPM ePrints

Improvement of Asphalt Performance using Industrial wastes

l Improvement of Asphalt Performance using Industrial wastes. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF (Ph.D Dissertation)
7Mb

Arabic Abstract

يزداد الطلب على الاسفلت و يزداد سعره يوما بعد يوم نتيجة لبناء شبكات الطرق السريعة الضخمه في جميع أنحاء العالم. ان استخدام مواد النفايات في تعديل الأسفلت يمكن أن تقلل من أسعار الإسفلت وكذلك حل مشاكل التخلص من النفايات. كما أن التباين في المناخ الموسمي يتطلب تحسين الأسفلت لمنع اجهاد الكلال والتخدد للرصفات الأسفلتيه. تم استخدام النفايات الصناعية التالية لتعديل وتحسين الأداء للاسفلت: الكبريت من مصانع معالجة النفط و الغاز، فتات المطاط من الإطارات المستعملة، شمع البولي ايثيلين من صناعة البوليمرات ورماد النفط المتطاير من محطات توليد الطاقة. وأجريت الاختبارات القياسية على الرابط الاسفلتي وخلطات الخرسانة الإسفلتية مع التركيز على أداء الانسيابية و الانسيابية الحراريه. استخدم شمع البولي ايثيلين و فتات المطاط لتعديل الأسفلت الكبريتي.و كانت المشاكل الرئيسية للكبريت في الأسفلت هو تكسر الكلال بسبب عدم وجود مرونة كافية في مزيج الأسفلت الكبريتي. أظهر استخدام شمع البولي ايثلين و فتات المطاط مع الأسفلت الكبريتي تحسنا في مرونة الأسفلت الكبريتي. كما أظهر مزيج الأسفلت الكبريتي وشمع البولي ايثيلين وفتات المطاط تحسن في درجة الأداء، ومعامل المرونة والثبات وإجهاد الشد غير المباشرة والديمومه ومقاومة التخدد. من ناحية أخرى، تمت معالجة رماد النفط المتطاير بواسطة الطرق الفيزيائية والكيميائية لتحسين خصائص سطحها مما يؤدي إلى تحسين التوافق والتفاعل بين رماد النفط المتطاير المعدل والأسفلت. و أظهر استخدام رماد النفط المتطاير المعدل في خلطات الخرسانة الإسفلتية تحسنا في معامل المرونة، وإجهاد الشد غير المباشرة والثبات. كما تحسنت أيضا مقاومة التخدد و الكلال لخلطات الخرسانة الأسفلتية. كما أظهرت جميع النفايات إمكانية استخدامها لتحسين الرصفات الأسفلتيه.

English Abstract

Asphalt demand and price are increasing day by day due to construction of massive highway worldwide. Use of waste materials in asphalt modification can reduce the price of asphalt as well as solve waste disposal problems. Also, variation in seasonal climate demands asphalt modification to prevent stress cracking and rutting of asphalt pavement structure. The following industrial wastes were used to modify and improve the performance of asphalt wastes: sulfur from oil and gas processing plants, crumb rubber from used tires, polyethylene wax from polymer industry and oil fly ash (OFA) from power generation plants. Standard tests on asphalt binder and asphalt concrete mixes were performed with focus on rheological and thermorheological performance. Polyethylene wax and crumb rubber were used to modify sulfur-asphalt. The main problems of sulfur in asphalt are cracking due to lack of flexibility of the sulfur-asphalt mix. Use of polyethylene wax and crumb rubber with sulfur-asphalt showed improvement in elasticity and flexibility of asphalt-sulfur binder. Polyethylene wax and crumb rubber modified sulfur-asphalt concrete mixes showed improved performance grading, resilient modulus, stability, indirect tensile stress and durability and rutting resistance. On the other hand, OFA was treated by physical and chemical methods to improve its surface properties which lead to better compatibility and reactivity of modified OFA and asphalt. Use of treated OFA in asphalt concrete mixes showed improvement in resilient modulus, indirect tensile stress and stability. It also improved rutting resistance and fatigue life of asphalt concrete mixes. All wastes showed a potential for application in asphalt pavement.



Item Type:Thesis (PhD)
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor:Hussein, Ibnelwaleed A. Hussein
Committee Co-Advisor:Hamad, Hamad I. Abdul Wahhab
Committee Members:Shawabkeh, Reyad A. Shawabkeh and Amin, Mohamed B. Amin and Rahman, S. U. Rahman
ID Code:138973
Deposited By:PARVEZ MOHAMMAD ANWAR (g200504830)
Deposited On:24 Jul 2013 19:47
Last Modified:24 Nov 2014 10:46

Repository Staff Only: item control page