یکی از خرابی های متداول در مخلوط های آسفالتی ناشی از تاثیر تخریبی رطوبت بر پیوستگی قیر و چسبندگی قیر-سنگدانه می باشد که خرابی رطوبتی نام دارد. روش های مختلفی برای بهبود چسبندگی و کاهش حساسیت رطوبتی وجود دارد که یکی از متداولترین آنها اصلاح قیر با مواد مناسب می باشد. در این پژوهش، به بررسی تاثیر استفاده از مواد پلیمری به عنوان اصلاح کننده قیر در کاهش خرابی رطوبتی مخلوط آسفالت گرم پرداخته می شود. آزمایش بارگذاری تکراری در شرایط خشک و مرطوب به همراه پارامترهای ترمودینامیک بر اساس اندازه گیری اجزای انرژی آزاد سطحی قیرها و سنگدانه ها بر اساس روش های صفحه ویلهلمی و روش جذب همگانی برای بررسی تاثیر مواد پلیمری استفاده شده اند. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان می دهد که استفاده از پلیمر SBR)Styrene-Butadiene Rubber ) باعث شده است تا نسبت مدول مرطوب به خشک مخلوط های آسفالتی که مقاومت آنها را در برابر خرابی رطوبتی نشان می دهد، در همه نمونه ها به ویژه در نمونه های ساخته شده با سنگدانه های گرانیتی بهبود یابد. همچنین، پلیمر SBRباعث افزایش در انرژی آزاد پیوستگی و کاهش در انرژی آزادشده سیستم در رخداد عریان شدگی شده است که بیانگر کاهش تمایل سیستم برای عریان شدگی است. شاخص حساسیت رطوبتی، که درصد سطح سنگدانه های در معرض رطوبت است، بر اساس اندازه گیری اجزای انرژی آزاد سطحی قیر و سنگدانه و مدول مخلوط آسفالتی در سیکل های بارگذاری به دست آمده است. نتایج این شاخص نیز نتایج مشابهی با نسبت مدول خشک به مرطوب را نشان می دهد. نتایج این شاخص نشان می دهد که SBRباعث کاهش قابل توجه در درصد عریان شدگی در نمونه های مخلوط آسفالتی کنترل شده است.

افزایش روزافزون حجم ترافیک راه ها به همراه افزایش بار محوری وسایل نقلیه منجر به اعمال تنش های بیشتری بر سازه روسازی راه ها می شود. بنابراین خرابی های زودرس در اثر تکرار بارگذاری در قشر رویه آسفالتی روسازی ها، بیشتر مشاهده می شود. اصلاح قیر با افزودنی های پلیمری یکی از متداول ترین روش های اصلاح قیر و بهبود مشخصات آن در مواجهه با انواع خرابی های ناشی از بارگذاری است. در این پژوهش از افزودنی های پلیمری استایرن بوتادین استایرن (SBS)، استایرن بوتادین رابر (SBR) و پلی اتیلن سبک (LDPE) به همراه روان کننده ساسوبیت به منظور ارزیابی مکانیزم های شیارشدگی، خستگی ناشی از بارگذاری و ترک های برودتی قیر های اصلاح شده پلیمری استفاده شده است. ضمن این که علاوه بر آزمایش های رایج شارپ، از آزمایش تکمیلی جاروب دامنه خطی که برای ارزیابی عملکرد خستگی قیرهای اصلاح شده توصیه شده نیز استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمایش ریومتر برش دینامیکی نشان می دهند که استفاده از افزودنی های پلیمری ضمن بهبود شاخص شیارشدگی قیر پایه، درجه عملکردی بالای قیر را سه رده افزایش می دهند. همچنین ساسوبیت علاوه بر کاهش ویسکوزیته چرخشی قیرهای پلیمری، دمای عملکردی بالای قیر پلیمری حاوی استایرن بوتادین استایرن را یک رده افزایش می دهد. با این وجود، بر اساس نتایج آزمایش تیرچه خمشی، افزودنی های پلیمری و ساسوبیت تاثیر مثبتی بر عملکرد قیر پایه در دمای پایین ندارند. مقایسه عملکرد خستگی قیرهای پلیمری بر اساس نتایج آزمایش جاروب دامنه خطی نیز نشان می دهد که پلیمر استایرن بوتادین رابر بیشترین تاثیر را در افزایش عمر خستگی قیر پایه داشته است. ضمن این که ساسوبیت در سطوح کرنش بالا عمر خستگی قیرهای پلیمری را افزایش می دهد.

آسفالت ماستیک درشت دانه (SMA)1 از جمله آسفالت هایی است که با توجه به مزیت های بسیار زیاد آن مورد توجه راهسازان قرار گرفته است. از جمله مزایای این آسفالت می توان به افزایش مقاومت در برابر تعییر شکل ماندگار، کاهش روند رشد ترک، بهبود مقاومت لغزندگی، کاهش آلودگی صوتی ناشی از تردد وسائل اشاره کرد. در این پژوهش از پلیمر SBR2 خالص به صورت مخلوط در قیر و SBR مایع به صورت مستقیم در مخلوط جهت بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط های آسفالتی ماستیک درشت دانه استفاده و نتایج با مخلوط بدون پلیمر به عنوان مخلوط شاهد مقایسه شده اند. در خلال این مطالعه آزمایشهای مارشال، حساسیت رطوبتی، خستگی قطری و ویل تراک بر روی نمونه های ساخته شده با SBR انجام شد. نتایج نشانگر آن بود که استفاده از پلیمر SBR مخلوط در قیر تاثیر مثبتی روی مقاومت کشی غیرمستقیم، مقاومت مارشال، مدول برجهندگی، مقاومت در برابر شیارشدگی و خستگی دارد. بااین حال، مقاومت در برابر رطوبت برای این مخلوط ها تفاوت چندانی با مخلوط شاهد ندارد. استفاده از پلیمر SBR مایع به صورت مستقیم در مخلوط باعث کاهش مقاومت خستگی و شیاردگی مخلوط های آسفالتی SMA شد. با این حال چنانچه این پلیمر بعد از قیر به مخلوطاضافه شود موجب بهبود در مقاومت مخلوط در برابر رطوبت می شود.

فرسایش بادی از عوامل اصلی تخریب خاک و محیط زیست، انتقال ذرات معلق و رسوب دهنده آن در شبکه های آبیاری و زهکشی است. بادهای موسمی منطقه، منجر به فرسایش بادی اراضی کشاورزی استان های آذربایجان شرقی و غربی شده و آثار مخربی بر منابع زیست محیطی و تأسیسات اقتصادی خواهد داشت. هزینه زیاد مالچ های نفتی و آثار مخرب آنها در محیط زیست، منجر به استفاده از مواد سازگار با محیط زیست و ارزان تر شده است. در این تحقیق، اثر پلیمر مایع رزین SBR و میکروارگانیسم باسیلوس پاسته اوری بر کنترل فرسایش بادی و طوفان گرد و غبار در منطقه جبل کندی ارزیابی شده است. برای شبیه سازی فرسایش خاک از دستگاه تونل باد با دامنه سرعت صفر تا 15 متر بر ثانیه در ارتفاع 15 سانتی متری از کف تونل استفاده شده است. طبق نتایج بدست آمده، در نمونه ها، با افزایش سرعت باد مقدار فرسایش خاک به صورت نمایی افزایش می یابد، به گونه ای که در نمونه شاهد تا سرعت حدود هفت متر بر ثانیه افزایش مقدار فرسایش خاک ناچیز است، ولی از سرعت حدود هفت متر بر ثانیه تا حدود 15 متر بر ثانیه، مقدار فرسایش خاک از 51/5 به 240 کیلوگرم بر مترمربع بر ساعت افزایش یافته است. همچنین روند افزایش مقدار فرسایش خاک در نمونه تثبیت شده با میکروارگانیسم بسیار کند و در سرعت 15 متر بر ثانیه برابر 1/1 کیلوگرم بر مترمربع بر ساعت و در نمونه تثبیت شده با پلیمر تقریبا صفر است. برای بررسی مقاومت سطحی نمونه های خاک تثبیت شده از آزمایش مقاومت فروروی استفاده شد که طبق نتایج، مقدار متوسط مقاومت فروروی در نمونه های تثبیت شده با میکروارگانیسم و پلیمر به ترتیب برابر با 58 و 76 کیلوپاسکال است در حالی که مقاومت فروروی نمونه شاهد 15 کیلوپاسکال می باشد.

یکی از مهم ترین داده های کاربردی در مکانیک خاک غیراشباع، منحنی مشخصه آب-خاک (SWCC) است. این منحنی به شکل تابع سیگموید است و رابطه ی بین درصد رطوبت حجمی (Ө ) و یا درصد رطوبت وزنی (w) را با مکش کالبدی خاک مشخص می کند و در حالت کاهش درصد رطوبت با افزایش مکش، شاخه خشک شدگی و در حالت افزایش درصد رطوبت با کاهش مکش، شاخه ترشدگی خاک را نشان می دهد. در این پژوهشتأثیر دو نوع تثبیت کننده ی پلیمر SBR و میکروارگانیسم باسیلوس پاسته اوری روی منحنی مشخصه آب-خاک ماسه ی بادی منطقه جبل کندی، کانون ریزگرد غرب دریاچه ی ارومیه ارزیابی شده است. درصدهای مواد تثبیت کننده 5-10 و 15 بودند. نتایج این پژوهش بیان می کند که با افزایش درصد مواد تثبیت کننده، شیب منحنی مشخصه از شکل تک مدل به صورت دو مدل تبدیل می شود. به علاوه مقدار ورود هوا و مقدار آب باقی مانده با افزایش درصد مواد تثبیت کننده افزایش می یابد و در نتیجه منجر به افزایش ظرفیت نگه داشت آب می شود. شکل دو مدل منحنی مشخصه آب-خاک، حضور دو سطح اندازه ی حفره ها، به نام ماکرو و میکرو حفره های را بیان می کند. برای 10 و 15 درصد از مواد تثبیت کننده، ماکرو حفره های گستره وسیعی از منحنی مشخصه از 5/0 تا 100 کیلوپاسکال را نشان می دهد. نتایج به دست آمده نشان داد که منحنی مشخصه ماسه تثبیت شده با پلیمر و میکروارگانیسم به شدت به بافت و توزیع اندازه حفره های ماسه تثبیت شده وابسته است و در نتیجهتأثیر مهمی روی ویژگی های هیدرولیکی آن دارد. هم چنین میزان نگه داشت آب در خاک و افزایش مکش در تثبیت نمونه با پلیمر چشم گیرتر از تثبیت با میکروارگانیسم است.

این مقاله، تاثیرات متقابل میکروسیلیس و پلیمر استایرن بوتادین (SBR) را بر مقاومت فشاری بتن بررسی می نماید. تحلیل نتایج مقاومت فشاری 32 مخلوط بتنی با 2 نسبت آب به مواد سیمانی (0.45 و 0.35) و چهار درصد جایگزینی میکروسیلیس (%10، %7.5، %5، %0) و چهار درصد پلیمر استایرن بوتادین (%15، %10، %5، %0) بررسی شده است. یک مدل ریاضی براساس قانون آبرامز، بهمنظور پیش بینی مقاومت بتن های حاوی SBR و میکروسیلیس پیشنهاد شده است. این مدل ساده، ممکن است به عنوان راهنمایی مناسب برای اختلاط مخلوط های بتنی حاوی میکروسیلیس و پلیمراستایرن بوتادین به کار رود.

در این پژوهش، از نیروهای بین مولکولی در الاستومرهای NBR، EPDM، SBR و NR برای بررسی خواص فیزیکی بویژه گرانروی ظاهری لاستیک SBR/NR استفاده شده است. همچنین، از نتایج سایر پژوهشگران در زمینه نیروهای برهمکنش، انرژی اتصال و چسبندگی و حلالیت در اختلاط لاستیک ها استفاده شده و به کمک معادلات ترمودینامیک، نیروهای بین سطحی و ضخامت بین لایه ای نسبی مشخص شد. در ضمن، این عوامل در لاستیک SBR/NR و EPDM/NBR مقایسه شدند. ارتباط درصد وزنی SBR/NR با این نیروها در محاسبه گرانروی بکار گرفته شده، نتایج با گرانروی مونی مقایسه شد.

در کار حاضر، انتقال گرما در آمیزه های لاستیکی مصرفی در رویه تایرهای سواری مطالعه شده است. سه مجموعه پنج تایی آمیزه ساخته شد که در آن ها از دو نوع کائوچوی SBR امولسیونی و محلولی (با و بدون روغن اضافی) و پنج ترکیب درصد دوده-سیلیکای اصلاح شده استفاده شد. برای مقایسه، سه آمیزه مرجع بدون استفاده از هیچ نوع پرکننده ای ساخته شدند. ضریب نفوذ گرمایی با روشی جدید تعیین شد که برپایه حل وارون مساله انتقال گرما به کمک نرم افزار های Abaqus و Isight قرار دارد. نشان داده شد، در تمام نمونه های دارای پرکننده وابستگی شدید ضریب نفوذ گرمایی به دما وجود دارد. در توجیه این مطلب سه پدیده وجود دارد که عبارت از افزایش فواصل بین مولکولی و انرژی لرزشی در اثر افزایش دما و اختلاف بین ضریب نفوذ گرمایی پلیمر و پرکننده است. به همین دلیل تغییرات در ریز و درشت ساختار کائوچوی SBR و نسبت دوده به سیلیکا اثر قابل ملاحظه ای بر چگونگی این تغییرات دارد. به عنوان مثال، کاهش تعداد نقاط انتهایی در کائوچوی SBR محلولی موجب کم شدن اثر کاهش فواصل بین مولکولی می شود. به همین دلیل، آمیزه های برپایه این نوع کائوچو در مقادیر کم سیلیکا کاهش کمتری را در ضریب نفوذ گرمایی با افزایش دما نسبت به آمیزه های برپایه کائوچوی امولسیونی نشان می دهند. با افزایش سیلیکا و ایجاد اتصالات عرضی شیمیایی بین زنجیر های پلیمر و پرکننده نیز پدیده مشابهی رخ می دهد و اثر انرژی لرزشی بیشتر می شود. روغن نیز به عنوان ماده کوچک مولکول با حرکت بین زنجیرها موجب تسهیل در انتقال گرما و افزایش موقت ضریب نفوذ گرمایی در محدوده 60oC تا 80oC می شود.