نمونه پایاننامه راه و ترابری

نمونه پایان نامه راه و ترابری: راهنمای جامع برای دانشجویان

رشته راه و ترابری از جمله رشته‌های پرطرفدار در مقطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی است. دانشجویان این رشته با مبانی مهندسی عمران، حمل و نقل و ترافیک آشنا می‌شوند و می‌توانند در زمینه‌های مختلفی مانند طراحی، ساخت و نگهداری راه‌ها، پل‌ها، تونل‌ها، فرودگاه‌ها، بنادر و سیستم‌های حمل و نقل فعالیت کنند.

پایان نامه راه و ترابری فرصتی عالی برای دانشجویان است تا مهارت‌های خود را در این زمینه به کار گیرند و به حل مشکلات واقعی در حوزه حمل و نقل بپردازند.

در این مقاله، راهنمایی جامع برای نوشتن نمونه پایان نامه راه و ترابری ارائه می‌دهیم.

مراحل نوشتن نمونه پایان نامه راه و ترابری:

1. انتخاب موضوع:

اولین قدم انتخاب موضوعی مناسب برای پایان نامه است. موضوع باید در حوزه راه و ترابری باشد و از اهمیت و چالش کافی برخوردار باشد. برای انتخاب موضوع می‌توانید به منابع مختلفی مانند مقالات علمی، گزارش‌های فنی و نیازهای جامعه مراجعه کنید.

2. بررسی منابع:

پس از انتخاب موضوع، باید منابع مرتبط با موضوعتان را جمع آوری و مطالعه کنید. این منابع می‌توانند شامل مقالات علمی، کتاب‌ها، گزارش‌های فنی، آیین نامه‌ها و استانداردها باشند.

3. بیان مسئله:

در این بخش باید به طور واضح و مختصر، مسئله‌ای که قصد حل آن را در پایان نامه خود دارید، بیان کنید.

4. مرور ادبیات:

در این بخش باید به بررسی تحقیقات انجام شده در زمینه موضوعتان بپردازید. مرور ادبیات به شما کمک می‌کند تا از دانش موجود در این زمینه آگاهی یابید و جایگاه تحقیق خود را در میان سایر تحقیقات مشخص کنید.

5. روش تحقیق:

در این بخش باید روش تحقیق خود را برای حل مسئله بیان کنید. روش تحقیق باید متناسب با موضوع و مسئله شما باشد.

6. انجام تحقیق:

پس از انتخاب روش تحقیق، باید به جمع آوری داده‌ها و انجام آزمایش‌ها (در صورت نیاز) بپردازید.

7. تجزیه و تحلیل داده‌ها:

پس از جمع آوری داده‌ها، باید آنها را تجزیه و تحلیل کنید. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌توانید از روش‌های آماری و نرم افزارهای مختلف استفاده کنید.

8. نتیجه گیری:

در این بخش باید یافته‌های تحقیق خود را به طور خلاصه بیان کنید و به این سوال پاسخ دهید که آیا به اهدافتان در تحقیق رسیده‌اید یا خیر.

9. بحث:

در این بخش باید یافته‌های تحقیق خود را با یافته‌های سایر تحقیقات مقایسه کنید و محدودیت‌ها و چالش‌های تحقیق خود را بیان کنید.

10. پیشنهادات:

در این بخش باید پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده در این زمینه ارائه دهید.

نکاتی برای نوشتن نمونه پایان نامه راه و ترابری:

• از منابع معتبر و به روز استفاده کنید.
• مطالب را به طور واضح و مختصر بیان کنید.
• از نمودار، جدول و شکل برای illustrate your points استفاده کنید.
• از دستور زبان و نگارش صحیح استفاده کنید.
• از نرم افزارهای تخصصی مانند AutoCAD، ArcGIS و MATLAB در صورت نیاز استفاده کنید.
• قبل از ارائه نهایی، پایان نامه خود را به دقت ویرایش کنید.

منابع:

• وزارت راه و شهرسازی: [نشانی وب نامعتبر برداشته شد]
• سازمان راهداری و حمل و نقل جاده‌ای: https://www.rmto.ir/
• مرکز تحقیقات راه، مسکن و ساختمان: https://www.bhrc.ac.ir/

نمونه‌هایی از موضوعات نمونه پایان نامه راه و ترابری:

• بررسی علل تصادفات رانندگی در بزرگراه‌ها و ارائه راهکارهای کاهش آنها
• طراحی و بهینه سازی تقاطع‌ها
• مطالعه و تحلیل سیستم‌های حمل و نقل عمومی در کلانشهرها
• بررسی و تحلیل ظرفیت روسازی راه‌ها
• طراحی و احداث پل‌های عابر پیاده
• مطالعه و تحلیل سیستم‌های زهکشی در راه‌ها
• بررسی و تحلیل آلودگی هوا ناشی از ترافیک
• استفاده از سیستم‌های ناوبری هوشمند در حمل و نقل
• کاربرد سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) در مطالعات راه و ترابری

با نوشتن نمونه پایان نامه راه و ترابری می‌توانید مهارت‌های خود را در زمینه‌های مختلف از جمله طراحی، تحلیل، برنامه نویسی و حل مسئله ارتقا دهید.

نمونه پایاننامه راه و ترابری

فهرست عنوان ها

فصل اول: کلیات و تعریف مسئله
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله 2
1-3- فرضیه 4
1-4- اهداف تحقیق 4
1-5- ساختار پایاننامه 4
فصل دوم: مروری بر ادبیات گذشته موضوع
2-1- تاریخچه قیر و اصلاح آن 7
2-2- منابع قیر 8
2-2-1- قیرهای طبیعی 8
2-2-2- قیرهای نفتی 8

2-3- ساختمان شیمیایی قیر 8
2-3-1- اجزا قیر 10
2-3-1-1- آسفالتن 11
2-3-1-2- آروماتیک های قطبی (رزین ها) 11
2-3-1-3- آروماتیک های نفتی 12
2-3-1-4- اشباع ها (پارافین ها) 12

2-4- خواص مکانیکی و فیزیکی قیر 13
2-4-1- رفتار قیر 13
2-4-1-1- رفتار نیوتنی قیر 14
2-4-1-2- رفتار شبه پلاستیک و بینگهام پلاستیک 15
2-4-2- حساسیت حرارتی قیر 16
2-4-3- سخت شدن قیر 17
2-4-4- پیرشدگی قیر 19

2-5- اصلاح قیر 21
2-5-1- اصلاح قیر توسط پلیمر 21
2-5-2- مکانیزم اصلاح قیر با پلیمر 24
2-5-3- پایداری قیرهای پلیمری 25
2-5-4- تاریخچه دمایی 26

2-6- پلیمرهای رایج در اصلاح قیر 27
2-6-1- استایرن بوتادین رابر (SBR) 27
2-6-2- استایرن بوتادین استایرن (SBS) 28
2-6-3- اتیلن وینیل استات (EVA) 30
2-6-4- اصلاح قیر توسط پودر لاستیک (CRM) 30
2-6-5- اصلاح قیر توسط پلی فسفریک اسید (PPA) 32

2-7- آزمایش های قیر 33
2-7-1- آزمایش تعیین درجة نفوذ قیر 33
2-7-2- آزمایش نقطه نرمی قیر 34
2-7-3- آزمایش کشش پذیری 35
2-7-4- آزمایش نقطه اشتعال قیر 35
2-7-5- آزمایش تعیین ویسکوزیته 36
2-7-6- آزمایش نقطه شکست فراس 36

2-8- آزمایش های شارپ (SHRP) بر روی قیرها 37
2-8-1- آزمایش لعاب نازک چرخشی (RTFO) 37
2-8-2- آزمایش محفظه تسریع پیری 38
2-8-3- آزمایش ویسکومتر چرخشی 39
2-8-4- آزمایش رئومتر برشی دینامیکی (DSR) 40
2-8-5- آزمایش رئومتر تیر خمشی 42
2-8-6- آزمایش کشش مستقیم 42

2-9- آزمایش های آمیزه قیر- پلیمر 43
2-9-1- آزمایش پایداری در ذخیره سازی 43
2-9-2- آزمایش بازیابی الاستیک 442-10- پلی یورتان 45
2-11- واکنش انتقال هیدروژن بین مولکولی 47
2-12- مکانیزم واکنش شیمیایی پلی یورتان با قیر 47
2-13- تاثیر پلی یورتان بر خواص قیر و فوم قیرهای حاوی آن 49
2-14- جمع بندی 54

فصل سوم: مواد، مصالح و برنامه آزمایش ها

3-1 مواد و مصالح 57
3-1-1- قیر 57
3-1-2- پلیمر 58
3-2- فرایند تهیه نمونه ها 59
3-3- نامگذاری نمونه ها 62
3-4- برنامه آزمایش ها 62
3-4-1- آزمایش درجه نفوذ 63
3-4-2- آزمایش نقطه نرمی 63
3-4-3- آزمایش طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR) 63
3-4-4- آزمایش روبش دما 64
3-4-5- آزمایش BBR 65

فصل چهارم: نتایج و تحلیل

4-1- نتایج و تحلیل 67
4-1-2- نتایج آزمایش درجه نفوذ 67
4-1-3-تایج آزمایش نقطه نرمی 68
4-1-4- تعیین شاخص PI 69
4-1-5- بررسی نتایج آزمایش روبش دما در دمای بالا 71
4-1-5-1- تاثیر TPU بر عملکرد قیر در دمای بالا 71
4-1-5-2- تاثیر پلی یورتان سنتز شده بر عملکرد قیر در دمای بالا 73
4-1-5-3- تاثیر پلی یورتان سنتز شده و آب بر عملکرد قیر در دمای بالا (فوم قیر پلی یورتان) 76

4-1-6- بررسی نتایج آزمایش روبش دما در دمای متوسط 78
4-1-6-1- تاثیر TPU بر عملکرد قیر در دمای متوسط 79
4-1-6-2- تاثیر پلی یورتان سنتز شده بر عملکرد قیر در دمای متوسط 80
4-1-6-3- تاثیر پلی یورتان سنتز شده و آب بر عملکرد قیر در دمای متوسط (فوم قیر پلی یورتان) 81
4-1-7- بررسی نتایج آزمایش BBR در دمای پایین 82
4-1-7-1- تاثیر پلی یورتان سنتز شده بر عملکرد قیر در دمای پایین 83
4-1-7-2- تاثیر پلی یورتان سنتز شده و آب بر عملکرد قیر در دمای پایین (فوم قیر پلی یورتان) 84
4-1-8- رده بندی عملکردی قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده و فوم قیرهای پلی یورتان 86
4-1-9- بررسی نتایج حاصل از FTIR 86

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری 91
5-2- پیشنهادات 93
فصل ششم: مراجع
6- مراجع 96

فهرست شکل ها

شکل 2-1: رفتار نیوتنی 14
شکل 2-2: رفتار شبه پلاستیک 16
شکل 2-3: رفتار بینگهام پلاستیک 16
شکل 2-4: تغییرات اجزای قیر در زمان اختلاط، پخش، تراکم و خدمت دهی 19
شکل 2-5: وابستگی ویسکوزیته به دما برای دو نمونه قیر 20
شکل 2-6: اثر درصد آسفالتن موجود در قیر پایه بر پایداری قیرهای اصلاح شده با پلیمر EVA 26

شکل 2-7: اثر تغییرات درصد EVA در قیر و درصد وینیل استات در EVA، بر درجه نفوذ و نقطه نرمی قیر پلیمری 30
شکل 2-8: مکانیزم کار رئومتر برشی دینامیکی 41
شکل 2-9: تصویر عمومی تشکیل پیوند یورتانی بر اثر واکنش پلی ال (OH) با ایزوسیانات (NCO) 46
شکل 2-10: تصویر نحوه واکنش ایزوسیانات با پلی ال (OH موجود در روغن کرچک) 49
شکل 2-11: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به قیرهای پایه و اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده و آب در فرایند اصلاح کوتاه مدت (یک ساعت) و بلند مدت (24 ساعت) در حالت پیرنشده 50

شکل 2-12: تجزیه نمونه های قیر به عناصر اصلی سازنده به روش کروماتوگرافی 51
شکل 2-13: تغییرات G* و δ نسبت به دما 52
شکل 2-14: تغییرات G’ و “G نسبت به دما 53
شکل 2-15: تغییرات tanδ نسبت به دما برای مدت های مختلف فرایند اصلاح 53
شکل 2-16: تغییرات tanδ نسبت به دما برای قیرهای اصلاح شده پلی یورتانی با ایزوسیانات های دارای وزن مولکولی متفاوت 54

شکل 3-1: دستگاه برش بالا L4RT 60
شکل 3-2: مجموعه سیستم مخلوط کن کینماتیکا و محفظه کنترل دما 61
شکل 3-3: رئومتر برشی دینامیکی مدل MCR 300 65
شکل 4-1: شاخص درجه نفوذ نمونه ها 70

شکل 4-2: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با TPU در حالت پیرنشده 72
شکل 4-3: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با TPU در حالت پیرشده 73
شکل 4-4: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده در حالت پیرنشده 75
شکل 4-5: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده در حالت پیرشده 75
شکل 4-6: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به فوم قیرهای پلی یورتان در حالت پیرنشده 77
شکل 4-7: تاثیر دما بر پارامتر G*/sinδ مربوط به فوم قیرهای پلی یورتان در حالت پیرشده 78

شکل 4-8: تاثیر دما بر پارامتر G*.sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با TPU بعد از RTFO و PAV 80
شکل 4-9: تاثیر دما بر پارامتر G*.sinδ مربوط به قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده بعد از RTFO و PAV 81
شکل 4-10: تاثیر دما بر پارامتر G*.sinδ مربوط به فوم قیرهای پلی یورتان بعد از RTFO و PAV 82
شکل 4-11: تاثیر دما بر سختی خزشی قیر شاهد و قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده 83

شکل 4-12: تاثیر دما بر مقدار m در قیر شاهد و قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده 84
شکل 4-13: تاثیر دما بر سختی خزشی قیر شاهد و فوم قیرهای پلی یورتان 85
شکل 4-14: تاثیر دما بر مقدار m در قیر شاهد و فوم قیرهای پلی یورتان 85
شکل 4-15: طیف سنجی FTIR مربوط به ایزوسیانات 87
شکل 4-16: طیف سنجی FTIR مربوط به پلی ال 88

شکل 4-17: طیف سنجی FTIR مربوط به پلی یورتان 88
شکل 4-18: طیف سنجی FTIR مربوط به قیر پایه 89
شکل 4-19: طیف سنجی FTIR مربوط به قیر اصلاح شده با پلی یورتان 89

فهرست جدول ها

جدول 2-1: ساختار شیمیایی انواع مختلف نفت خام 9
جدول 2-2: عناصر تشکیل دهنده قیر 10
جدول 2-3: انواع الاستومرهای ترموپلاستیک و پلاستومرهای رایج در اصلاح قیر 23
جدول3-1: مشخصات قیر خالص 57
جدول 3-2: مشخصات TPU 58
جدول 3-3: مشخصات مواد اولیه پلی یورتان سنتز شده 59

جدول 3-4: نام گذاری اختصاری نمونه ها 62
جدول 4-1: درجه نفوذ نمونه ها 68
جدول 4-2: نقطه نرمی نمونه ها 69
جدول 4-3: تاثیر دما بر رده عملکردی قیرهای اصلاح شده پلی یورتان سنتز شده و فوم قیرهای پلی یورتان 86

1-1- مقدمه

بارگذاری ترافیکی و عوامل محیطی از مهم¬ترین عوامل ایجاد خرابی در روسازی آسفالتی هستند. بارگذاری ترافیکی سبب بروز خرابی¬هایی مانند شیارشدگی و ترک¬های خستگی ؛ و عوامل محیطی مانند دما عامل اصلی ترک¬های برودتی هستند. بارگذاری ترافیکی بسته به عواملی چون اندازه بار، سطح تماس، دما و سختی و ضخامت روسازی، می¬تواند باعث ایجاد تنش¬های کششی ، فشاری ، برشی و یا ترکیبی از آنها در نقاط مختلف روسازی شود.

معمولا تکرار این تنش¬ها و کرنش¬ها منجر به آسیب دیدن روسازی می¬شود. ترک-های خستگی در واقع ترک¬های ریزی هستند که با استمرار بارگذاری در سیستم روسازی افزایش یافته و در نهایت به شکل ترک¬های ناشی از خستگی گسترش می¬یابند. تجمع این ترک¬ها در نهایت باعث گسیختگی روسازی می¬شود. از این رو توانایی پیش¬بینی رفتار روسازی در برابر پدیده خستگی حائز اهمیت است. از آنجایی که پدیده خستگی بیشتر در فاز قیر مربوط به مخلوط آسفالتی اتفاق می¬افتد]1[، بنابراین می¬توان از آزمایش¬های مربوط به رفتار خستگی قیر استفاده کرد.

1-2- بیان مسئله

هر سال هزینه¬های زیادی جهت تعمیرات و نگهداری راه¬ها در نظر گرفته می¬شود که بخش اعظم آن صرف برطرف کردن و تعمیر ترک¬های ایجاد شده در روسازی می¬شود. ترک در روسازی از مهم¬ترین مدهای خرابی و از اصلی¬ترین عوامل در کاهش سطح خدمت¬دهی روسازی است. از انواع ترک¬ها می¬توان ترکهای انعکاسی، انقباضی و خستگی را نام برد. ترک¬ها توسط عوامل گوناگونی از جمله بار ترافیک، تغییرات دمایی و نشست لایه¬های زیرین ایجاد می¬شوند. اصولا عامل اصلی ایجاد ترک، تغییرات دمایی می¬باشد و ترافیک موجب انتشار و گسترش بیشتر ترک می¬شود.

در دماهای بالا، شیارشدگی مد اصلی خرابی در بتن آسفالتی می¬باشد ولی ترک در روسازی آسفالتی معمولا در دماهای پایین رخ می¬دهد چون آسفالت در دماهای پایین رفتار ترد پیدا می¬کند و این مسئله باعث می¬شود که آسفالت بدون تغییر شکل زیاد دچار ترک خوردگی شود. همچنین دمای پایین موجب سخت¬تر شدن قیر در بتن آسفالتی و در نتیجه کاهش عمر خستگی می¬شود.

یکی از راه¬های اصلی افزایش توان آسفالت برای مقاومت در برابر خرابی¬ها تهیه مصالح با کیفیت و اصلاح خواص قیر می¬باشد. اصلاح خواص قیر باعث می¬شود قیر دارای خاصیت الاستیک و ویسکوز بهتر و همچنین مدول برشی بالاتر و در پی آن عملکرد بهتری باشد. افزودنی¬های زیادی از خانواده¬های مختلف از جمله پلیمرها (الاستومرها ، پلاستومرها و پلیمرهای واکنش¬پذیر )، الیاف¬ها، فیلرها، نانو مواد و غیره جهت اصلاح خواص و عملکرد قیر در مخلوط آسفالتی بکار می¬روند. در این پژوهش بررسی استفاده از ماده پلیمری پلی-یورتان به عنوان یک افزودنی اصلاح کننده عملکرد قیر در برابر پدیده خستگی توسط آزمایش¬ روبش دما مد نظر می¬باشد.

علاوه بر این به بررسی تاثیر این افزودنی بر ساختار شیمیایی قیر توسط آزمایش طیف سنجی مادون قرمز فوریه و همچنین تاثیر آن در مقاومت قیر در برابر تغییر شکل ماندگار در دمای بالا و ترک¬های برودتی در دمای پایین و حساسیت حرارتی قیر پرداخته شده است. پلی¬یورتان نام عمومی پلیمرهایی است که دارای پیوندهای یورتانی هستند. پیوند¬های یورتانی از واکنش گروه ایزوسیانات¬ها با پلی-ال¬ها بوجود می¬آیند. در پلی¬ال¬ها گروه¬هایی مثل هیدروکسیل (OH) که دارای هیدروژن فعال است با یک گروه ایزوسیانات واکنش داده و پیوندهای یورتانی را بوجود می¬آورد.

1-3- فرضیه

اصلاح¬کننده¬های مختلف بسته به نوعشان¬، آثار متفاوتی بر خواص فیزیکی و مکانیکی قیر می¬گذارند که می¬تواند منجر به خواص عملکردی مختلفی در قیر شود. بنابراین پیش¬بینی می¬شود که با اضافه کردن اصلاح کننده مناسب به قیر، بتوان سبب افزایش سفتی، الاستیسیته و ویسکوزیته شد.

1-4- اهداف تحقیق

هدف اصلی این پژوهش بررسی تاثیر افزودن ماده پلیمری پلی¬یورتان بر رفتار خستگی چسبنده قیری در دمای متوسط می¬باشد. هدف دیگر این پژوهش بررسی اثر این ماده بر عملکرد قیر در دمای بالا و پایین و حساسیت حرارتی قیر است. همچنین تعیین پیوندهای یورتانی تشکیل شونده در ماتریس قیر نیز مدنظر است.

1-5- ساختار پایان¬نامه

این پایان¬نامه در 6 فصل تدوین گشته است. مطالب و محتویات هر فصل در ادامه به صورت خلاصه بیان شده است.
فصل 2- مروری بر ادبیات گذشته موضوع: در این فصل با مرور به تاریخچه و مبانی مربوط به قیر و اصلاح آن، هدف و تاریخچه آن و انواع آزمایش¬های مربوط به قیر و کاربردشان پرداخته می¬شود. همچنین مسائل و موارد مهم مربوط به انواع اصلاح کننده¬های رایج شرح داده شده است.
فصل 3- مواد، مصالح و برنامه آزمایش¬ها: برای نیل به اهداف پژوهش، طرحی از مواد، مصالح و برنامه آزمایش¬های لازم برای جمع آوری داده¬های مورد نیاز تهیه شد. جزئیات این برنامه و مراحل آن به همراه مصالح و تجهیزات مورد استفاده در این پژوهش در این فصل آورده شده است.

فصل 4- نتایج و تحلیل: در این فصل نتایج بدست آمده از آزمایش¬های مختلف آموزش انجام شده بر روی قیر مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است.
فصل 5- نتیجه¬گیری و پیشنهادها: نتیجه¬گیری کلی و پیشنهادها برای ادامه پژوهش در این فصل آورده می¬شود.
فصل 6- منابع: در این فصل منابع مختلف مورد استفاده در این پژوهش معرفی می¬شود.