---

حضور پرکننده در بستر مواد پلیمری از طریق پدیده‌های هیدرودینامیک، برهم‌کنش‌های بین پرکننده-پلیمر و پرکننده-پرکننده، باعث تغییر خواص مکانیکی، دینامیکی-مکانیکی، رئولوژیکی و حتی رفتار تورمی مواد مرکب لاستیکی می‌شود. تورم در مواد مرکب لاستیکی علاوه بر تاثیر مستقیم بر زنجیرهای پلیمر، ساختارهای دیگری مانند شبکه‌ی پرکننده را نیز تحت تاثیر قرار داده بطوری که خواص مکانیکی بطور ناگهانی کاهش یابد. در این تحقیق، مواد مرکب لاستیک نیتریل-سیلیکا در غلظت‌های مختلفی از نانوسیلیکای اصلاح‌شده تهیه شد و با آزمون‌های رئولوژی، مکانیکی، دینامیکی-مکانیکی ساختار مواد مرکب ارزیابی و بررسی شد. همچنین مشخص شد که شبکه‌ی پرکننده نمونه‌ای که حاوی مقدار بیش از آستانه اشباع phr۱۳ پرکننده باشد سهم بسزایی در خواص مکانیکی دارد. جهت بررسی اثر تورم بر ساختار سری مواد مرکب‌ تهیه شده، حلال‌هایی با درجه‌های مختلفی از حلالیت بکار گرفته شد. خواص مکانیکی مواد مرکب لاستیکی که در هر یک از حلال‌ها به تورم تعادلی رسیده‌اند، اندازه‌گیری شد. افت خواص مکانیکی نمونه‌های حاوی ۴/۱۴، ۲۰ و phr۶/۲۵ سیلیکا از حالت خشک نسبت به متورم شده در حلال محتوی ۱۵ درصد تولوئن، بسیار چشمگیر است. تغییرات شدید خواص مکانیکی که در کم‌ترین تورم به حذف سریع شبکه‌ی پرکننده نسبت داده می‌شود. بنابراین کنترل تورم در قطعات لاستیکی مجاور حلال نقش اساسی در عملکرد این قطعات بازی می‌کند.

---

---

حساسیت رسانایی الکتریکی کامپوزیت‌های لاستیکی حاوی پرکننده‌های رسانا به کرنش‌های تورمی، پدیده‌ای است که می‌تواند موجب توسعه حسگرهای تشخیص نوع و یا نشتی مایعات هیدروکربنی شود. تغییر ساختار شبکه پرکننده در کامپوزیت رسانای متورم شده، کاهش فراوانی تونل زنی ذرات رسانا و اتصال آنها به یکدیگر را درپی دارد. این رفتار می‌تواند علامتی برای سیستم آشکارساز حلال یا سوخت هیدروکربنی در حس‌گرهای انعطاف‌پذیر باشد. در این تحقیق نمونه‌های کامپوزیت نیتریل/گرافیت با غلظت‌های ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰، ۶۰، ۷۰ و phr۸۰ از ذرات گرافیت تهیه و مشخصات الکتریکی آنها اندازه‌گیری شد. تغییر مقاومت الکتریکی نمونه‌های لاستیک نیتریل/گرافیت در ازای افزایش محتوی ذرات گرافیت، مواجهه با تولوئن و تکرار دوره‌ای فرایند تورم/ بازیابی برای هر نمونه بررسی گردید. حساسیت کامپوزیت‌های حاوی غلظت‌های بالاتر از آستانه همپوشانی phr ۵/۵۳ از ذرات گرافیت به تغییرات رسانایی ناشی از پدیده تورم برای کاربری حسگری مناسب است. همچنین تغییرات افزایشی مقاومت الکتریکی نمونه‌های غوطه‌ور در حلال تولوئن اندازه گیری و مشاهده شد که همه نمونه‌ها در نهایت به عایق الکتریکی تبدیل شدند. به منظور مطالعه تکرارپذیری عملکرد سنسور، نمونه‌های با غلظت ۶۰، ۷۰ و phr ۸۰ برای سه دوره متورم و بازیابی شدند، که رسانایی نمونه قبل از تورم دوم و سوم نسبت به رسانایی قبل از تورم اول کمتر است. این اختلاف در نمونه حاوی phr ۸۰ ذرات گرافیت بسیار ناچیز است. روند تغییر مقاومت الکتریکی در تورم دوم نسبت به تورم اول تفاوت قابل ملاحظه‌ای دارد. ولی این تفاوت بین دومین و سومین تکرار تورم کمتر است. این پدیده برای هر سه نمونه اتفاق افتاده است که می‌تواند به فرایند مولینز تشبیه شود.

---

ساختار لایه‌ای جاده‌های روستایی تحت ترافیک سنگین به دلیل رعایت همزمان مسائل اقتصادی و فنی دارای اهمیت خاصی است. در این تحقیق با بررسی مطالعه موردی یک جاده روستایی، مدل‌های مختلف لایه‌ای یک جاده تحت عبور ترافیک تریلرهای کشاورزی بررسی شده است. برای شناسایی کردن مدل-های مختلف جاده از شاخص ساختار-ترافیک (STI ) استفاده شده است. مدل‌های مختلف جاده برای خرابی خستگی و شیارشدگی به صورت جداگانه در اثر عبور تریلر بحرانی بررسی شده است. با مدلسازی بارگذاری تریلر‌ بحرانی بر مدل‌های مختلف جاده مشخص شد که با دقت قابل قبولی، رابطه بین شاخص STI و خرابی‌های خستگی و شیارشدگی یک رابطه نمایی است.در مقایل این رابطه برای خرابی شیارشدگی به صورت مستقیم با ثابت تغییرات ۳۱/۱۳۵ است که این موضوع نشان‌دهنده تاثیرپذیری بیشتر خرابی شیارشدگی نسبت به خرابی خستگی در برابر تغییرات شاخص STI است. همچنین در این تحقیق سعی شده است به کارایی لایه‌های مختلف روسازی در کاهش پارامترهای خرابی شیارشدگی و خستگی پرداخته شود که مهمترین آن، تاثیر قابل ملاحظه لایه آسفالت سرد در کاهش خرابی شیارشدگی است به طوری که حتی لایه آسفالت سرد از مجموع دو لایه اساس و زیراساس، در کاهش پارامتر خرابی شیارشدگی موثرتر است.