مطالعه آزمایشگاهی تاثیر نانو اکسید روی و نانو اکسید مس بر مقاومت شیارشدگی و جذب آلایندگی در آسفالت متخلخل در رواناب سطحی شهری
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران.
2 استاد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران.
3 استاد گروه مهندسی محیطزیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، سهند، ایران.
doi
10.22112/jwwse.2023.367762.1329چکیده
استفاده از آسفالت متخلخل در طول دهه گذشته موضوع بسیاری از ابداعات و نوآوریها بوده است. بارزترین خصوصیات این آسفالت، قابلیت زهکشی آن است که بهدلیل وجود درصد بالایی از فضای خالی و تخلخلها و ارتباطات بین این تخلخلها صورت میگیرد. لذا توجه به مسائل محیطزیستی نظیر کاهش آلایندههای موجود در محیطهای متخلخل نظیر آسفالت از اهمیت زیادی برخوردار است و لذا هدف پژوهش بررسی تاثیر درصد غلظت مختلف نانوموادهایی نظیر نانو اکسید مس(CuO) و نانو اکسید روی (ZnO) بر مقاومت و جاذب آلاینده در آسفالت متخلخل بوده است. در این مطالعه روسازی آسفالتی متخلخل با دوام و با قابلیت جذب آلایندهها از آب معرفی و برای آزمایش خزش دینامیکی در آزمایشگاه آسفالت ساخته شد و بررسی وضعیت آلایندهها در آزمایشگاه شیمی انجام شد. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نشانداد که افزودن نانو اکسید CuO به مخلوطهای آسفالتی متخلخل باعث افزایش قابلتوجه ظرفیت باربری و عدد روانی (FN) شد که برای مقاومت در برابر شیارشدگی مفید بود. مقادیر FN مخلوطهای آسفالتی متخلخل در تمام بارها بهطور متوسط 15 درصد افزایشیافته و در کل بارها، نمونههای آسفالتی اصلاح شده با نانو 6 درصد نانو اکسید مس دارای مقادیر FN بالاتری بود. اما در نمونههای آسفالتی حاوی نانو اکسید ZnO تغییرات ناچیزی مشاهده شد. همچنین مقایسه نتایج کیفی در خصوص نفش نانو مواد اکسید روی و مس در کاهش آلایندگی نشانداد که نانو اکسید روی (ZnO) در تمامی پارامترهای کیفی نقش کاهنده آلاینده را بهعهده داشته که بیشترین کاهش در فسفات، TSS و سولفات بوده است. درنهایت در بخش آزمایش مکانیکی، نمونه آسفالتی حاوی نانو اکسید مس با غلظت 6% و در بخش محیطزیستی، نمونه آسفالتی حاوی نانو اکسید روی با غلظت 8% بهترین عملکرد داشتند.