بررسی اثر نانو اکسید گرافن بر مقاومت شکست مخلوط های آسفالتی گرم با رویکرد انرژی شکست
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد راه و ترابری، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی، تهران
2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 کارشناسی ارشد راه و ترابری، دانشکده عمران، دانشگاه سمنان
doi
10.22091/cer.2022.8028.1377چکیده
در سال های اخیر مطالعات گسترده ای بر تاثیر نانو مواد مختلف بر عملکرد مخلوط های آسفالتی انجام شده است. در مطالعه حاضر از نانو اکسید گرافن در مقادیر 0.2، 0.5 و 0.8 درصد وزنی قیر مصرفی، به منظور بهبود مقاومت شکست مخلوط آسفالتی گرم در برابر ترکخوردگی در دماهای منفی استفاده شده است.نانو اکسید گرافن به دلیل داشتن خصوصیات بسیار منحصربهفرد و شگفتانگیز در برخی صنایع، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.به همین منظور برای بررسی اثر این ماده بر مقاومت شکست مخلوط آسفالتی از آزمایش مکانیک شکست روی نمونههای نیمدایرهای خمشی در دماهای 5- و 15- درجه سانتیگراد و چهار حالت بارگذاری مختلف استفاده شده است. به علاوه، آزمایشهای رایج قیر برای بررسی اثر نانو اکسید گرافن بر قیر خالص در این مطالعه انجام شد. نتایج حاصل از آزمایشهای رایج قیر نشان داد که افزودن نانو اکسید گرافن به قیر خالص باعث افزایش نقطه نرمی، ویسکوزیته، وزن مخصوص و همچنین کاهش درجه نفوذ و شکلپذیری در قیر خالص شده است. همچنین نتایج آزمایش مکانیک شکست حاکی از آن است که استفاده از نانو اکسید گرافن منجر به افزایش انرژی شکست مخلوط آسفالتی و بهبود مقاومت در برابر ترکخوردگی میشود به طوریکه مخلوط های حاوی 0.5 درصد از این افزودنی دارای بهترین عملکرد هستند.نتایج نشان می دهد که استفاده از این مقدار افزودنی در مخلوط آسفالتی در دمای 5- و حالت بارگذاری خالص I باعث افزایش به مقدار 105 درصد و در دمای 15- و حالت بارگذاری خالص II باعث افزایش به مقدار 60 درصد در انرژی شکست می شود.