ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی نیمهگرم اصلاحشده با نانو TiO2 و گرانول لاستیکی
نویسندگان
1 دانش آموخته دکتری، گروه راه و ترابری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 استاد، گروه راه و ترابری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 استادیار، دانشکده عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
10.22034/tri.2022.298153.2933چکیده
حساسیت رطوبتی از جمله معایب روسازی نیمهگرم به شمار میرود که محققان در تحقیقات اخیر، برای رفع آن از افزودنیهای مناسب از جمله مواد زائد استفاده میکنند. در این پژوهش نیز جهت کاهش مشکل مذکور، از مواد زائد دور ریختنی (گرانول لاستیکی) به همراه یک افزدنی نانو به نام تیتتانیوم دیاکسید (TiO2) استفاده شد تا دو جنبه زیستمحیطی و عملکردی مخلوط آسفالتی نیمهگرم مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور نمونههایی با 1، 3 و 5% وزنی از قیر 70/60 با نانو TiO2 اصلاح شده و فرآیند آن با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) کنترل گردید. همچنین مقادیر 0، 10 و %20 وزنی از مصالح سنگی ریزدانه سیلیسی (عبوری از الک 8 و مانده روی 50) با گرانولهای لاستیکی به صورت ترکیبی با قیرهای خالص و اصلاحشده ساخته شدند. دمای تراکم و اختلاط قیرها با استفاده از آزمایش ویسکوزیته چرخشی (RV) در دو دمای 135 و 160 درجهی سانتیگراد تعیین شد. جهت ارزیابی حساسیت رطوبتی نمونهها، دو معیار نسبت مقاومت کششی غیرمستقیم (TSR) و نسبت مدول برجهندگی (RMR) طی سیکلهای مختلف ذوب-یخبندان محاسبه شدند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که افزودن نانو TiO2 به قیر، به تنهایی باعث بهبود 16% مقاومت در برابر رطوبت شده اما استفاده از گرانولهای لاستیکی موجب کاهش این مقاومت به میزان 4% میشود. طبق این نتایج، جهت بهبود کارایی مخلوط حاوی گرانول لاستیکی از منظر دو شاخص TSR و RMR، می-توان برای جبران مافات از افزودنی نانو TiO2 بهره گرفت. از اینرو، در بهینهترین حالت، جهت استفاده از10% گرانولهای لاستیکی، 3% از این نانو مواد لازم است. با درنظر گرفتن این رویکرد، هم جنبه اقتصادی-زیستمحیطی و هم جنبه عملکردی مخلوط آسفالتی نیمهگرم مطلوب خواهد بود.