ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر نانو سیلیس بر عملکرد دمای بالای قیر
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران
2 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران
3 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران
doi
10.22034/tri.2022.143259چکیده
شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایطهای مهم طراحی روسازیهای انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار میگیرد. قیر به عنوان یکی از اصلیترین مواد مورد استفاده در مخلوطهای آسفالتی میتواند نقش تعیین کنندهای داشته باشد و اصلاح خواص قیر میتواند تا حد زیادی این شکستها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG 64-22 با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی ۲، ۴ و ۶ درصد وزنی اصلاح شد و تأثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیهسازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از رئومتر برش دینامیکی و انجام تست در سه دمای ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تأثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجهگیری شد که افزایش دما در تنشهای زیاد و کم، تأثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونههای قیر اصلاحنشده و هم در نمونههای قیر اصلاحشده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاحکننده نانو سیلیس بهطور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنشهای بالا و پایین و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنشهای بالا و پایین به طور قابلتوجهی بهبود یافت که نشاندهنده کاهش حساسیت نمونههای آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونهها در برابر شیار شدگی است.شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایطهای مهم طراحی روسازیهای انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار میگیرد. قیر به عنوان یکی از اصلیترین مواد مورد استفاده در مخلوطهای آسفالتی میتواند نقش تعیین کنندهای داشته باشد و اصلاح خواص قیر میتواند تا حد زیادی این شکستها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG 64-22 با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی ۲، ۴ و ۶ درصد وزنی اصلاح شد و تأثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیهسازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از رئومتر برش دینامیکی و انجام تست در سه دمای ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تأثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجهگیری شد که افزایش دما در تنشهای زیاد و کم، تأثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونههای قیر اصلاحنشده و هم در نمونههای قیر اصلاحشده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاحکننده نانو سیلیس بهطور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنشهای بالا و پایین و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنشهای بالا و پایین به طور قابلتوجهی بهبود یافت که نشاندهنده کاهش حساسیت نمونههای آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونهها در برابر شیار شدگی است.
