ارزیابی استفاده از نانو سیلیس در عملکرد مخلوط آسفالتی با تمرکز بر درصد مصرفی و میزان عمر پیرشدگی آسفالت بازیافتی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

2 استاد، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

3 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

doi
10.22075/jtie.2025.37817.1724
چکیده

استفاده از آسفالت بازیافتی (RAP) به دلیل پیرشدگی قیر می‌تواند عملکرد مخلوط را کاهش دهد. این پژوهش، اثر هم‌زمان مقدار RAP، عمر RAP و نانو سیلیس (SiO₂) را بر مقاومت در برابر شکست، خستگی و حساسیت رطوبتی بررسی می‌کند. مخلوط‌های آسفالتی با ۲۵، ۵۰ و ۷۵ درصد  RAP با عمرهای ۵ و ۱۰ سال آزمایش شدند. همچنین، نانو سیلیس در مقادیر صفر، ۱، 5/1 و ۲ درصد وزنی به قیر اضافه شد. از آزمایش خمش نیم‌دایره‌ای برای مقاومت ترک­خوردگی، آزمایش بارگذاری مکرر کششی غیرمستقیم برای عملکرد خستگی و آزمایش TSR برای حساسیت رطوبتی به­کار گرفته شدند. نتایج نشان داد که نانو سیلیس، به‌ویژه در مخلوط‌های با RAP کمتر، مقاومت در برابر ترک­خوردگی و خستگی را بهبود می‌بخشد. در نمونه‌های دارای ۲۵ درصد RAP، افزودن 5/1 و ۲ درصد نانو سیلیس، مقاومت شکست و خستگی را ۱۵ تا ۲۰ درصد افزایش داد. در مخلوط‌های دارای ۵۰ و ۷۵ درصد RAP، بهترین نتایج در غلظت ۲ درصد نانو سیلیس مشاهده شد. نانو سیلیس حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی را نیز کاهش داده و TSR را به بیش از ۸۰ درصد رساند و از طرفی اثرات پیرشدگی را کاهش داد. به طور کلی، برای دستیابی به مخلوط‌های آسفالتی با عملکرد بالا، استفاده از ۲۵ تا ۵۰ درصد RAP همراه با 5/1 درصد نانو سیلیس توصیه می‌شود.