کاربرد نانو اکسید کلسیم و نانو کربنات کلسیم در مخلوط‌های آسفالتی داغ با هدف ارتقای مقاومت در برابر ترک خوردگی و حساسیت رطوبتی- یک مطالعه آزمایشگاهی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

3 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر، گیلان، ایران

doi
10.22075/jtie.2022.28376.1613
چکیده

ترک‌خوردگی حرارتی و حساسیت رطوبتی دو مورد از مهمترین خرابی‌هایی هستند که در دوره بهره‌برداری، روسازی آسفالتی را با تهدیدات جدی مواجه می‌کنند. در این پژوهش به ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر افزودنی‌های نانو اکسید کلسیم و نانو کربنات کلسیم به مخلوط‌های آسفالتی HMA به منظور بهبود عملکرد آنها در برابر ترک‌خوردگی و حساسیت رطوبتی پرداخته شده است. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق ابتدا قیر با 9/0 درصد از نانو کربنات کلسیم و 5/1 درصد نانو اکسید کلسیم ترکیب شده است و برای ارزیابی خصوصیات عملکردی نمونه های آسفالتی HMA حاوی افزودنی نانویی، آزمایشات خمش نیم دایره (SCB) در سه دمای 5- ، 10- و 15- درجه سانتی گراد، و کشش غیرمستقیم (لاتمن اصلاح شده) در دو دمای 10 و 20 درجه سانتی گراد انجام پذیرفت. بر اساس نتایج آزمایش خمش نیم دایره و کشش غیر مستقیم بهترین عملکرد و بیشترین مقاومت مربوط به نمونه حاوی Nano CaO5/1% می باشد که مقدار مقاومت آن در برابر ترک‌های حرارتی حدود 22 درصد بیشتر و حساسیت رطوبتی آن حدود 6 درصد کمتر از نمونه کنترل می‌باشد. براساس نتایج آزمایش SCB می‌توان دریافت که با افزایش Me از صفر تا حدود 4/0 – 6/0 که بارگذاری بصورت ترکیب کششی – برشی می باشد مقدار چقرمگی شکست کاهش و پس از آن که بارگذاری به سمت کشش خالص می رود افزایشی خواهد بود. بگونه‌ای که بیشترین مقاومت در برابر ترک خوردگی در حالت کشش خالص اتفاق می‌افتد.