بررسی خصوصیات مکانیکی مخلوط آسفالتی با استخوان‏بندی سنگ‏دانه‏ای (SMA) اصلاح‌شده با نانواکسید گرافن کاهش ‏یافته

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد،دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی، تهران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیر طوسی، تهران

doi
10.22075/jtie.2022.26070.1586
چکیده

با افزایش روزافزون استفاده از راه‏های آسفالتی، طراحی و ساخت روسازی آسفالتی که بتواند در  برابر خرابی‏های مختلف مقاومت کند، ضروری است. استفاده از نانومواد به دلیل ویژگی‏های منحصر به فرد و برجسته آنها در صنعت روسازی آسفالتی، برای اصلاح خواص مکانیکی آسفالت، در سال‏های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش، اثرات نانواکسید گرافن کاهش‏یافته (RGO) را بر خصوصیات مکانیکی مخلوط آسفالتی با استخوان‏بندی سنگ‏دانه‏ای (SMA) بررسی کرده است. در این مطالعه، از آزمون مقاومت کششی غیرمستقیم، آزمایش خزش استاتیک و آزمون بیرون‏کشیدگی برای بررسی اثر نانواکسید گرافن کاهش‏یافته بر خصوصیات مکانیکی این آسفالت استفاده شده است. قیر خالص با سه درصد متفاوت از نانواکسید گرافن کاهش‏یافته (2/0، 4/0 و 6/0 درصد وزن قیر مصرفی) اصلاح شد. نتایج آزمایش‏های انجام شده نشان داد که افزودن نانواکسید گرافن کاهش‏یافته در قیر خالص باعث افزایش نقطه نرمی، ویسکوزیته و وزن مخصوص و کاهش نفوذپذیری و شکل‏پذیری قیر خالص می‏شود. نتایج آزمایش‏های مکانیکی نشان داد که افزایش نانواکسید گرافن کاهش‏یافته منجر به افزایش مقاومت کششی غیرمستقیم، مقاومت چسبندگی، کرنش تجمعی، کاهش سختی خزشی و بهبود حساسیت رطوبتی در مخلوط‏های SMA می‏شود. به طور کلی، 6/0 درصد از این ماده نانو باعث ایجاد تغییرات قابل توجه­تری در خصوصیات مکانیکی مخلوط‏های SMA نسبت به سایر مقادیر شد. به طوری که افزودن 6/0 درصد از این افزودنی در SMA باعث %23 افزایش در شاخص TSR، %48 افزایش در مقاومت چسبندگی در حالت مرطوب و 43% کاهش در سختی خزشی نسبت به مخلوط کنترل شد.