ارزیابی مقاومت شیارشدگی و درجه عملکردی بالای قیر اصلاح شده با گوگرد پلیمری و نانو رس

نویسندگان

1 دانش آموخنه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، ایران

2 دانشجو دکترا، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

3 دانش آموخنه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22034/tri.2025.555059.3395
چکیده

در این پژوهش، با هدف ارتقای رفتار رئولوژیکی قیر در دماهای بالا و افزایش پایداری آن در برابر فرآیند پیرشدگی، از ترکیب گوگرد پلیمری و نانورس به‌عنوان روش اصلاح قیر استفاده شد. بدین منظور، قیر پایه با درجه نفوذ 100-85 ابتدا با 30 درصد وزنی گوگرد پلیمری (محصول تجاری گوگاس) اصلاح گردید و سپس نانو رس‌های مونت‌موریلونیت و بنتونیت در مقادیر 1، 2 و 3 درصد وزنی به قیر اصلاح‌شده اضافه شدند. ویژگی‌های فیزیکی و رئولوژیکی قیرها از طریق آزمایش‌های درجه نفوذ، نقطه نرمی و رئومتر برش دینامیکی در حالت‌های پیرنشده و پیرشده کوتاه‌مدت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن گوگاس موجب افزایش قابل توجه سختی قیر پایه و بهبود چشمگیر مقاومت در برابر شیارشدگی (G*/sin δ) گردید به‌طوری که درجه عملکردی بالا (PG) از 58 به 70 ارتقاء یافت. هرچند افزودن نانورس‌ها تغییر قابل ملاحظه‌ای در مقدار PG ایجاد نکرد، اما باعث کاهش شاخص پیرشدگی (AI) و بهبود پایداری رئولوژیکی قیر گوگاسی در برابر اثرات اکسیداسیون کوتاه‌مدت شدند. مقادیر پایین‌تر AI در نمونه‌های حاوی نانورس به‌ویژه نانو مونت‌موریلونیت، نشان‌دهنده کاهش تمایل به سخت‌شدگی و حفظ بهتر ساختار قیر در فرآیند پیرشدگی است. در مجموع، استفاده هم‌زمان از گوگرد پلیمری و نانو رس‌ها می‌تواند رویکردی مؤثر برای بهبود رفتار دمای بالا و افزایش دوام قیر در برابر پیرشدگی کوتاه‌مدت در روسازی‌های آسفالتی محسوب شود