ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی اصلاح شده با نانو مواد (اکسید روی و اکسید سیلیسیم)

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی اهر، اهر، ایران

doi
10.22060/ceej.2019.15294.5875
چکیده

خرابی رطوبتی یکی از متداول‌ترین خرابی‌ها در مخلوط‌های آسفالتی است که در نتیجه‌ی تاثیر رطوبت بر روی پیوستگی قیر و چسبندگی قیر-سنگدانه است. روش‌های متفاوتی برای بهبود چسبندگی و کاهش خرابی رطوبتی در مخلوط‌های آسفالتی وجود دارد. یکی از متداول‌ترین روش‌های کاهش خرابی رطوبتی استفاده از اصلاح قیر با افزودنی مناسب است. در این پژوهش، تاثیر دو نوع نانوماده (نانواکسیدسیلیسیم و نانواکسیدروی) در دو درصد مختلف، دو نوع سنگدانه (گرانیت و سنگآهک) و یک نوع قیر پایه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر نانومواد بر کاهش خرابی رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی از بارگذاری کشش غیرمستقیم سیکلی در شرایط خشک و مرطوب و روش انرژی آزاد سطحی استفاده شده است. شاخص حساسیت رطوبتی،درصد عریان‌شدگی سطح سنگدانه‌ها در سیکل‌های بارگذاری را با استفاده از نتایج انرژی آزاد سطحی و بارگذاری کشش غیرمستقیم، بر اساس نتایج آزمایش‌های مکانیکی و ترمودینامیکی به دست آمده است. نتایج آزمایش مکانیکی مورد استفاده در این پژوهش نشان می‌دهد که نانومواد به صورت چشم‌گیری مقاومت مخلوط‌های آسفالتی را در مقایسه با نمونه‌های کنترل بهبود داده است. نتایج روش انرژی آزاد سطحی نشان می‌دهد که نانومواد انرژی آزاد پیوستگی را افزایش می‌دهند. این موضوع باعث می‌شود احتمال گسیختگی در غشای قیری کاهش یابد. همچنین، نانومواد جزء بازی و اسیدی انرژی آزاد سطحی را به ترتیب افزایش و کاهش داده‌اند که باعث بهبود چسبندگی قیر با سنگدانه‌های اسیدی که مستعد خرابی رطوبتی هستند، می‌شود.