ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر نانو سیلیس بر عملکرد دمای بالای قیر

شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایط های مهم طراحی روسازی های انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار می گیرد. قیر به عنوان یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی می تواند نقش تعیین کننده ای داشته باشد و اصلاح خواص قیر می تواند تا حد زیادی این شکست ها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG ۶۴-۲۲ با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی ۲، ۴ و ۶ درصد وزنی اصلاح شد و تاثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت  و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیه سازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از رئومتر برش دینامیکی  و انجام تست در سه دمای ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تاثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجه گیری شد که افزایش دما در تنش های زیاد و کم، تاثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل  و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونه های قیر اصلاح نشده و هم در نمونه های قیر اصلاح شده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاح کننده نانو سیلیس به طور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنش های بالا و پایین  و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنش های بالا و پایین  به طور قابل توجهی بهبود یافت که نشان دهنده کاهش حساسیت نمونه های آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونه ها در برابر شیار شدگی است.شیارشدگی به عنوان اولین مکانیزم (سازوکار) شکست در اکثر شرایط های مهم طراحی روسازی های انعطاف پذیر، شناسایی و مورد استفاده قرار می گیرد. قیر به عنوان یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در مخلوط های آسفالتی می تواند نقش تعیین کننده ای داشته باشد و اصلاح خواص قیر می تواند تا حد زیادی این شکست ها را به تاخیر بیندازد و در برخی موارد به حداقل برساند. در این تحقیق، قیر PG ۶۴-۲۲ با استفاده از نانو سیلیس با درصد وزنی ۲، ۴ و ۶ درصد وزنی اصلاح شد و تاثیر این اصلاح کننده در کاهش خرابی حاصل از (شکست) شیارشدگی نسبت به نمونه شاهد بررسی شد. پارامترهای شیارشدگی شامل انطباق خزش غیر قابل بازیافت  و خزش بازیابی شده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها در دماهای بالا با شبیه سازی بارگذاری دینامیکی با استفاده از رئومتر برش دینامیکی  و انجام تست در سه دمای ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسیوس مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی رفتار قیر در حالت ویسکوالاستیک غیر خطی، تاثیر قابل توجهی در پارامترهای شیارشدگی مشاهده شد. به طوری که در نتیجه افزودن نانو سیلیس، کرنش تجمعی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت و این کاهش با افزایش درصد اصلاح کننده ناشی از افزایش بازیابی خزش در پایان هر چرخه خزش بیشتر شد. همچنین نتیجه گیری شد که افزایش دما در تنش های زیاد و کم، تاثیر منفی بر کاهش درصد بازیابی تغییر شکل  و انطباق خزشی غیرقابل بازیابی ، هم در نمونه های قیر اصلاح نشده و هم در نمونه های قیر اصلاح شده دارد، اما مهم این است که میزان اثر نانو سیلیس بر بهبود این پارامترها منفی بود که در این تحقیق به تفصیل به آن پرداخته شد. همچنین در یک دمای معین، افزایش درصد اصلاح کننده نانو سیلیس به طور چشمگیری باعث افزایش و همچنین کاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازیابی خزش در تنش های بالا و پایین  و تفاوت انطباق خزشی غیرقابل بازیابی در تنش های بالا و پایین  به طور قابل توجهی بهبود یافت که نشان دهنده کاهش حساسیت نمونه های آسفالتی نسبت به تنش اعمال شده و همچنین افزایش قابل توجهی در مقاومت نمونه ها در برابر شیار شدگی است.

کلیدواژه ها:

قیر ، بارگذاری دینامیکی ، شیارشدگی ، اصلاح قیر ، نانوسیلیس