بررسی اثر هم افزایی نانوزایکوترم و پلی اتیلن سبک بر رفتار رئولوژیکی قیر و مقاومت خستگی مخلوط های آسفالتی نیمه گرم(WMA)

افزایش هزینه های انرژی و الزامات زیست محیطی، توسعه فناوری آسفالت نیمه گرم را به عنوان رویکردی پایدار برای کاهش مصرف انرژی و انتشار آلاینده ها در صنعت روسازی تسریع کرده است. با این حال، کاهش دمای تولید و اختلاط می تواند خواص رئولوژیکی قیر و عملکرد مکانیکی و خستگی مخلوط های آسفالتی را تحت تاثیر قرار دهد. هدف این پژوهش، بررسی اثر هم افزایی نانوزایکوترم و پلی اتیلن سبک بازیافتی بر رفتار رئولوژیکی قیر و عملکرد مکانیکی، شکست و خستگی مخلوط های آسفالتی نیمه گرم است. در این راستا، نانوزایکوترم با مقدار ثابت ۰٫۱۰ درصد وزنی قیر و پلی اتیلن سبک بازیافتی در مقادیر ۱، ۳، ۵ و ۷ درصد وزنی قیر به نمونه ها افزوده شد. خواص قیر اصلاح شده با آزمون های فیزیکی، ویسکوزیته دورانی و رئومتر برشی دینامیکی و عملکرد مخلوط ها با آزمون های مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی، حساسیت رطوبتی، شکست نیم دایره ای و خستگی تیر خمشی چهارنقطه ای ارزیابی شد. معنی داری نتایج با آزمون های شاپیرو–ویلک، لون و تحلیل واریانس یک طرفه در سطح اطمینان ۹۵ درصد بررسی گردید. نتایج نشان داد نانوزایکوترم با کاهش ویسکوزیته، کارپذیری قیر را بهبود داد، در حالی که پلی اتیلن سبک بازیافتی موجب افزایش سختی، رفتار الاستیک و مقاومت مکانیکی مخلوط شد. نمونه حاوی ۷ درصد پلی اتیلن سبک بازیافتی بیشترین مدول برجهندگی ۲۵۴۹ MPa، مقاومت کششی غیرمستقیم۱٫۲۹۰ MPa و عمر خستگی ۱۰۵ × ۱٫۹۸ سیکل را ثبت کرد. همچنین، بیشترین انرژی شکست در دمای ۲۵°C برای نمونه های حاوی ۵ و ۷ درصد پلیمر به ترتیب ۱۴٫۸ و ۱۲٫۶ kJ/m² به دست آمد. افزایش درصد پلیمر، با وجود ارتقای مقاومت، موجب کاهش کشش پذیری قیر و افزایش حساسیت به شکنندگی شد. در نهایت، نمونه حاوی ۵ درصد پلی اتیلن سبک بازیافتی بهترین تعادل میان مقاومت شکست، دوام خستگی و عملکرد مکانیکی را ارائه داد و می تواند گزینه ای مناسب برای توسعه روسازی های نیمه گرم پایدار باشد.

کلیدواژه ها:

آسفالت نیمه گرم (WMA) ، نانوزایکوترم ، پلی اتیلن سبک((LDPE ، مقاومت خستگی ، انرژی شکست