ارزیابی خواص دینامیکی مخلوط آسفالتی اصلاح شده با نانو ذره معدنی زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم

با افزایش حجم ترافیک وسایل نقلیه، اجرای لایه های آسفالتی مقاوم در برابر بارهای محوری سنگین به منظور افزایش عمر روسازی بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از رویه های آسفالتی با دانهبندی پیوسته در مناطق با ترافیک و بارهای محوری سنگین همواره با مشکلاتی نظیر شیارشدگی، ترکخوردگی و غیره همراه بوده است. یکی از راهکارهای بهبود مقاومت مخلوطهای آسفالتی، استفاده از افزودنی های مختلفی نظیر نانوذرات است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر پودر زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم روی خصوصیات دینامیکی مخلوط آسفالتی بوده است. برای این منظور قیر با مقادیر 1، 2 و 3 درصد وزنی قیر توسط پودر مذکور تهیه و از آن در ساخت نمونه های آسفالتی استفاده شد. سپس، آزمایشهای مختلفی توسط دستگاه ناتین گهام انجام شد. بررسی های انجام شده تا حد زیادی حاکی از بهبود خصوصیات دینامیکی عملکرد دینامیکی مخلوط آسفالتی بوده است. در آزمایش بهروش کشش غیرمستقیم، نمونه های حاوی نانوزیرکونیای تثبیت شده با منیزیم، روند رو به رشدی را نسبت به نمونه کنترل در میزان مدول سختی از خود نشان دادند. افزایش ویسکوزیته قیر اصلاح شده با پودر معدنی مذکور، باعث بالا رفتن سفتی قیر و افزایش قفلو بست میان دانهای شده و مدول سختی نمونه های آسفالت حاوی نانو زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم افزایش مییابد. با افزایش درصد نانو ذره (زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم)، از میزان تغییرشکلهای پایدار در نمونه های آسفالتی کاسته میشود. نتایج آزمایشهای صورت گرفته تحت بار محوری مکرر نشان داد که با افزایش درصد نانو ذره (زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم)، از میزان تغییرشکلهای پایدار در نمونه های آسفالتی کاسته میشود. افزایش مدول سختی خود عاملی جهت کاهش این تغییرشکلها است. بر اساس نتایج حاصل از آزمایش خستگی بهروش کشش غیرمستقیم، مخلوطهای اصلاح شده با نانو ذره مقاومت بیشتری در برابر خستگی از خود نشان دادند. این امر میتواند به دلیل نسبت زیاد سطح به حجم در ذرات نانو پودر مذکور باشد. به طور کلی، استفاده از نانو پودر زیرکونیای تثبیتشده با منیزیم به میزان 2 درصد وزن قیر در مخلوطهای آسفالتی، باعث بهبود مقاومت مخلوطهای آسفالتی در برابر خرابیهای شیارشدگی و خستگی و همچنین سبب افزایش مدول برجهندگی به میزان قابل توجهی میشود.

کلیدواژه ها:

مخلوط آسفالتی ، خرابی های روسازی ، خصوصیات دینامیکی ، پودر