بخشی از مقاله
چکیده:
همه ساله تعداد زیادی از راه های آسفالته کشور در اثر ضعف رو سازی آسفالتی دچار آسیب دیدگی یا خرابی زودرس می شوند.استفاده از مواد نانودر صنعت و مفید بودن آنها نویسندگان را بر این داشت که در راستای افزایش عمر و روسازی های آسفالتی مفید بودن این مواد را مورد بررسی قرار دهند.در این پژوهش با بهره گیری از دونانورس متفاوت و متداول در بهبود خصوصیات مصالح تلاش می شود با انجام آزمایش های تجربی تاثیر نانورس بر رئولوژی قیر مورد ارزیابی قرار گیرد.
بدین منظور با به کارگیری یک برنامه آزمایشگاهی مدرن ابتدا پراکنش و پخش صفحات نانو رس در درصد وزنی متفاوت و با انتخاب یک روش ترمودینامیکی خاص به کمک تکنیک پراش اشعه ایکس مورد کنکاش قرار گرفت، سپس با به کارگیری رئومتر برش دینامیکی،عملکرد نانورس های مختلف بر رفتار قیر مقایسه و ارزیابی شدند.نتایج نشان می دهند که هر چند افزودن نانورس موجب افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل ماندگار قیر می دهد اما به دلیل کاهش انعطاف پذیری عملکرد مناسبی در بهبود خستگی ندارد.
-1مقدمه
رشد روز افزون ترافیک در سال های اخیر و افزایش وزن محور وسایل نقلیه، باعث اعمال نیروهای بیشتری به سیستم روسازی و رویه های آسفالتی شده و عمر مفید روسازی را کاهش می دهد.از جمله مهم ترین خرابی های موجود در مصالح آسفالتی ترک های خستگی ناشی از تکرار بار ترافیک به دلیل کاهش انعطاف پذیری در دمای پایین و تغییر شکل ماندگار ناشی از رفتار ویسکوپلاستیک در دمای بالاست.
این خرابی ها با جریان های ویسکو پلاستیک ،تغییر شکل های تراکمی یا برشی،تشکیل میکرو ترک ها و گسترش آنها در ارتباط هستند که وابستگی زیادی به، رئولوژی قیر، نوع و مشخصات دانه بندی، نوع و مشخصات فیلر، شرایط بار گذاری و شرایط محیطی دارند.
هزینه های بالای ساخت و نگهداری رو سازی های آسفالتی باعث می شود که محققان راهکارهایی را برای افزایش دوام و پایداری روسازی های آسفالتی جستجو کنند. استفاده از مصالح مرغوب، اصلاح قیر، اصلاح دانه بندی، استفاده از فیلر مناسب و به کارگیری افزودنی های مختلف در طول سال های گذشته مورد نظر محققان مختلف بوده است که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود است.
مشخصات ملات قیری - ترکیب قیر و ذرات ریز دانه - نقش مهمی در کنترل خرابی و دوام مخلوط های آسفالتی دارد و بر این اساس، امروزه محققان سعی بر آن دارند که با استفاده از روش ها و تکنیک های مختلف ، ویژگی های رفتاری ملات قیری را بهبود ببخشند.
یکی از روشهای رایج و موفق در سالهای اخیر برای نیل به هدف مذکور، اصلاح قیر با استفاده از مواد پلیمری بوده است، اما این روش نیازمند فناوری جدید و صرف هزینه های بالاست. افزون بر آن به کارگیر افزودنی های مختلف چون الیاف طبیعی و مصنوعی، فیلترهای مختلف و دیگر اصلاح کننده ها فیزیکی یا شیمیایی برای بهبود عملکرد مخلوط های آسفالتی نیز مد نظر بوده است.
از جمله نقایص و ضعفهای موجود در به کار گیری افزودنی های مختلف، ناتوانایی آن ها در بهبود و رفع تمامی ضعف های مخلوط آسفالتی در کاهش حساسیت حرارتی و بروز ترک های خستگی، ترک های حرارتی، گود افتادگی و غیره است.
همچنین بخش عمده ای از تحقیقات گذشته به بررسی و ارزیابی کمی تاثیر فیلر بر خواص مخلوط های آسفالتی با آزمایش های سنتی و مجزا بوده است و کمتر به تاثیر خصوصیات فیزیکی، هندسی و شیمیایی افزودنی ها توجه شده است، در حالی که مخلوط آسفالتی با تمامی خصوصیات خود تنها متاثر از خصوصیات افزودنی نبوده و در معرض جمیع عوامل محیطی و ترافیکی قرار دارد.
هدف اصلی این پژوهش بررسی تاثیر به کارگیری نانورس به عنوان نوعی اصلاح کننده نوین بر تغییرو اصلاح خصوصیات رئولوژی و رفتار قیر از دیدگاه میکروسکوپی و ماکروسکوپی است، که تنها با انجام آزمایش معروف رئومتر برش دینامیکی، تاثیر نانورس بر رئولوژی تیر و رفتار خستگی و تغییر شکل ماندگار را مورد ارزیابی قرار دهد.
-2بازبینی ادبیات فنی
درباره فیلر و نقش آن بر مخلوط های بتن آسفالتی، تحقیقات و بررسی های متعددی صورت گرفته است که قدمت آن به 85 سال اخیر برمی گردد. نخستین ، پژوهشگری که در این زمینه گزارشی را ارائه داد - - Cliff Richardson در سال 1941 بود .
وی بر این نکته تاکید نمود که فیلر تنها نقش پرکننده نداشته و بصورت یک. عامل فیزیکی -شیمیایی در مخلوط عمل می کند .[ 1 ]محققان مختلفی تاثیر نوع، میزان و خصوصیات فیزیکی فیلرهای معدنی مختلف چون پودر سنگ، آهک هیدراته، رس، آزبست و غیره را همراه با قیرهای مختلف - اصلاح شده یا اصلاح نشده - ، از نظر کمی مورد بررسی قرار داده اند
