بخشی از مقاله
چکیده
ترك خوردگی حرارتی یکی از خرابی هاي قابل توجه در روسازي آسفالتی است که در مناطق سرد بوجود می آید. با کاهش دما تنش هاي حرراتی در لایه سطحی آسفالت توسعه یافته و سپس به مقدار بحرانی خود می رسد که در نتیجه باعث ایجاد ترك ها خواهد شد لذا بمنظور بهبود عملکرد قیر و مخلوط آسفالت استفاده از افزودنی هاي اصلاح کننده مانند نانو مواد در سال هاي اخیر متداول شده است.
در این پژوهش نانو کلسیم کربنات براي اصلاح ویژگی هاي عملکردي قیر در دماي پایین بکاربرده شده است. نانو کلسیم کربنات - - CCN براي کنترل قیرAC60/70 به اندازه 4و6 درصد وزنی قیر اضافه گردیده است و همچنین آزمایش رئومتر تیرچه خمشی - - BBR در دو دماي -6oCو-12 oC انجام شده است. . تست BBR براي بدست آوردن سفتی قیر در دماي کم بکار می رود.
هدف از این پژوهش بررسی ویژگیهاي عملکردي قیر اصلاح شده در دماي پایین بوسیله تست رئومترتیرچه خمشی و مقایسه نتایج تست با قیر اصلاح نشده می باشد نتایج پژوهش نشان می دهد که استفاده از نانو کلسیم کربنات در قیر سبب بهبود عملکرد قیر در برابر ترك هاي دماي پایین بویژه در دماي-12 oC در مقایسه با نمونه هاي عادي شده است.
همچنین مقایسه نتایج آزمایش BBR انجام شده بر روي نمونه اصلاح شده با نانوکلسیم کربنات و مقایسه نتایج آن با پژوهش هاي پیشین بر روي قیر اصلاح شده با نانورس نشان می دهد، که اثر افزودنی نانو کلسیم کربنات - CCN - برویژگی هاي عملکردي قیر در دماي کم نسبت به نانو رس بهتر می باشد.
- مقدمه :
ویژگی هاي رئولوژیکی مخلوط هاي آسفالت بوسیله اجزاي سازنده قیر بدست می آید. پژوهش ها نشان داده اندکه رفتار مخلوط مانند مواد ویسکو الاستیک است - You et at.2012 - و به شدت به دما و زمان بستگی دارد - Yao et al.2013 - ، بطوریکه مخلوط در دماي کم مانند یک ماده الاستیک و در دماي بالا بعنوان یک ماده ویسکوز رفتار می کند. خرابی هاي کلیدي روسازي آسفالتی با ترك هاي دماي پایین، تغییرشکل هاي پایدار یا ترك هاي خستگی ارتباط دارند
براي رسیدن به این هدف، مطالعات بسیاري براي بهبود و اصلاح مقاومت و چسبندگی قیر انجام شده است . - Khattak et al. 2013 - به منظور تحمل بارهاي سنگین ترو کاهش آسیب دیدگی ناشی از ترافیک و شرایط آب و هوایی در آسفالت به بهبود عملکرد قیر و مخلوط آسفالتی توجه بیشتري شده است .
براساس مطالعات Zhang Lei اغلب مواد اصلاح کننده مقاومت قیر را دربرابر تغییر شکل در دماي بالا بهبود داده اند، اما بهبود کمتري در انعطاف پذیري قیر در دماي پایین داشته اند. بنابراین ترك هاي ناشی از دما در روسازي آسفالتی یک مسئله جدي بخصوص در مناطق با آب و هواي سرد است، و بهبود ترك ها و ویژگی - -هاي سفتی قیر در دماي کم همچنان بعنوان یک موضوع بااهمیت می باشد.
بعلاوه بررسی هاي Vural Kök نشان دادکه ترك هاي حرارتی که در دماي پایین اتفاق می افتند به اعمال بار مربوط نمی باشند، این ترك ها بوسیله انقباض ناشی از سرماي محیط بوجود می آیند. تست تئوري تیرچه خمشی 1 - BBR - سفتی نمونه قیر را براي تنش هاي دماي پایین بوسیله اعمال بار استاتیکی اندازه می گیرند. باتوجه به افزایش بار ترافیک، شرایط آب و هوایی و تغییرات شرایط محیط براساس مکان پروژه، مهندسان روسازي از مواد جدیدي مانند افزودنی ها براي بهبود ویژگی هاي مکانیکی مخلوط آسفالتی HMA استفاده کرده است
در سال 2012 با انجام پژوهش هایی نشان داد، از جمله مواد افزودنی نانو مواد هستند که پتانسیل بالقوه اي براي بهبود عملکرد قیر و مخلوط آسفالتی دارند و استفاده از این مواد افزودنی براي مخلوط آسفالتی در حال افزایش می باشد.تاکنون تحقیقات متعددي به منظور اصلاح رفتار قیرها و مخلوط آسفالتی با استفاده از نانومواد انجام شده است. Shafabakhsh در سال 2014 اثر نانواکسید تیتانیم را در بهبود ویژگی هاي قیر ومخلوط بتن آسفالتی بررسی کرد. در این پژوهش نانواکسید تیتانیم به مقدار 5،3،1و 7 درصد وزنی قیر اضافه شده بود و از آزمایش هاي درجه نفوذ، نقطه نرمی و شکل پذیري ویسکومترچرخشی استفاده شده بود و نتایج نشان داده بودند
