بررسی خصوصیات ریولوژیکی قیر حاوی افزودنی nano-sio2

یک حوزه تحقیقاتی حیاتی که در مطالعات قبلی در مورد مواد نانو سیلیس نادیده گرفته شده است، درک چگونگی تاثیر ویژگی های فیزیکی آن بر رفتار نهایی آن به عنوان یک کامپوزیت در هنگام افزودن به قیر است. این مطالعه با هدف درک امکان‌سنجی اصلاح نانو سیلیس با قیر بر اساس ویژگی‌های قیر انجام شد. قیر با عیار نفوذ 70.60 با افزودن (2%، 4% و 6%) نانو سیلیس به وزن آسفالت تهیه شد. ابتدا خواص مواد نانو سیلیس و قیر مورد بررسی قرار گرفت. برای تهیه قیر اصلاح شده در دمای 140 درجه سانتیگراد حرارت داده شد و توسط میکسر مکانیکی با سرعت 2000 دور در دقیقه برای مدت زمان های مختلف اختلاط (30 تا 60) دقیقه مخلوط شد. قیر اصلاح شده برای خواص رئولوژیکی از جمله درجه نفوذ، دمای نقطه نرم شدن، شاخص نفوذ، ویسکوزیته چرخشی بروکفیلد و آزمایش شکل پذیری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که سفتی قیر اصلاح‌شده بر اساس خواص رئولوژیکی افزایش می‌یابد و حساسیت دما با افزایش درصد نانوسیلیس کاهش می‌یابد. نانو سیلیس 4 درصد بر حسب وزن آسفالت، خواص مرسوم قیر اصلاح شده را افزایش داد و در شرایط آب و هوایی گرم مناسب شد. در حالی که شکل پذیری آسفالت اصلاح شده با افزایش درصد نانو سیلیس کاهش می یابد، به دلیل سفتی و تجمع افزایش می یابد. در نهایت، زمان اختلاط طولانی‌تر تا بیش از 60 دقیقه تاثیر نامطلوبی بر خاصیت شکل‌پذیری داشت و منجر به تجمع قیر اصلاح‌شده نانوسیلیکا شد.

Evaluation of Rheological Properties of Binder Containing NanoSio2

A critical research area overlooked in previous studies on nanosilica material is the understanding of how its physical characteristics influence its final behavior as a composite when added to the asphalt binder. This study aimed to understand the feasibility of modifying the nanosilica with asphalt binder based on the asphalt binder characteristics. 60/70 penetration grade asphalt cement was prepared by adding (2%, 4% and 6%) of nanosilica by weight of asphalt. Properties of nanosilica material and asphalt cement were first examined. To prepare the modified asphalt binder was heated at 140C, blended by mechanical mixer at a speed of 2000 rpm for different mixing durations (30 to 60) minute. The modified asphalt binder was examined for rheological properties including penetration grade, softening point temperature, penetration index, Brookfield rotational viscosity and ductility test. Results shows that the modified asphalt binder stiffness increases based on rheological properties and sensitivity of temperature decreases with increasing nanosilica percentage. A 4 % nano silica by asphalt weight enhanced the conventional properties of the modified asphalt binder and became proper in hot weather conditions. While ductility of modified asphalt decreases with increasing nano silica percentage, due to stiffness and agglomeration increased. Finally, longer mixing time to more than 60 min had an adverse effect on the ductility property and lead to agglomeration of nanosilica modified asphalt binder.