ارزیابی آزمایشگاهی ترک خوردگی حرارتی در قیر و مخلوط آسفالتی اصلاح شده با نانو سیلیکا

اصلاح قیر با استفاده از افزودنی‌ها یکی از راه‌های بهبود خصوصیات و مشخصات عملکردی قیر و مخلوط آسفالتی می‌باشد. نانو مواد ازجمله جدیدترین فناوری‌هاست، که در علوم مختلف به سرعت در حال پیشرفت است. مزایای فراوان این فناوری سبب گردیده که محققان حوزه روسازی آن را در بهبود خصوصیات مخلوط آسفالتی مورد استفاده قرار دهند. ترک‌خوردگی حرارتی یکی از متداول‌ترین خرابی‌ها در راه‌ها می‌باشد. با توجه به وجود ارتباط خرابی خستگی و شیارشدگی در قیر و مخلوط آسفالتی در دماهای میانی و بالا و فقدان مطالعات در زمینه ترک خوردگی حرارتی در دمای پایین، ارزیابی ارتباط بین پارامترهای ترک خوردگی حرارتی در قیر و مخلوط آسفالتی حائز اهمیت می‌باشد. بدین منظور از تست رئومتر تیرچه خمشی (bbr) برای قیرها و تست نیم دایره خمشی scb)) برای آسفالت استفاده شد. هدف این تحقیق بررسی رفتار قیر و مخلوط آسفالتی اصلاح شده با نانو سیلیکا می‌باشد. نتایج حاکی از بهبود مقاومت مخلوط آسفالتی اصلاح شده با نانواکسید سیلیکا در‌ برابر ترک خوردگی و مدول برجهندگی حدود 1.6 و 1.4 برابر بود. شاخص مرنبط با حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی نیز حدود 7% نسبت به نمونه شاهد افزایش داشت. با این حال نتایج تست قیر حاکی از کاهش عملکرد قیرهای اصلاح شده با نانو سیلیکا در دماهای پایین دارد. نتایج چقرمگی در تست scb برای مخلوط آسفالتی با نتایج تست bbr در قیر همخوانی دارد. پیوندهای کششی تست ftir و افزایش سفتی در مخلوط آسفالت از عوامل تاثیرگذار در بهبود رفتار قیرهای اصلاح‌شده با نانوسیلیکا نسبت به نمونه شاهد می‌باشد.

laboratory evaluation of thermal cracking in bitumen and asphalt mixture modified with nano-silica

bitumen modification using additives is one of the ways to improve the performance characteristics of bitumen and asphalt mixture. nanomaterials are one of the newest technologies, which is rapidly advancing in various sciences. the many advantages of this technology have led researchers in the field of pavement to use it to improve the properties of asphalt mixtures. heat cracking is one of the most common road failures. considering the relationship between fatigue failure and grooving in bitumen and asphalt mix at medium and high temperatures and the lack of studies on thermal cracking at low temperatures, it is important to evaluate the relationship between thermal cracking parameters in bitumen and asphalt mix. for this purpose, flexural beam rheometer (bbr) test for bitumen and scb flexural semicircle test for asphalt were used. the purpose of this study is to investigate the behavior of bitumen and asphalt mixture modified with nano-silica. the results showed that the strength of the asphalt mixture modified with silica nanoxide was cracked and the modulus of resistance was about 1.6 and 1.4 times. the index related to moisture sensitivity of asphalt mixtures also increased by about 7% compared to the control sample. however, bitumen test results indicate a decrease in the performance of nanosilica-modified bitumens at low temperatures. the toughness results in scb test for asphalt mix are consistent with bbr test results in bitumen. tensile bonds of ftir test and increased stiffness in asphalt mixture are effective factors in improving the behavior of nanosilica modified bitumen compared to the control sample.