کاربرد نانو اکسید کلسیم و نانو کربنات کلسیم در مخلوط های آسفالتی داغ با هدف ارتقای مقاومت در برابر ترک خوردگی و حساسیت رطوبتی یک مطالعه آزمایشگاهی

ترک‌خوردگی حرارتی و حساسیت رطوبتی دو مورد از مهمترین خرابی‌هایی هستند که در دوره بهره‌برداری، روسازی آسفالتی را با تهدیدات جدی مواجه می‌کنند. در این پژوهش به ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر افزودنی‌های نانو اکسید کلسیم و نانو کربنات کلسیم به مخلوط‌های آسفالتی hma به منظور بهبود عملکرد آنها در برابر ترک‌خوردگی و حساسیت رطوبتی پرداخته شده است. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق ابتدا قیر با 0.9 درصد از نانو کربنات کلسیم و 1.5 درصد نانو اکسید کلسیم ترکیب شده است و برای ارزیابی خصوصیات عملکردی نمونه های آسفالتی hma حاوی افزودنی نانویی، آزمایشات خمش نیم دایره (scb) در سه دمای 5 ، 10 و 15 درجه سانتی گراد، و کشش غیرمستقیم (لاتمن اصلاح شده) در دو دمای 10 و 20 درجه سانتی گراد انجام پذیرفت. بر اساس نتایج آزمایش خمش نیم دایره و کشش غیر مستقیم بهترین عملکرد و بیشترین مقاومت مربوط به نمونه حاوی nano cao1.5% می باشد که مقدار مقاومت آن در برابر ترک‌های حرارتی حدود 22 درصد بیشتر و حساسیت رطوبتی آن حدود 6 درصد کمتر از نمونه کنترل می‌باشد. براساس نتایج آزمایش scb می‌توان دریافت که با افزایش me از صفر تا حدود 0.4 – 0.6 که بارگذاری بصورت ترکیب کششی – برشی می باشد مقدار چقرمگی شکست کاهش و پس از آن که بارگذاری به سمت کشش خالص می رود افزایشی خواهد بود. بگونه‌ای که بیشترین مقاومت در برابر ترک خوردگی در حالت کشش خالص اتفاق می‌افتد.

application of nano cao and nano caco3 in hma in order to improve the strength against cracking and moisture susceptibility an experimental study

thermal cracking and moisture sensitivity are two of the most important failures that face asphalt pavement with serious threats during the operation period. in this research, the effect of nano cao and nano caco3 additives to hma has been evaluated in order to improve their performance against cracking and moisture sensitivity. in order to achieve the goals of this research, bitumen was mixed with 0.9% of nano caco3 and 1.5% of nano cao, and to evaluate the functional characteristics of hma samples containing nano additives, semicircular bending (scb) tests were performed in three the temperature was 5, 10 and 15 °c, and modified latman was performed at two temperatures of 10 and 20°c. according to the scb and its test results, the best performance and the highest resistance is related to the sample containing 1.5% nano cao, which is about 22% more resistant to thermal cracks and about 6% less sensitive to moisture than the control sample. based on the scb test results, it can be seen that with the increase of me from zero to about 0.4 0.6 when the loading is a tensile shear combination, the fracture toughness will decrease and then increase when the loading goes to pure tension. such that the greatest resistance to cracking occurs in pure tension.