ارزیابی اثر افزودنی‌های ضد عریان‌شدگی بر حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی با رویکرد انرژی آزاد سطحی و مقاومت کششی غیرمستقیم: مطالعه موردی استان اردبیل

حساسیت رطوبتی یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده دوام روسازی‌های آسفالتی است که با تضعیف چسبندگی قیر به مصالح سنگی و کاهش مقاومت مکانیکی، می‌تواند منجر به بروز خرابی‌هایی نظیر عریان‌شدگی، چاله، شیارشدگی و ترک‌خوردگی شود. این مشکل در مناطق سردسیر و مرطوب به دلیل نفوذ بالای رطوبت و تکرار چرخه‌های یخ‌زدگی و ذوب شدت بیشتری پیدا می‌کند. استان اردبیل، به‌عنوان یکی از سردترین و مرطوب‌ترین مناطق کشور، نمونه‌ای بارز از چنین شرایط اقلیمی است که حساسیت رطوبتی در آن اهمیت ویژه‌ای در نگهداری و مدیریت زیرساخت‌های حمل‌ونقل دارد. در این پژوهش، به منظور شناسایی افزودنی ضدعریان‌شدگی مناسب برای شرایط اقلیمی یک مسیر واقع در استان اردبیل، عملکرد سه نوع افزودنی مایع در ترکیب با دو نوع مصالح سنگی سلیسی و آهکی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، علاوه بر بهره‌گیری از رویکرد انرژی آزاد سطحی به‌منظور تحلیل ویژگی‌های چسبندگی بین قیر و مصالح و پیوستگی قیر، آزمایش‌های دوام شامل مقاومت کششی غیرمستقیم (its) و نسبت مقاومت کششی (tsr) نیز انجام شد تا ارزیابی جامعی از رفتار مخلوط‌های آسفالتی در برابر آسیب‌های ناشی از رطوبت به‌دست آید. نتایج نشان داد که تمامی افزودنی‌های ضدعریان‌شدگی مورد بررسی منجر به بهبود چسبندگی و پیوستگی بین قیر و مصالح و افزایش مقاومت مخلوط‌ها در برابر رطوبت شدند. این بهبود در نمونه‌های حاوی هر دو نوع مصالح سلیسی و آهکی مشاهده شد و نشان‌دهنده افزایش انرژی لازم برای جدایش قیر از سطح مصالح و در نتیجه مقاومت بالاتر مخلوط‌ها در برابر آسیب‌های رطوبتی بود که بیانگر کارایی کلی این افزودنی‌ها در ارتقای دوام مخلوط‌های آسفالتی است. در میان تمامی افزودنی‌ها، افزودنی مبتنی بر نانو‌سیلان بیشترین اثرگذاری را داشته و بالاترین مقادیر tsr و انرژی چسبندگی بین قیر و مصالح و پیوستگی قیر را برای هر دو نوع مصالح ارائه کرد. هم‌خوانی نتایج آزمایش‌های دوام با تحلیل‌های ترمودینامیکی، کارایی برتر این افزودنی را در افزایش دوام مخلوط‌های آسفالتی تحت شرایط اقلیمی سخت اردبیل تایید می‌کند.