مقایسه تاثیر استفاده از نانومواد معدنی بر عملکرد مخلوط‏ های آسفالت گرم و شیشه‏ ای در برابر خرابی رطوبتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه

چکیده

امروزه، تکنولوژی آسفالت شیشه‏ای به عنوان روشی کارآمد جهت کاهش هزینه‏های تولید آسفالت، کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی‏های زیست محیطی ناشی از تولید این نوع زباله به شمار می‏رود. یکی از مشکلات اصلی در جهت توسعه روزافزون آسفالت شیشه‏ای این است که این نوع مخلوط آسفالتی در برابر خرابی رطوبتی ضعیف‏تر از سایر مخلوط‏ها است. پژوهش حاضر به ارزیابی حساسیت‏های رطوبتی مخلوط‏های آسفالت شیشه‏ای (حاوی 10 درصد شیشه جایگزین قسمت ریزدانه) و مخلوط‏های آسفالت گرم و مقایسه‏ای بین عملکرد این دو نوع مخلوط به همراه تاثیر دو نوع افزودنی نانوآهک هیدراته و نانو کربنات کلسیم در برابر خرابی رطوبتی پرداخته است. ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط‏های آسفالتی از طریق آزمایش مکانیکی لاتمن اصلاح ‌شده تحت استاندارد لاتمن اصلاح‏شده و آزمایش ترمودینامیکی صفحه ویلهلمی بر اساس روش‌‏های انرژی آزاد سطحی صورت گرفته است. نتایج به ‌دست ‌آمده از آزمایش کشش غیرمستقیم نشان می‏دهند که مقاومت مخلوط‌های آسفالت شیشه‌ای در شرایط خشک بیشتر از مخلوط‌‏های آسفالت گرم است. با این حال، مخلوط‌‏های آسفالت شیشه‏ای تحت شرایط مرطوب با افت مقاومت بیشتری نسبت به مخلوط‏های آسفالت گرم مواجه شده‏اند. نتایج به ‌دست‌ آمده از آزمایش ترمودینامیکی نیز نشان می‏دهند که اصلاح هر دو نوع قیر با استفاده از نانو آهک هیدراته و نانو کربنات کلسیم باعث افزایش انرژی آزاد سطحی کل و انرژی آزاد پیوستگی هر دو نوع قیر پایه شده است. این افزایش سبب بهبود مقاومت مخلوط‏های ساخته شده با این نوع قیرها در برابر خرابی‏های رطوبتی از نوع پیوستگی می‏شود که یک اثر مثبت در کاهش خرابی رطوبتی به شمار می‏رود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of the effect of using mineral nanomaterials on the performance of HMA and glasphalt agaiants the moisture damage

نویسندگان [English]

  • Gholam Hossein Hamedi 1
  • Davud Saedi 2
  • Hamid shirmohammadi 3
  • Yunes Azaryun 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Guilan, Rasht, Iran
2 Faculty of Engineering, Urmia University, Urmia, Iran
3 Faculty of Civil Engineering, Urmia University, Urmia
چکیده [English]

Today, glasphalt technology is considered as an efficient way to reduce asphalt production costs, reduce fuel consumption, and reduce environmental pollution caused by the production of this type of waste. Despite the advantages of glasphalt, moisture damage is a weak point for these types of mixtures. The present study evaluated the moisture sensitivities of glasphalt and HMA and compared the performance of these two types of mixtures, along with the effects of two types of additives, nano hydrated lime and nano calcium carbonate on moisture damage. The moisture sensitivity of both types of mixtures was evaluated using a modified Lotttman test and a thermodynamic test of Wilhelm plate based on surface free energy methods. The results of the indirect tensile strngth test showed that the resistance of glasphalt in dry conditions was higher than that of HMA. However, glasphalt are exposed to wet conditions with a higher resistance to HMA. The results obtained from the thermodynamic test also showed that the modification of both types of asphalt binder (AC 60-70 and AC 85-100) using nano hydrated lime and nano calcium carbonate increases the total surface free energy and adhesion of the bonding of both types of base asphat binders. This increase improves the strength of mixtures made with this type of asphat binders against moisture damage of cohesion type, which is a positive effect in reducing the moisture damage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Glasphalt
  • Hot mix asphalt
  • Moisture sensitivity
  • Nanomaterials
  • modified Lottman