مقايسه تاثير استفاده از نانومواد معدني بر عملكرد مخلوط هاي آسفالت گرم و شيشه اي در برابر خرابي رطوبتي

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

امروزه، تكنولوژي آسفالت شيشهاي به عنوان روشي كارآمد جهت كاهش هزينههاي توليد آسفالت، كاهش مصرف سوخت و كاهش آلودگيهاي زيست محيطي ناشي از توليد اين نوع زباله به شمار ميرود. يكي از مشكلات اصلي در جهت توسعه روزافزون آسفالت شيشهاي اين است كه اين نوع مخلوط آسفالتي در برابر خرابي رطوبتي ضعيفتر از ساير مخلوطها است. پژوهش حاضر به ارزيابي حساسيتهاي رطوبتي مخلوطهاي آسفالت شيشهاي (حاوي 10 درصد شيشه جايگزين قسمت ريزدانه) و مخلوطهاي آسفالت گرم و مقايسهاي بين عملكرد اين دو نوع مخلوط به همراه تاثير دو نوع افزودني نانوآهك هيدراته و نانو كربنات كلسيم در برابر خرابي رطوبتي پرداخته است. ارزيابي حساسيت رطوبتي مخلوطهاي آسفالتي از طريق آزمايش مكانيكي لاتمن اصلاح شده تحت استاندارد لاتمن اصلاحشده و آزمايش ترموديناميكي صفحه ويلهلمي بر اساس روش هاي انرژي آزاد سطحي صورت گرفته است. نتايج به دست آمده از آزمايش كشش غيرمستقيم نشان ميدهند كه مقاومت مخلوط هاي آسفالت شيشه اي در شرايط خشك بيشتر از مخلوط هاي آسفالت گرم است. با اين حال، مخلوط هاي آسفالت شيشهاي تحت شرايط مرطوب با افت مقاومت بيشتري نسبت به مخلوطهاي آسفالت گرم مواجه شدهاند. نتايج به دست آمده از آزمايش ترموديناميكي نيز نشان ميدهند كه اصلاح هر دو نوع قير با استفاده از نانو آهك هيدراته و نانو كربنات كلسيم باعث افزايش انرژي آزاد سطحي كل و انرژي آزاد پيوستگي هر دو نوع قير پايه شده است. اين افزايش سبب بهبود مقاومت مخلوطهاي ساخته شده با اين نوع قيرها در برابر خرابيهاي رطوبتي از نوع پيوستگي ميشود كه يك اثر مثبت در كاهش خرابي رطوبتي به شمار ميرود.

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.