ارزيابي آزمايشگاهي تاثير نانو سيليس بر عملكرد دماي بالاي قير

شيارشدگي به عنوان اولين مكانيزم (سازوكار) شكست در اكثر شرايط‌هاي مهم طراحي روسازي‌هاي انعطاف پذير، شناسايي و مورد استفاده قرار مي‌گيرد. قير به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مورد استفاده در مخلوط‌هاي آسفالتي مي‌تواند نقش تعيين كننده‌اي داشته باشد و اصلاح خواص قير مي‌تواند تا حد زيادي اين شكست‌ها را به تاخير بيندازد و در برخي موارد به حداقل برساند. در اين تحقيق، قير PG 6422 با استفاده از نانو سيليس با درصد وزني ۲، ۴ و ۶ درصد وزني اصلاح شد و تأثير اين اصلاح كننده در كاهش خرابي حاصل از (شكست) شيارشدگي نسبت به نمونه شاهد بررسي شد. پارامترهاي شيارشدگي شامل انطباق خزش غير قابل بازيافت  و خزش بازيابي شده نيز مورد ارزيابي قرار گرفت و سپس اثر نانو سيليس بر بهبود اين پارامترها در دماهاي بالا با شبيه‌سازي بارگذاري ديناميكي با استفاده از رئومتر برش ديناميكي  و انجام تست در سه دماي ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسيوس مورد ارزيابي قرار گرفت. پس از بررسي رفتار قير در حالت ويسكوالاستيك غير خطي، تأثير قابل توجهي در پارامترهاي شيارشدگي مشاهده شد. به طوري كه در نتيجه افزودن نانو سيليس، كرنش تجمعي نسبت به نمونه شاهد كاهش يافت و اين كاهش با افزايش درصد اصلاح كننده ناشي از افزايش بازيابي خزش در پايان هر چرخه خزش بيشتر شد. همچنين نتيجه‌گيري شد كه افزايش دما در تنش‌هاي زياد و كم، تأثير منفي بر كاهش درصد بازيابي تغيير شكل  و انطباق خزشي غيرقابل بازيابي ، هم در نمونه‌هاي قير اصلاح‌نشده و هم در نمونه‌هاي قير اصلاح‌شده دارد، اما مهم اين است كه ميزان اثر نانو سيليس بر بهبود اين پارامترها منفي بود كه در اين تحقيق به تفصيل به آن پرداخته شد. همچنين در يك دماي معين، افزايش درصد اصلاح‌كننده نانو سيليس به‌طور چشمگيري باعث افزايش و همچنين كاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازيابي خزش در تنش‌هاي بالا و پايين  و تفاوت انطباق خزشي غيرقابل بازيابي در تنش‌هاي بالا و پايين  به طور قابل‌توجهي بهبود يافت كه نشان‌دهنده كاهش حساسيت نمونه‌هاي آسفالتي نسبت به تنش اعمال شده و همچنين افزايش قابل توجهي در مقاومت نمونه‌ها در برابر شيار شدگي است.شيارشدگي به عنوان اولين مكانيزم (سازوكار) شكست در اكثر شرايط‌هاي مهم طراحي روسازي‌هاي انعطاف پذير، شناسايي و مورد استفاده قرار مي‌گيرد. قير به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مورد استفاده در مخلوط‌هاي آسفالتي مي‌تواند نقش تعيين كننده‌اي داشته باشد و اصلاح خواص قير مي‌تواند تا حد زيادي اين شكست‌ها را به تاخير بيندازد و در برخي موارد به حداقل برساند. در اين تحقيق، قير PG 6422 با استفاده از نانو سيليس با درصد وزني ۲، ۴ و ۶ درصد وزني اصلاح شد و تأثير اين اصلاح كننده در كاهش خرابي حاصل از (شكست) شيارشدگي نسبت به نمونه شاهد بررسي شد. پارامترهاي شيارشدگي شامل انطباق خزش غير قابل بازيافت  و خزش بازيابي شده نيز مورد ارزيابي قرار گرفت و سپس اثر نانو سيليس بر بهبود اين پارامترها در دماهاي بالا با شبيه‌سازي بارگذاري ديناميكي با استفاده از رئومتر برش ديناميكي  و انجام تست در سه دماي ۵۸، ۶۴ و ۷۰ درجه سلسيوس مورد ارزيابي قرار گرفت. پس از بررسي رفتار قير در حالت ويسكوالاستيك غير خطي، تأثير قابل توجهي در پارامترهاي شيارشدگي مشاهده شد. به طوري كه در نتيجه افزودن نانو سيليس، كرنش تجمعي نسبت به نمونه شاهد كاهش يافت و اين كاهش با افزايش درصد اصلاح كننده ناشي از افزايش بازيابي خزش در پايان هر چرخه خزش بيشتر شد. همچنين نتيجه‌گيري شد كه افزايش دما در تنش‌هاي زياد و كم، تأثير منفي بر كاهش درصد بازيابي تغيير شكل  و انطباق خزشي غيرقابل بازيابي ، هم در نمونه‌هاي قير اصلاح‌نشده و هم در نمونه‌هاي قير اصلاح‌شده دارد، اما مهم اين است كه ميزان اثر نانو سيليس بر بهبود اين پارامترها منفي بود كه در اين تحقيق به تفصيل به آن پرداخته شد. همچنين در يك دماي معين، افزايش درصد اصلاح‌كننده نانو سيليس به‌طور چشمگيري باعث افزايش و همچنين كاهش قابل توجه  شد. در ادامه، تفاوت بازيابي خزش در تنش‌هاي بالا و پايين  و تفاوت انطباق خزشي غيرقابل بازيابي در تنش‌هاي بالا و پايين  به طور قابل‌توجهي بهبود يافت كه نشان‌دهنده كاهش حساسيت نمونه‌هاي آسفالتي نسبت به تنش اعمال شده و همچنين افزايش قابل توجهي در مقاومت نمونه‌ها در برابر شيار شدگي است.