بررسی اثر نانوذرات بر بهبود حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی حاوی سبک دانه های مصنوعی

پایداری و دوام روسازی های آسفالتی از مهم ترین چالش های مهندسی حمل و نقل محسوب می شوند. مخلوط های آسفالتی سبک با استفاده از دانه های مصنوعی سبک به دلیل کاهش وزن و مصرف کمتر مصالح طبیعی نقش مهمی در بهینه سازی سازه های راه و افزایش دوام روسازی دارند. در این پژوهش اثر نانواکسید آلومینیوم بر حساسیت رطوبتی و خواص مکانیکی مخلوط های آسفالتی حاوی دانه های سبک مصنوعی (لیکا) مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا آزمون های فیزیکی بر روی قیر اصلاح شده با ۰، ۱، ۲ و ۳ درصد نانواکسید آلومینیوم انجام شده و سپس مقاومت مارشال و مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) روی نمونه هایی با ۰، ۲۵ و ۵۰ درصد جایگزینی مصالح سنگی درشت دانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن دانه های مصنوعی لیکا به تنهایی موجب کاهش مقاومت مارشال از ۱۴۲۱ به ۱۳۲۳ کیلوگرم در ۲۵ درصد لیکا و به ۱۲۰۰ کیلوگرم در ۵۰ درصد لیکا می شود. با ترکیب آن با ۲ درصد نانواکسید آلومینیوم مقاومت مارشال تا ۱۶۴۳ کیلوگرم افزایش یافته (حدود ۲۷ درصد رشد) مقاومت خشک ITS از ۷۳۲ به ۸۵۹ کیلوپاسکال (۱۷ درصد افزایش) و مقاومت مرطوب از ۶۱۸ به ۷۶۶ کیلوپاسکال (۲۴ درصد افزایش) ارتقا یافته است. شاخص TSR نیز از ۸۴.۴ درصد به ۸۹.۲ درصد افزایش یافته است. این ترکیب ضمن کاهش وزن مخلوط و مصرف سنگدانه طبیعی عملکرد حرارتی و پایداری رطوبتی مطلوبی ارائه می کند. نتایج نشان می دهند که استفاده همزمان ترکیب ۲۵ درصد دانه های رس منبسط شونده (لیکا) و ۲ درصد نانواکسید آلومینیوم به عنوان راهکار موثر برای ارتقای دوام و مقاومت مخلوط های آسفالتی سبک در برابر حساسیت رطوبتی است.

Keywords:

نانو اکسید آلومینیوم , دانه های رس منبسط شونده (لیکا) , حساسیت رطوبتی , مارشال , سبک دانه های مصنوعی