به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ،در سالیان اخیر، تکرار بارهای ترافیکی و افزایش شدت آن موجب روند صعودی هزینه های مرمت و بازسازی راه ها و فرودگاه ها شده است.
ازاین رو محققان را بر آن داشته که با استفاده از مواد افزودنی در ساخت مخلوط های آسفالت، عملکرد و دوام آن ها را بهبود بخشند با توجه به حجم وسیع تولید ضایعات شیشه در شهرهای بزرگ و همچنین اثر مثبت خرده شیشه به عنوان افزودنی در کارایی آسفالت، از دهه 1970 میلادی از افزودنی خرده شیشه در مخلوط آسفالت استفاده شد.
این نوع آسفالت به آسفالت شیشه ای موسوم است. یکی از عیوب آسفالت شیشه ای عملکرد پایین آن در مناطق پر بارش و مرطوب است. تاکنون تحقیقاتی در زمینه ی بهینه سازی عملکرد این نوع آسفالت صورت گرفته است.
مهندس ندا کامبوزیا وجود ذرات سیلیکون در آسفالت شیشه ای را علت اصلی عملکرد ضعیف این نوع آسفالت در مواجهه با رطوبت دانست و گفت:در کنار خصوصیات منحصربه فرد آسفالت شیشه ای همچون مقاومت بالای آن در برابر بارهای دینامیکی، هزینه تولید، نگهداری و تعمیر پایین، ما را بر آن داشته است تا با رفع عیب مذکور از پتانسیل بالای این نوع آسفالت بهره برداری نماییم. ازاین رو، هدف از انجام این طرح، افزایش مقاومت آسفالت شیشه ای در برابر رطوبت و آب با استفاده از نانوذرات افزودنی بوده است.
وی با اشاره به پدیده شیار شدگی ناشی از نفوذ آب و رطوبت افزود: افزودن نانوذرات علاوه بر افزایش مقاومت آسفالت شیشه ای در برابر شیار شدگی، افزایش مدول سفتی را نیز موجب می شود.
این محقق در ادامه به ارائه توضیحات کامل تری در رابطه با نحوه ی تأثیر سیلیکون بر خواص آسفالت شیشه ای و چگونگی رفع این مشکل پرداخت: حضور سیلیکون آب دوست در کنار آب گریز بودن قیر عملکرد ضعیف آسفالت را در حضور رطوبت تشدید می کند. در این طرح با استفاده از نانوذرات زایکوسویل به عنوان افزودنی ضد عریان شدگی و کاهش حساسیت رطوبتی به اصلاح قیر موجود در آسفالت پرداخته شده است.
در طرح حاضر دو نمونه آسفالت با و بدون اضافه کردن نانو زایکوسویل مورد آزمون های دینامیکی قرار گرفته است. همچنین دو نمونه آسفالت به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی به لحاظ ریزساختاری مورد ارزیابی قرار گرفته اند.
میزان حساسیت آسفالت به تغییرات دمایی نیز بررسی شده است.
نتایج حاصل از آزمون های رئولوژی قیر اصلاح شده و مقایسه آن ها با نتایج مربوط به قیر اولیه و همچنین تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی گویای قوی تر شدن پیوند بین ریزساختارهای قیر بوده است. به علاوه تغییرات دمایی تأثیر کمتری بر قیر اصلاح شده در مقایسه با قیر اولیه داشته است.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر حسن زیاری، دکتر حمید بهبهانی و دکتر محمود عامری – اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و ندا کامبوزیا – دانشجوی دکترای این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله Construction and Building Materials به چاپ رسیده است.
بهبود کیفیت آسفالت با بهره گیری از نانوذرات
