بررسی آزمایشگاهی تاثیرات استفاده از نانو لوله های کربنی به عنوان یک افزودنی بر خصوصیات عملکردی مخلوط های آسفالتی گرم

خصوصیات فیزیکی و حساسیت حرارتی قیر بر عملکرد روسازی در دماهای بالا و پایین تاثیر گذار است. ثابت شده است که استفاده از نانو مواد به عنوان افزودنی ، در صورت پراکنده شدن مناسب نانو ذرات در مقیاس نانو بر خصوصیات فیزیکی و حساسیت حرارتی قیر تاثیر گذار است و در نتیجه بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط آسفاتی را موجب می گردد. بر این اساس انتظار می رود نانو لوله های کربنی بر خصوصیاتی همچون سختی، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت باربری و پایداری حرارتی تاثیر گذار باشد. بر این اساس هدف اصلی این مطالعه انجام آزمایشاتی به منظور مقایسه نمونه های قیری و آسفالتی عادی و اصلاح شده با نانو لوله های کربنی می باشد. در گام اول نانو لوله های کربنی و نمونه های قیر اصلاح شده با آن در مقیاس نانو توسط آنالیز میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفتند. در گام دوم تاثیر نانو لوله های کربنی بر خصوصیات قیر با استفاده از آزمایشاتی نظیر ویسکوزیته چرخشی و نیز آزمایشات کلاسیک مانند درجه نفوذ، نقطه نرمی و کشش پذیری مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت در گام سوم تاثیر استفاده از نانو لوله ها بر خصوصیات مخلوط آسفالتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از آزمایشاتی نظیر مارشال، کشش غیر مستقیم، مدول سختی و مقاومت خستگی استفاده شد. با توجه به نتایج آزمایش میکروسکوپ الکترونی مشخص گردید روش میکس تر مخلوط همگن تری از قیر و نانو لوله های کربنی ایجاد می کند، در حالی که روش میکس خشک نانو لوله ها را به همگنی روش تر پراکنده نمی کند ولیکن روش آسان تر و عملی تری می باشد. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی قیر و آسفالت متراکم نشان داد اصلاح توسط نانو لوله های کربنی موجب افزایش سختی و در نتیجه بهبود مقاومت در برابر شیار افتادگی می گردد. این امر به خصوص در درصد های %1-5/0 صادق می باشد. همچنین مشاهده گردید که اصلاح آسفالت توسط نانو لوله های کربنی موجب بهبود عملکرد مقاومت در برابر خستگی آسفالت، به خصوص در دماهای پایین می شود.