بررسی کاربرد نانو ذرات در بهبود خصوصیات عملکردی و زیست محیطی بتن آسفالتی

در سال های اخیر فناوری نانو به دلیل دارا بودن خصوصیات منحصربه فردش در بهبود ویژگی های مواد در بسیاری از زمینه های مهندسی به کار می رود. روسازی آسفالتی باهدف تحمل بارها و ترافیک سنگین در ساخت راه ها مورداستفاده قرار می گیرد. افزایش روزافزون بارهای محوری و ترافیک سنگین وسایل نقلیه منجر به وقوع خرابی هایی همچون شیار شدگی، خستگی، خرابی رطوبتی و....... در روسازی می شود که از این میان شیار شدگی یکی از مهم ترین خرابی ها در روسازی بخصوص در دمای بالا به شمار می رود که منجر به کاهش عمر سرویس دهی روسازی می شود. از طرفی ترافیک وسایط نقلیه شهری و فعالیت های کارخانجات صنعتی از بزرگ ترین منابع آلوده کننده هوا در سرتاسر جهان به شمار می روند. اکثر این آلودگی ها ناشی از احتراق ناقص سوخت های فسیلی و بخصوص فراورده های نفتی می باشند. ترافیک بیش ازحد و روز افزون ناشی از رشد جمعیت در کشورها باعث گسترش بیش از پیش آلودگی شده و زندگی در چنین شرایطی سلامت انسآن ها را به مخاطره می اندازد. با توجه به اینکه گازهای منتشره و آلاینده های خروجی از اگزوز خودروها در تماس مستقیم با سطح روسازی راه ها قرار دارند، لذا کاربرد مواد جاذب آلودگی در ساخت روکش های روسازی می تواند به عنوان روشی موثر در کاهش حجم این آلودگی ها مطرح گردد. هدف از این پژوهش بکار بردن نانو تیتانیوم دی اکسید و نانو سیلیسیوم دی اکسید در روسازی آسفالتی به منظور دستیابی به روکش آسفالتی با قدرت باربری بالا و مقاوم در برابر تغییر شکل های ماندگار و همچنین دارای قدرت جذب و کاهش آلاینده های زیست محیطی می باشد. بدین منظور آزمایشات عملکردی قیر و مخلوط آسفالتی و همچنین آزمون های زیست محیطی بر روی نمونه های ساده و اصلاح شده با نانو مواد صورت گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که کاربرد این نانو مواد ویژگی های قیر خالص را بهبود بخشیده و باعث افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر بارهای وارده و پدیده شیار شدگی می شود. همچنین نتایج آزمون های زیست محیطی نشان داد که افزودن نانو مواد به روسازی آسفالتی تأثیر شایانی در کاهش آلودگی های زیست محیطی دارد.