ارزيابي تأثير دو پليمر نانو ويسكر سلولز و پلي وينيل الكل بر خواص مكانيكي مخلوط آسفالتي گرم (HMA)

كارشناسي ارشد

خواص رئولوژيكي قير مورداستفاده در ساخت مخلوط‌هاي آسفالتي تأثير قابل‌توجهي بر دوام و عملكرد آن‌ها داشته و نقش مهمي در بروز خرابي‌هايي نظير شيار شدگي، ترك‌خوردگي و حساسيت رطوبتي دارد. اصلاح قيرها با افزودني‌هاي خاص يكي از راهكارهاي مؤثر در جلوگيري از خرابي‌هاي زودرس و بهبود خواص مكانيكي مخلوط‌هاي آسفالتي مورداستفاده است. اخيراً اصلاح قير با پليمرهاي آلي موردتوجه بسياري از پژوهشگران صنعت آسفالت قرارگرفته است. در اين پژوهش به ارزيابي خواص مكانيكي و دوام مخلوط‌هاي اسفالتي اصلاح‌شده با دو نوع پليمر مختلف با درصدهاي متفاوت شامل 5/1، 5/2 و 5/3 درصد از پليمر پلي وينيل الكل و 1، 3، 5 و 7 درصد از پليمر نانو ويسكر سلولز پرداخته‌شده است. بدين منظور از آزمايش‌هاي مكانيكي مختلفي نظير خزش ديناميكي در دماي 4/54 درجه‌ي سانتي‌گراد، آزمايش مدول برجهندگي در دماي 25 درجه‌ي سانتي‌گراد، آزمايش كشش غيرمستقيم در حالت تر و خشك و آزمايش خمش نيم‌دايره‌اي در دماي 15- درجه‌ي سانتي‌گراد استفاده گرديد. مقايسه عملكرد مكانيكي مخلوط‌هاي آسفالتي اصلاح‌شده نشان داد كه با افزايش درصد استفاده از هر دو پليمر، عدد رواني، مدول برجهندگي و مقاومت در برابر حساسيت رطوبتي افزايش قابل‌توجهي يافته است. به عبارتي با افزودن 5/1%، 5/2% و 5/3% درصد از PVA، مقدار عدد رواني به ترتيب 26%، 44%، 85%، مقدار مدول برجهندگي 14%، 20%، 32% و ميزان بهبود حساسيت رطوبتي 13%، 20%، 32% افزايش داشته است. همچنين با اضافه كردن 1%، 3%، 5% و 7% درصد از CNWs اين بهبود براي عدد رواني به ترتيب 49%، 67%، 26/200، 44/200%، براي مدول برجهندگي 7/41%، 4/52%، 62%، 70% و براي حساسيت رطوبتي11%، 7/15%، 5/17و 26% بوده است. به‌طوري‌كه پليمر نانو ويسكر سلولز و پلي وينيل الكل به ترتيب بيشترين تأثير را در افزايش مقاومت در برابر شيار شدگي و حساسيت رطوبتي نسبت به هم ديگر داشته‌اند. نتايج آزمايش خمش نيم‌دايره‌اي در دماي 15- نيز نشان داد كه با افزايش درصد استفاده از پلي وينيل الكل مقدار چقرمگي شكست، بار بحراني و انرژي لازم براي شكست مخلوط‌هاي آسفالتي اصلاح‌شده افزايش‌يافته است.

211182

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران- راه و ترابري

حسن زياري - ندا كامبوزيا