اصلاح خصوصيات عملكردي و رئولوژيكي قيرهاي آسفالتي بازيابي شده (RAB) با استفاده از كامپوزيت گيلسونايت/نانو رس

چكيده :

در سال‌هاي اخير استفاده از تراشه‌هاي آسفالت بازيافتي (RAP )يك روش رايج براي رفع مشكلات زيست‌محيطي و كاهش هزينه‌هاي نگهداري و روكش راه‌ها بوده است. بااين‌وجود، پذيرش RAP در مخلوط‌هاي آسفالتي نگراني‌هايي را ايجاد مي‌كند كه عمدتاً مربوط به قير پير شده موجود در آن است. به‌طوري‌كه به دليل وجود قير پير شده در روسازي‌هاي بازيافتي، با افزايش درصد RAP مقاومت در برابر ترك‌خوردگي مخلوط‌هاي آسفالتي و درنتيجه عمر مفيد روسازي كاهش مي‌يابد. يكي از روش‌هاي بهبود عملكرد آسفالتي حاوي RAP، استفاده از قيرهاي نرم‌تر اصلاح‌شده به‌صورت تركيبي است كه مي‌تواند علاوه بر جوان‌سازي، خصوصيات عملكردي قيرها را اصلاح كند و عملكرد كلي قيرها در دماهاي پايين و بالا بهبود بخشد. در اين مطالعه و باهدف بهبود خواص عملكردي قيرهاي آسفالتي بازيافتي (RAB )، از پسماند برج تقطير (VTB ) حاوي درصد بالاي تركيبات آروماتيك به‌منظور جوان‌سازي قير پير شده و كامپوزيت گيلسونايت/نانو رس (G/NC) به‌عنوان اصلاح‌كننده خصوصيات شيارشدگي و خستگي قيرهاي حاوي RAB استفاده‌شده است. براي بررسي رفتار رئولوژيكي و عملكردي قيرهاي اصلاح‌شده از آزمايش‌هاي رئومتر برش ديناميكي (DSR )، رئومتر تيرچه خمشي (BBR )، جاروب دامنه خطي (LAS )، خزش و بازگشت در چند سطح تنش (MSCR ) و پايداري ذخيره‌سازي در دماهاي بالا استفاده‌شده است. نتايج اين مطالعه نشان داد افزودن قير اصلاح‌شده با كامپوزيت Gil/NC به قيرهاي حاوي RAB به دليل افزايش سختي به دليل وجود درصد بالاي آسفالتين در گيلسونايت موجب بروز رفتار شبه جامد با نرخ اضمحلال كمتر در برابر كرنش‌هاي پلاستيك و درنتيجه بهبود عملكرد دماي بالا و افزايش مقاومت شيارشدگي مي‌شود. نتايج آزمايش LAS نشان داد افزودن كامپوزيت G/NC به قيرهاي حاوي RAB موجب افزايش عمر خستگي و كاهش احتمال بروز ترك‌خوردگي در برابر بارهاي ترافيكي مي‌شود. درحالي‌كه بررسي مقدار نانو رس بر عملكرد خستگي نشان داد در كرنش‌هاي پايين قيرهاي حاوي مقادير 6% نانو رس به دليل تشكيل شبكه الاستيك بر اثر برهمكنش قوي بين نانو ذرات رس و گروه‌هاي عاملي قير مقاومت بهتري در برابر بروز ترك‌خوردگي دارند.