نقش نانورس و نانو آهك هيدراته در حساسيت رطوبتي مخلوط هاي آسفالتي

The Effect of Nanoclay and Nano Hydrated Lime on Moisture Susceptibility of Asphalt Mixes

مواد نانو در سال هاي اخير براي بهبود خواص ريولوژيكي قير و افزايش مشخصات مكانيكي مخلوط هاي آسفالتي مورد استفاده قرار گرفته اند. بالا بودن هزينه هاي توليد نانو مواد، از جمله موانعي است كه استفاده از اين گونه مواد را محدود به كارهاي آزمايشگاهي و تحقيقاتي كرده و مانع كاربرد گسترده آنها در پروژه ها شده است. در اين تحقيق سعي شده با استفاده از روش هاي فني مناسب كه انجام آنها از نظر اقتصادي نيز توجيه پذير باشد، آهك هيدراته به نانوآهك هيدراته تبديل شود. سپس اثر آن بر حساسيت رطوبتي مخلوط هاي آسفالتي حاوي نانورس و آهك هيدراته مقايسه شود. با استفاده از آسياب گلوله اي سياره اي1 در مدت زمان و سرعت چرخش معين و با استفاده از عامل كنترل كننده فرآيند، ميانگين اندازه ذرات آهك هيدراته از 760 نانومتر به 281 نانومتر رسيد. ميانگين اندازه ذرات نانوآهك هيدراته با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و همچنين نمودارهاي دستگاه تشخيص داده شد. نتايج آزمايش كشش غيرمستقيم مخلوط آسفالتي در دو حالت خشك و اشباع نشان داد كه نسبت مقاومت كششي مخلوط اصلاح شده با پنج درصد نانوآهك هيدراته (از وزن قير)، 52 درصد نسبت به نمونه شاهد و نوزده درصد نسبت به نمونه اصلاح شده با بيست درصد آهك هيدراته (از وزن قير) افزايش داشته است. به علاوه افزودن دو درصد نانورس(Closite 30B) باعث افزايش 49درصدي نسبت مقاومت كششي شده است.

Nanomaterials have been used in the recent years in some projects, in order to enhance rheological properties of bitumen and mechanical properties of asphalt mixes. The Application of nanomaterials is limited mainly to laboratory studies due to the high price of these materials. In this paper, nano hydrated lime were produced by economic procedure (milling by satellite mill) at specified speed and time using Process Control Agent (PCA). The average particle size of hydrated lime reached from 760 nanometer to 281 nanometer as it was determined using SEM (Scanning Electron Microscopy) photos and Dynamic Light Scattering (DLS) graphs. The role of nano hydrated lime on mixes was compared with those containing nanoclay and hydrated lime. As for the optimum amount of the materials the addition of 5% nano hydrated lime (by weight of bitumen) and 2% nanoclay to bitumen resulted in 52% and 49% increase in Tensile Strength Ratio (TSR) respectively.