ارزیابی مقاومت خستگی بتن‏ آسفالتی اصلاح ‏شده با نانو سیلیس

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق، بررسی عمرخستگی و مقاومت مخلوط آسفالتی اصلاح‏شده با نانوسیلیس در دماهای میانی، در برابر ترک‌های خستگی است. در این تحقیق، نانو سیلیس به اندازه 4% و 6% درصد وزن قیر، به قیر اضافه شده است. آزمایش‌های مدول برجهندگی، کشش غیرمستقیم و تیر خستگی خمشی چهار نقطه‏ای برای ارزیابی مقاومت عمرخستگی مخلوط آسفالتی اصلاح‏شده انجام گرفته است. نتایج آزمایشها نشان داد که عمرخستگی و مقاومت مخلوط آسفالتی در دماهای میانی در برابر ترک‌های خستگی، بااصلاح قیر توسط نانوسیلیس، به میزان قابل‌توجهی بهبود می‏یابد. افزودن نانو سیلیس باعث افزایش مقدار مدول برجهندگی و مقاومت کششی غیرمستقیم نیز شده‏است. نتایج آزمایش تیرخستگی 4 نقطه‏ای نیز نشان داد که افزودن نانو سیلیس عمرخستگی را افزایش داده‏است. در مجموع افزودن نانوسیلیس باعث کاهش ترک‌های خستگی مخلوط آسفالتی، افزایش عمرخستگی و افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در دماهای میانی شده‏است.

کلیدواژه‌ها


- AASHTO T283 (2003) "Resistance of compacted hot-mix asphalt (HMA) to moisture-induced damage," AASHTO, USA

-AASHTO T321 (2003) "Standard method of test for determining the fatigue life of compacted hot-mix asphalt (HMA) subjected to repeated flexural bending," AASHTO, USA

-AmirKhanian, Armen N., Xiao, Feipeng and AmirKhanian, Sergi, N.(2011) “Characterization of unaged Asphalt binder modified with carbon nano particles”, International Journal of Pavement Research and Technology Vol.4, pp.281-286

- Brown, E. R. and Kee, Y. Foo (1989) “Evaluation of variability in resilient modulus test result (ASTM D 4123)”, NCAT Report No. 91-6.

- Buzea, C., Pacheco, I. & Robbie, K. (2007) “Nanomaterials and nanoparticles: Sources and toxicity”, Biointerphases, Vol.2, pp.MR17-MR71.2007/12/01

- Fang, C.,Yu, R., Liu, S. and Li, Y. (2013)  “Nanomaterials applied in asphalt modification: A review”, Journal of Materials Science & Technology, Vol.29, pp.589-594

-Huang, B., Li, G. and Mohammad, L. N. (2003) “Analytical modeling and experimental study of tensile strength of asphalt concrete composite at low temperatures”, Composites Part B: Engineering, Vol.34, pp.705-714

-Huang, Y. H. (2004) “Pavement analysis and design”, Singapore: Pearson Education Limited

-Jahromi, S. G. and Khodaii, A. (2009) “Effects of nanoclay on rheological properties of bitumen binder”, Construction and Building Materials, Vol.23, pp.2894-2904

- Khattak, Mohannad Jamal, Khattab, Ahmad and Rizvi, Hashem R. (2013) “Characterization of carbon nano-fiber modified hot mix asphalt mixtures”, Construction and Building Materials, Vol.40, pp.738-745.

-Khattak, Mohammad Jamal, Khattab, Ahmad, Rizvi, Hashem.R. and Zhang, P. (2012) “The impact of carbon nano-fiber modification on asphalt binder rheology”. Construction and Building Materials, Vol.30, pp.257-264

-Larisa, S., Alexey, S., Natalia, S. and Natoliy, L. (2011) “Effects of nanocomposites on the high temperature rheological properties of a PG58 asphalt-binder”, Road Materials and New Innovations in Pavement Engineering, Vol.223, pp.229-237

-Moreno, F. and Rubio, M. C. (2013) “Effect of aggregate nature on the fatigue-cracking behavior of asphalt mixes”, Materials & Design, Vol.47, pp.61-67

-Ramsden, J. (2009) “Essentials of nanotechnology”, Free Books. net, Ramoden and ventus publishing.

-Santagata, E., Baglieri, O., Tsantilis, L. and Dalmazzo, D. (2012) “Rheological characterization of bituminous binders modified with carbon nanotubes”, Procedia - Social and Behavioral Sciences, Vol.53, pp.546-555

-Ven, M. F. C. van de., Molenaar, A. A. A. and Besamusca, J. (2009) “Nanoclay for binder modification of asphalt mixtures”, Advanced Testing and Characterization of Bitumen Materials,2009, pp.133-142

-Yao, H.,You, Z.,Li, L.Lee, C.,Wingard, D.,Yap, Y.,Shi, X. and Goh, S. (2012)“Properties and chemical bonding of asphalt and asphalt mixtures modified with nanosilica”. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol.0, pp.null

-Ziari, H., Behbahani, H., Izadi, A. and Nasr, D. (2013) “Long term performance of warm mix asphalt versus hot mix asphalt”, Journal of Central South University, Vol.20, pp.256-266