تولید نسل جدید آسفالت‌های متخلخل با استفاده از نانوذرات

محققان دانشگاه آزاد اسلامی و دانشگاه علوم و تحقیقات تهران موفق شده‌اند با به‌کارگیری نانوافزودنی‌هایی به آسفالت‌های متخلخل، خواص آن‌ها را بهبود بخشند. این امر منجر به افزایش کیفیت و عمر روسازی‌های جاده‌ها و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری آن‌ها می شود.

کد خبر: ۱۹۳۵۵۱

تاریخ: ۱۴ دی ۱۳۹۶ - ۱۴:۲۴

به گزارش ایران اکونومیست؛ رویه‌های آسفالتی بخش مهمی از سازه روسازی راه را تشکیل می‌دهند و از عوامل اصلی تأمین‌کننده آمد و شد راحت و رضایت‌بخش استفاده‌کنندگان از راه‌ها هستند.

ساخت، نگهداری و ترمیم روسازی‌های آسفالت عموماً اعتبارات زیادی را به خود اختصاص می‌دهد. از این‌ جهت مواردی که منتهی به افزایش دوام، کیفیت و در نهایت افزایش عمر روسازی آسفالت می‌شود، همواره مورد توجه پژوهشگران و متصدیان صنعت راه‌سازی بوده است.

به گفته‌ مهندس رضا شاهرضا کماسائی محقق دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، با توجه به مزایای آسفالت متخلخل نسبت به سایر آسفالت‌ها، امروزه در بسیاری از کشورها استفاده از این نوع آسفالت رواج یافته است. مخلوط آسفالت متخلخل (PFC)، مخلوطی است که دارای دانه‌بندی باز و درشت‌دانه است.

وی در ادامه افزود: افزایش روزافزون میزان آمد و شد وسایل نقلیه و نیز ضعف آسفالت متخلخل در برابر خرابی‌ها، نیاز به اصلاح آسفالت متخلخل و مقاوم‌سازی آن را دوچندان می‌کند. اصلاح قیر به کار گرفته شده در این مخلوط‌ها از مؤثرترین اقدامات است. در همین راستا با توجه به ویژگی‌های افزودنی‌های مورد استفاده تاثیر نانوسیلیس و نانوالیاف شیشه بر بهبود خصوصیات آسفالت متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت.

به گفته‌ شاهرضا کماسایی، عمده پژوهش‌های انجام‌شده تاکنون اثر این افزودنی‌ها را بر اصلاح بتن آسفالتی داغ و گرم بررسی کرده‌اند، اما در زمینه آسفالت‌های متخلخل و به‌خصوص آسفالت PFC تحقیقات چندانی صورت نگرفته است.

دانشجوی کارشناسی ارشد عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال در خصوص نتایج استفاده از این افزودنی‌ها عنوان کرد: مقاومت بسیار بالا در برابر شیار شدگی، مقاومت کششی غیرمستقیم بالا، کاهش ایجاد ترک‌ها در سطوح راه و کاهش میزان ریزش قیر تا 80 درصد از جمله اثرات مشاهده شده است. ضمن اینکه به دلیل استفاده از نانوذرات سیلیس مخلوط‌های آسفالتی جدید آب‌گریز هستند. در نهایت کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری راه‌ها و جاده‌ها از مهمترین مزایای استفاده از آسفالت اصلاح‌شده است.

شاهرضا در ادامه عنوان کرد: طرح حاضر می‌تواند به‌عنوان یک محصول جایگزین و مقاوم در برابر خرابی‌های معمول در ساخت روسازی جاده‌های برون‌شهری و خیابان‌ها به‌کاربرده شود.در حال حاضر نیز این طرح مورد آزمایش‌های جامع و کاملی قرار گرفته است که با استقبال وزارت راه و شهرسازی در چند جاده کشور نیز اجرا می شود.

در این طرح از آزمون‌های مختلفی همچون آزمایش میزان ریزش قیر (Drain down)، آزمایش شیار شدگی (LWT) و آزمایش کشش غیرمستقیم (ITS)جهت بررسی خواص آسفالت تهیه شده استفاده شده است.در این تحقیق جهت بهبود خواص رویه‌های آسفالت از ترکیب نانوذرات سیلیس و الیاف شیشه و الیاف PP استفاده شده است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس رضا شاهرضا گماسائی- دانشجوی کارشناسی ارشد عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال- و دکتر جواد تن زاده- عضو هیات علمی و استادیار دانشگاه علوم و تحقیقات تهران- است. نتایج این کار در مجله Construction and Building Materials با ضریب تأثیر 3/169 (جلد 144، سال 2017، صفحات 260 تا 270) منتشر شده است.