ارزیابی دوام رطوبتی مخلوط آسفالتی اصلاح شده با نانو تیتانیوم دی اکسید با استفاده از انرژی آزاد سطحی

خرابی رطوبتی یکی از خرابی های متداول روسازی آسفالتی است که بدلیل حضور آب و تاثیر آن بر ویژگی های مکانیکی مخلوط به وقوع می پیوندد. از جمله راهکارهایی که این رخداد را به تاخیر می اندازد، استفاده از مواد نانو به عنوان افزودنی می باشد. در این تحقیق با بکاربردن نانو TiO2، اثر استفاده از نانو مواد بر پتانسیل حساسیت رطوبتی مخلوط با استفاده از روش انرژی آزاد سطحی، آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) و مدول برجهندگی(Mr) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه-های آسفالتی از قیرخالص با درجه نفوذ 100/85 و قیر اصلاح شده حاوی 3 و 6% وزنی نانو TiO2 و مصالح سنگی گرانیت ساخته شد. نتایج بخش قیر بیان می کند که با اصلاح قیر بوسیله نانو TiO2، مولفه اسیدی انرژی آزاد سطحی کاهش و مولفه بازی آن افزایش می یابد و این باعث افزایش چسبندگی بین قیر و مصالح سنگی در حضور آب شده است. از طرف دیگر با افزایش مولفه غیرقطبی، انرژی آزاد پیوستگی قیر نیز افزایش می یابد. همچنین اضافه کردن نانو TiO2 نسبت مقاومت کشش غیرمستقیم (TSR) را 10% افزایش داده و کاهش این نسبت در طی سیکل های ذوب و یخبندان برای مخلوط های اصلاح شده، در قیاس با مخلوط های کنترلی کمتر بوده است. انرژی جداشدگی بین قیر-مصالح سنگی نیز با اصلاح قیر بوسیله نانو مواد، کاهش یافته و باعث افزایش مقاومت مصالح در برابر عریان شدگی شده است. نتایج مدول برجهندگی حاکی از آن است که اصلاح قیر با نانو TiO2 افزایش 12% در مدول برجهندگی داشته است. مشابه روند TSR، مقادیر RMR نیز برای مخلوط اصلاح شده در حدود 10% بیش تر شده است.