اثر نانومواد فلزی بر مشخصات پیوستگی و چسبندگی قیرهای خالص و سنگدانه ها با استفاده از روش انرژی آزاد سطحی

یکی از متداول ترین خرابی ها در مخلوط های آسفالتی، تاثیر تخریبی ناشی از رطوبت بر روی پیوستگی قیر و چسبندگی قیر- سنگ دانه است که خرابی رطوبتی نامیده می شود. روش های متفاوتی برای بهبود چسبندگی و کاهش خرابی رطوبتی در مخلوط های آسفالتی وجود دارد که یکی از متداول ترین آن ها استفاده از اصلاح قیر با افزودنی مناسب است. در این پژوهش، تاثیر دو نوع نانوماده (نانواکسیدآهن و نانواکسید آلومینیوم) در دو درصد مختلف، دو نوع سنگ دانه (گرانیت و سنگ آهک) و یک نوع قیر پایه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر نانومواد، از روش انرژی آزاد سطحی استفاده شده است. نتایج روش انرژی آزاد سطحی نشان می دهد که نانومواد، انرژی آزاد پیوستگی قیر را افزایش می دهند، بنابراین باعث می شوند احتمال گسیختگی در غشای قیری کاهش یابد. بیشترین افزایش انرژی آزاد سطحی مربوط به یک درصد نانواکسید آهن است که انرژی آزاد پیوستگی قیر پایه را 17 درصد افزایش داده است. از طرفی یک درصد از نانواکسید آلومینیونم و نانو اکسید آهن، جزء بازی انرژی آزاد سطحی را به ترتیب 17 و 18 درصد افزایش می دهند. همچنین یک درصد از این نانومواد جزء اسیدی انرژی آزاد سطحی را به ترتیب 1 و 9 درصد کاهش می دهند. این موضوع باعث می شود تا چسبندگی قیر با سنگ دانه های اسیدی که مستعد خرابی رطوبتی هستند، بهبود یابد.