بررسی خصوصیات عملکردی مخلوط‌های آسفالتی اصلاح شده با نانو لوله کربن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی رحمان، رامسر، مازندران، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد ملارد، دانشگاه آزاد اسلامی، ملارد، تهران، ایران

چکیده

خواص ریولوژیکی قیربه طور مستقیم بر خواص مکانیکی آسفالت مخلوط گرم‏در دماهای مختلف تاثیر می‌گذارد. تحقیقات گذشته نشان داده که استفاده از نانو مواد سبب بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط می­گردد .در این مطالعه برخی از تست‌ها برای مقایسه خواص عملکردی مخلوط‌های آسفالت اصلاح‌شده با نانولوله های کربنی و بدون افزودنی انجام شده‌است. خواص مکانیکیمخلوط آسفالتی شامل مدول برجهندگی، رفتار خزش و عملکرد خستگی ارزیابی شدند.نتایج این مطالعه بهبود قابل‌توجهی را در خواص مکانیکیمخلوط آسفالتی حاوینانولوله کربن ها، در برابر پدیده خستگی و تغییر شکل دایمی در مقایسه بامخلوط آسفالتی معمولی نشان می‌دهد.­

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Performance Properties of Asphalt Mixtures Modified By Carbon Nano Tube

نویسندگان [English]

  • Seyedrohalah Moafimadani 1
  • Amin Choubdar 2
  • Amin Farajollahi 3
1 Department of Civil Engineering, Rahman Institute of Higher Education, Ramsar,Mazandaran, Iran.
2 MS.c., Grad., Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
3 Department of Civil Engineering, Malard Branch, Islamic Azad University, Malard, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The rheological properties directly affect the mechanical properties of hot mixtures at different temperatures. Recent research has shown that the use of nano-materials results in improving functional properties. In this study, some tests have been done to compare the performance properties of the modified asphalt mixtures with carbon nanotubes and no additives. Mechanical properties of asphalt were evaluated including resilient modulus, creep behavior and fatigue performance. The results of this study show a significant improvement in the mechanical properties of asphalt mixture containing the carbon nanotube, against the phenomenon of fatigue and constant deformation compared to the conventional asphalt mixture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanostructure
  • Permanent Deformation Modulus
  • Fatigue Longevity
  • Constant Form of Strain
-Amirkhanian AN, Xiao F, Amirkhanian SN., (2011), “Characterization of unaged asphalt binder modified with carbon nanoparticles. Int J Pavement Res Technology, 4(5), pp.281–6.

 

- Amirkhanian AN, Xiao F, Amirkhanian SN., (2011), “Evaluation of high temperature rheological characteristics of asphalt binders with carbon nano particles”, J Test Eval. ,39(4), pp.1–9.

 

-Arabani M, MoghadasNejad F, Azarhoosh AR., (2012), “Laboratory evaluation of recycled waste concrete into asphalt mixtures”, Int J Pavement Eng.  http:// dx.doi.org/10.1080/10298436.2012.747685.

-ASTM D 1559, (2002),“Standard Test Method for Marshal Test, Annual Book of ASTM Standards, American Society for Testing and Materials”, West Conshohocken.

-AASHTO, (1993), “guide for design of pavement structures”.

 

-Bai JB., Allaoui A., (2003), “Effect of the length and the aggregate size of MWNTs on the improvement efficiency of the mechanical and electrical properties of nanocomposites-experimental investigation”, Compos A 2003;34(8), pp.689–94.

 

-Chong KP, Garboczi EJ., (2002), “Smart and designer structural material systems, ProgStructMater Eng. 4, pp.417–30.

 

-Chao YE, Huaxin C. (2009), “Study on road performance of nano SiO2 and nano TiO2modified asphalt”, New Building Materials.

 

-De Heer WA.­, (2004), “Nanotubes and the pursuit of applications. MRS Bull,29, pp.281–5.

 

-Faramarzi M, Arabani M, Haghi AK, Mottaghitalab V.  (2014), “Carbon nanotubesmodified asphalt binder: preparation and characterization”,  Int J Pavement Res Technol 2014;8(1), pp.29–37.

 

-GhaffarpourJahromi S, Khodaii A., (2009), “Effects of Nano clay on rheological properties of bitumen binder. Constr Build Mater,23, pp.2894–904.

 

-Hussain F, Okamoto M, Gorga R. (2006), “Review article: polymer–matrix nanocomposites”, J Compos Mater 40(17), pp.1511–75.

 

-Khattak MJ, Khattab A, Rizvi HR, Zhang P. (2012), “The impact of carbon nanofibermodification on asphalt binder rheology. Constr Build Mater 30, pp.257–64.

-Khattak MJ, Khattab A, Rizvi H., (2013), “Characterization of carbon nano-fiber modified hot mix asphalt mixtures. Constr Build Mater 40, pp.738–45.

 

-Makar JM, Beaudoin JJ., (2003), “Carbon nanotubes and their applications in the construction industry. In: Proceedings of the first international symposium on nanotechnology in construction. Scotland, pp. 331–41.

 

-MoghadasNejad F, Aflaki E, Mohammadi MA., (2010), “Fatigue behavior of SMA and HMA mixtures, Constr Build Mater 24(6), pp.1158–65.

 

-Sadeghnejad M, Arabani M, Shakeri V, Mirabdolazimi SM., (2013), “Experimental evaluation of fatigue life of asphalt mixture modified with nano zinc oxide”, 7th Congress on Civil Engineering, Zahedan.

-Santagata E, Baglieri O, Tsantilis L, Dalmazzo D., (2012), “Rheological characterization of bituminous binders modified with carbon nanotubes. Proc Soc Behav Sci., 53, pp.546–55.

 

-Shafabakhsh Gh, Mirabdolazimi SM, Sadeghnejad M., (2014), “Evaluation the effect of nano-TiO2 on the rutting and fatigue behavior of asphalt mixtures. Constr Build Mater, 54,pp.566–71.

 

-Shirakawa T, Tada A, Okazaki N., (2012), “Development of functional carbon nanotubes–asphalt composites. Int. J. Geomate, 2, pp.161–5.

 

-Treacy MMJ, Ebbesen TW, Gibson JM., (1996), “Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes”, Lett Nat­.381, pp.678–80.