مرکز تحقیقات راه ، مسکن و شهرسازی پژوهشنامه حمل و نقل 1735-3459 23 2 2026 06 22 Evaluation of Rutting Resistance and High-Temperature Performance Grade of Polymeric Sulfur and Nanoclay Modified Asphalt Binder ارزیابی مقاومت شیارشدگی و درجه عملکردی بالای قیر اصلاح شده با گوگرد پلیمری و نانو رس 189 214 237371 10.22034/tri.2025.555059.3395 FA رامین شیخ محمدی دانش آموخنه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، ایران سعید صبحی دانش آموخنه کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران بابک گلچین دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران فریبا کریمیان خسرو شاهی دانشجو دکترا، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران Journal Article 2025 10 24 In this study, polymeric sulfur and nanoclay were used as an asphalt binder modification approach with the aim of improving the rheological behavior of asphalt binder at high temperatures and enhancing its stability against aging. For this purpose, a base binder with a penetration grade of 85–100 was first modified with 30 wt% polymeric sulfur (commercial product: Googas), and then montmorillonite and bentonite nanoclays were incorporated into the modified binder at contents of 1, 2, and 3 wt%. The physical and rheological properties of the binders were evaluated through penetration, softening point, and dynamic shear rheometer (DSR) tests under unaged and short-term aged conditions. The results showed that the addition of Googas significantly increased the stiffness of the base binder and markedly improved its rutting resistance (G*/sin δ), raising the high-temperature performance grade (PG) from 58 to 70. Although incorporating nanoclays did not lead to a considerable change in the PG value, it reduced the aging index (AI) and enhanced the rheological stability of the sulfur-modified binder against short-term oxidation. The lower AI values observed in the nanoclay containing samples particularly those with montmorillonite indicate a reduced tendency toward hardening and better preservation of the binder structure during aging. Overall, the simultaneous use of polymeric sulfur and nanoclays can be considered an effective approach for improving high-temperature performance and enhancing the short-term aging resistance of binder in asphalt pavements در این پژوهش، با هدف ارتقای رفتار رئولوژیکی قیر در دماهای بالا و افزایش پایداری آن در برابر فرآیند پیرشدگی، از ترکیب گوگرد پلیمری و نانورس به‌عنوان روش اصلاح قیر استفاده شد. بدین منظور، قیر پایه با درجه نفوذ 100-85 ابتدا با 30 درصد وزنی گوگرد پلیمری (محصول تجاری گوگاس) اصلاح گردید و سپس نانو رس‌های مونت‌موریلونیت و بنتونیت در مقادیر 1، 2 و 3 درصد وزنی به قیر اصلاح‌شده اضافه شدند. ویژگی‌های فیزیکی و رئولوژیکی قیرها از طریق آزمایش‌های درجه نفوذ، نقطه نرمی و رئومتر برش دینامیکی در حالت‌های پیرنشده و پیرشده کوتاه‌مدت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن گوگاس موجب افزایش قابل توجه سختی قیر پایه و بهبود چشمگیر مقاومت در برابر شیارشدگی (G*/sin δ) گردید به‌طوری که درجه عملکردی بالا (PG) از 58 به 70 ارتقاء یافت. هرچند افزودن نانورس‌ها تغییر قابل ملاحظه‌ای در مقدار PG ایجاد نکرد، اما باعث کاهش شاخص پیرشدگی (AI) و بهبود پایداری رئولوژیکی قیر گوگاسی در برابر اثرات اکسیداسیون کوتاه‌مدت شدند. مقادیر پایین‌تر AI در نمونه‌های حاوی نانورس به‌ویژه نانو مونت‌موریلونیت، نشان‌دهنده کاهش تمایل به سخت‌شدگی و حفظ بهتر ساختار قیر در فرآیند پیرشدگی است. در مجموع، استفاده هم‌زمان از گوگرد پلیمری و نانو رس‌ها می‌تواند رویکردی مؤثر برای بهبود رفتار دمای بالا و افزایش دوام قیر در برابر پیرشدگی کوتاه‌مدت در روسازی‌های آسفالتی محسوب شود https://www.trijournal.ir/article_237371_a50802e55f23a850370b47d625336364.pdf