ارزیابی تاثیر روش تولید نانوآهک هیدراته بر خواص فیزیکی قیر

Abstract

نانومواد علاوه بر انواع کاربردها، برای بهبود خواص رئولوژیکی قیر و افزایش مشخصات مکانیکی مخلوط‌های آسفالتی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. بالا بودن هزینه‌های تولید این مواد، از جمله موانعی است که استفاده از آنها را محدود کرده است. در این تحقیق دو روش تولید نانومواد برای تولید نانوآهک هیدراته مورد استفاده قرار گرفت. یکی فرآیند مکانیکی با استفاده از دستگاه آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای، و دیگری فرآیندی شیمیایی است که در آن از حل نمودن منتخبی از مواد شیمیایی در آب مقطر، شامل نیترات کلسیم، هیدروکسید سدیم و سدیم دودسیل سولفات، نانوآهک هیدراته تولید می شود. در بخش آزمایشگاهی، پس از تولید نانو آهک هیدراته به روش های فوق و در شرایط مختلف، اندازه نانوذرات تولید شده با استفاده از دو روش آزمایش‌، به نام های میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی و آزمایش دینامیکی پراکندگی نور تعیین گردید. در روش فیزیکی، اندازه ذرات پس از طی زمان‌های مختلف آسیاب و در روش شیمیایی با تهیه غلظت‌های مختلف محلول نیترات کلسیم و سدیم دو دسیل سولفات تعیین گردید. میانگین اندازه نانو ذرات پودری تولید شده به روش فیزیکی (پس از 6 ساعت آسیاب)، 211 نانومتر در آزمایش دینامیکی پراکندگی نور، و 114 نانومتر در آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی بود. میانگین اندازه نانوپلیت‌های محلول تولید شده به روش شیمیایی، در غلظت 3 میلی لیتر محلول نیترات کلسیم و در ضخامت پلیت ها به میزان میانگین 5/68 نانومتر، در آزمایش دینامیکی پراکندگی نور 379 نانومتر، و در آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی، 615/124 نانومتر بود. نانوآهک های تولید شده در اندازه های ذکر شده در فوق، در مقادیر 2، 4 و 6 درصد، به قیر خالص اضافه و به خوبی با آن مخلوط و قیرهای اصلاح شده با نانو آهک تهیه شدند. نتایج آزمایشات استاندارد قیر روی آن ها نشان داد که افزودن نانوآهک هیدراته به قیر منجر به کاهش درجه نفوذ و افزایش نقطه نرمی قیر اصلاح شده با آن ها و کاهش حساسیت حرارتی قیر می شود. تحلیل نتایج نشان داد که استفاده از 4% نانوآهک هیدراته تولید شده به روش فیزیکی بهترین نتایج را داشت.