بررسی اثر کربن بلک بر قیر و حساسیت رطوبتی آسفالت متخلخل و SMA با استفاده از پارامترهای انرژی آزاد سطحی

حساسیت رطوبتی از خرابی های مهم روسازی های آسفالتی است که در اثر جدایی پیوند بین قیر و مصالح سنگی در محل اتصال آن ها توسط اثر آب ایجاد می شود. یکی از راه های موجود برای افزایش مقاومت در برابر خرابی های ناشی از رطوبت، استفاده از افزودنی ها است. در این پژوهش، اثر افزودنی کربن بلک یا دوده صنعتی به یک قیر خالص و مخلوطهای آسفالتی متخلخل و آسفالت ماستیک درشت دانه (SMA) ساخته شده با آن از نظر حساسیت رطوبتی مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر0، 4، 8، 12 و 16% (نسبت به وزن قیر) از کربن بلک به قیر افزوده شده و آزمایشهای درجه نفوذ، نقطه نرمی و درجه انگمی و اجزای انرژی آزاد سطحی قیر و مقاومت کششی در حالت خشک و مرطوب مخلوطهای آسفالتی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مکانیزم اثر افزودنی کربن بلک بر میزان افزایش مقاومت در برابر خرابی های ناشی از رطوبت با استفاده از روش های انرژی آزاد سطحی و مقایسه آن با نتایج آزمایش مقاومت کششی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان درجه نفوذ و درجه انگمی قیر تا 8% کاهش و بعد از آن افزایش می یابد. نقطه نرمی قیر نیز تا 8% افزایش و بعد از آن کاهش می یابد. مولفه های انرژی آزاد سطحی قیر نیز نشان می دهد که افزودن کربن بلک تا 8% انرژی سطحی کل افزایش و بعد از آن کاهش می یابد. همچنین، مقاومت کششی در حالت خشک و مرطوب آسفالت متخلخل تا 8% کربن بلک افزایش و بعد از آن کاهش می یابد. نسبت مقاومت کششی مخلوطهای آسفالتی نیز تا 8% افزودنی کربن بلک افزایش و بعد از آن کاهش می یابد. نتایج تحقیق همچنین مشخص می کند که همبستگی خوبی بین پارامترهای به دست آمده از انرژی سطحی و نتایج آزمایش حساسیت رطوبتی مخلوطهای آسفالتی با نسبت مقاومت کششی به دست می آید.