‌تاثیر نانو ‌‌بر آســفالت‌

ســازگاری ماده، فاکتوری مهم و وضعیتی ‌لازم برای داشــتن پراکندگــی یکنواخت و پایداری کامپوزیت اســت. محققان از ابزارهای تکنیکی مناســب برای تهیه نانو مــواد یکنواخت و برای ایجاد پراکندگــی یکنواخت آنها در ماتریکس آسفالت، اســتفاده می‌کنند. متاسفانه، نانو مواد به راحتی می‌تواند با هم تجمع کند که این امر موجب تفکیک نقطه‌ای می‌شــود. این نتایج در میکروساختارهای ناهموار کامپوزیت، منجر به انحراف میدان نیرو شده و در نهایت جنبه‌های مثبت نانو مواد را تحــت تأثیر قرار می‌دهد، که گاهی منجر به اثرات مشــخصه منفی می‌شود. نبود پراکندگی یکنواخت در نانو مواد افزوده شده برای دوره‌های طو‌لانی (پایداری ضعیف)، منجر به تغییر تدریجی میکرو ساختار کامپوزیت چه در زمان حمل و نقل و ذخیره‌ســازی و چه در زمان اســتفاده در راه، خواهد شد. این وضعیت پذیرفتنی نیست.

مقاومت در مقابل فرسودگی

وقتی که آســفالت کهنه ‌شــود، ســخت و شکننده می‌شــود. بنابراین آســفالت جاده به طور ناگهانی آســیب می‌بیند. فرســودگی آســفالت یکی از د‌لایل عمده برای خرابی راه اســت که می‌تواند به دو مرحله‌ فرســودگی کوتاهمدت و فرسودگی بلند مدت تقســیم شود‌. فرســودگی کوتاه مــدت به علت گــرم کردن آسفالت در هنگام سنگ فرش کردن جاده است و فرســودگی بلند مدت با ترکیبــی از اعمال مثل اکسیداســیون گرمایی، شدت روشنایی، نشســت بارش و میزان ترافیک در مدت زمان ســرویس‌دهی راه آســفالته، ایجاد می‌شــود. فرسودگی برخی از آسفالت‌های اصلاح شده نه تنها به دلیل فرســودگی آسفالت بلکه به علت تخریب پلیمر است. بیشــترین مقاومت آســفالت اصلاح شده در مقابل فرسودگی، از سازگاری و پایداری خوب آن حاصل می‌شود. لذا داشتن سازگاری و ثبات جزء اولویت‌های خواص ضد فرسودگی آسفالت اصلاح شده است. علاوه بر این، الگوی پراکندگی نانو مواد لایه‌ای در آســفالت اصلاح شــده نیز مقاومت در مقابل فرســودگی را ارتقا می‌دهد.

همچنین سایر ویژگی‌های آسفالت اصلاح شده، نظیر رئولوژی و کارائی راه، در درجه نخست به سازگاری و پایداری آسفالت اصلاح شده بستگی دارد. بنابراین، همه فاکتورهایی که بر سازگاری و پایداری موثر هســتند، بر ســایر ویژگی‌های مــواد نیــز موثــر خواهند بــود.

نتایج و چشم اندازها

‌از چشــم اندازهــای مختلف و به طور خلاصه، ساز و کارهای استفاده از نانو مواد به اضافه آسفالت پایه یا آسفالت اصلاح شده با پلیمر و سیستم نانو/ پلیمر/ آسفالت، مطرح شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همانطور که خیلی از پژوهشگران به نانو مواد به کار رفته در اصلاح آسفالت توجه می‌کنند، علوم و فناوری نانــو به پیشــرفت‌های عظیمتــری در اصلاح آسفالت کمک خواهند کرد. در ساخت آسفالت اصلاح شده، از روش‌های متداول تهیه آسفالت اصلاح شــده با پلیمر استفاده شده است، اما تأثیر پارامترهای مختلف مراحل ساخت، مثل دما، سرعت برش و زمان بر محصوالت آسفالت اصلاح شــده، مورد بررســی قرار نگرفته است. اعتقاد بر این است که تغییر و تبدیل نانو مواد بر آســفالت پایه یا آسفالت اصلاح شده، مرحله‌ای از واکنش شیمیایی اســت. روش‌ها برای بیان یک دوز معقول از نانو ذرات به درون آســفالت برای دســت‌یابی به پراکندگــی نانو مقیاس و ارتقای سازگاری همه فازها و ویژگی‌های جامع مواد آسفالت اصلاح شده، نقطه تمرکز کارهای تحقیقاتــی در این زمینه خواهــد بود. به طور همزمان بررسی‌های بیشتر بر ساز و کار آسفالت اصلاح شــده با نانو مواد و میکرو ســاختارهای آن در تعلیم شــیوه‌های مهندسی، مورد توجه خواهد بود.