نانو مواد به کار رفته در اصلاح آسفالت

نانو مواد ترکیباتی مورفولوژیک در مقیاس نانو هستند و خواص ویژه ای دارند که از ابعاد نانو مقیاس آنها نشات می گیرد. پس از اینکه نانو کامپوزیت پلی آمید رس با کیفیتی بسیار عالی در مرکز تحقیقات تویوتا تهیه شد، نانو کامپوزیت های پایه پلیمر هم در دانشگاه و هم در صنعت، مورد توجه بسیاری قرار گرفتند. این توجهات به دلیل خواص بی نظیر مکانیکی، حرارتی، نوری، الکتریکی و مغناطیسی آنها است. مواد با حالت های مختلف، مثل مایع، شبه جامد یا جامد، در آسفالت به کار می روند.

آسفالت مخلوط پچیده ای با رنگ سیاه یا تیره است که حاوی هیدروکربن هایی با وزن مولکولی مختلف، به عنوان ماده چسبنده آلی برای ضدآب سازی، و مشتقات غیرفلزی است. معمولاً برای مقاوم سازی نسبت به رطوبت و محافظت از خوردگی به کار می رود. اصلاح آسفالت پایه، نیازمند ارتقای کیفیت مواد است. این ارتقا در کیفیت شامل چسبندگی، میزان حساسیت به دما، ویژگی های اصطکاک، مقاومت در مقابل اکسیداسیون و فرسودگی، میزان دوام و پایداری آنها می شود.

رزین، الاستیک، پلیمرها، سولفور، کمپلکس های فلزی، فیبرها و عوامل شیمیایی مختلف، جزئی از انواع گسترده ی بهبوددهنده های آسفالت محسوب می شوند. نانو مواد در سال های اخیر، به تدریج زمینه ی ورود فناوری نانو به اصالح آسفالت را فراهم کرده اند.نانو آسفالت اصلاح شده پیشرفت عمده ای را ورای خواص مواد پایه، ارائه می دهد که با لاتر از سایر روش های اصلاح آسفالت است.

بنیاد ملی علوم آمریکا، یک کارگاه آموزشی با عنوان (اصلاح نانویی مواد سیمانی) برگزار کرد. تمرکز این کارگاه آموزشی در استفاده از فناوری نانو برای ارتقای آسفالت بود. از اصلی ترین نتایج این کارگاه این بود که علوم و فناوری نانو می توانند به ارتقای فناوری آسفالت منجر شوند. در این کارگاه آموزشی رشته (علوم نانو مواد آسفالت) معرفی شد.

بهبوددهنده های پلیمری مختلف، ویژگی های ذاتی مختلفی را به کامپوزیت ها می دهند. به واسطه تحقیق و توسعه، تعدادی از بهبوددهنده های خوب آسفالت، مثل؛ پلی اتیلن (PE)، اتیلن ونیل استات (EVA)، الاستیک و کوپلیمر بالک استایرن بوتا دی ان استایرن (SBS) شناسایی شدند. SBS متخلخل و سبک وزن، هر دو ویژگی الاستیک و قابلیت ارتجاء در اثر حرارت رزین را با هم داراست. داشتن همزمان این دو ویژگی، کاربردهای فراوانی را برای آن فراهم می آورد.

اما برخی از رزین ها، ارزان بوده، از پلاستیک های مانند PE، نسبتاً با آسفالت بازیافتی به دست می آیند و مسقیماً پایه مخلوط می شوند. لذا، هنوز خیلی از محققان برای تهیه آسفالت بهبود یافته با پلیمر فعالیت می کنند. فعالیت آنها در جهت رفع اشکا لات این مواد به منظور استفاده طو لانی مدت از آنها در مهندسی راه است.