تأثیر نانو مواد بر خواص پیرشدگی قیر
قیر ماده‌ای است که در مجاورت با هوا و یا تابش اشعه ماوراءبنفش دچار پیرشدگی شده و خواص آن دستخوش تغییر خواهد شد. بررسی ویسکوزیته، نقطه نرمی و نفوذ قیر نشان می دهد که پیرشدگی باعث سخت شدن قیر می شود. یکی از روش هایی که برای جلوگیری از پیرشدگی قیر استفاده شده وارد کردن نانو موادی مانند نانو اکسید روی، نانو سیلیکا و نانو اکسید تیتانیوم به فرمولاسیون قیر است. برای بهبود پخش این نانو مواد در قیر از تری آمینوپروپیل تری اتکسی سیلان به عنوان عامل پیوند دهنده سیلانی برای اصلاح سطح نانو مواد استفاده شده است و اثر نانو اکسید روی، نانو سیلیکا و نانو اکسید تیتانیوم بر خواص پیرشدگی قیر بررسی شده است. مکانیسم پیرشدگی قیر اصلاح شده با نانو مواد به وسیله طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه بررسی شده است. نتایج بررسی های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داده است که عامل پیوند دهنده سیلانی به خوبی به سطح هر سه نانو ماده فوق پیوند کووالانسی برقرار کرده است و نانو مواد اصلاح شده سازگاری خوبی با قیر در دمای بالا و شرایط ذخیره سازی نشان داده اند. در مقایسه با نانو سیلیکا و نانو اکسید تیتانیوم، نانو اکسید روی به شکل کامل تری در قیر پخش شده است. خواص فیزیکی قیر در اثر افزایش نانو مواد به مقدار کمی تغییر کرده است و تغییر خواص فیزیکی قیر به طبیعت نانو مواد معدنی اضافه شده بستگی دارد به علاوه نانو مواد مختلف اثرات متفاوتی بر مقاومت پیرشدگی قیر در برابر اشعه ماوراءبنفش نشان می دهد و در این مورد هم در مقایسه با نانو سیلیکا و نانو اکسید تیتانیوم، نانو اکسید روی اثرات بهتری بر مقاومت قیر در برابر پیرشدگی دارد. اثرات پیرشدگی به وسیله اندازه گیری شاخص پیرشدگی ویسکوزیته (VAI) و افزایش نقطه نرمی (SPI) به علاوه شاخص کربونیل بررسی می شود. شاخص کربونیل برای بررسی پیرشدگی در اثر اکسیداسیون استفاده می شود. شاخص کربونیل را با استفاده از آنالیز طیف مادون قرمز تبدیل فوریه به دست می آورند.
منبع:
Zhang, H. and Zhang, D. “Effect of Different Inorganic Nanoparticles on Physical and Ultraviolet Aging Properties of Bitumen.” Journal of Materials in Civil Engineering 0, no. 0 (2015): 04015049.
