کاربرد افزودنیهای گوناگون از جمله پلیمرها برای اصلاح خواص قیرهای مورد استفاده در روسازی راه همواره مدنظر محققین راهسازی بوده تا با بهکارگیری قیر اصلاحشده در آسفالت باعث افزایش قابل ملاحظه عمر راهها و عمر بهرهبرداری از آنها شوند. بر همین اساس در پژوهش اخیر از لیگنین تهیه شده از پساب شرکت کاغذسازی چوکای مازندران (صنایع چوب و کاغذ ایران) به عنوان افزودنی قیر استفاده شده است. لیگنین از جمله پلیمرهای طبیعی است که برای تولید کاغذ بایستی از بافت چوب جدا شود و به همین دلیل در پساب کارخانههای کاغذسازی در مقادیر بالا یافت میشود. در این پژوهش کوپلیمر لیگنین با درصدهای وزنی مختلف (۳ ، ۶ ، ۹ و ۱۲ درصد) با قیر ۷۰ - ۶۰ پالایشگاه اصفهان مخلوط شده و تأثیر آن بر خواص مختلف قیر مورد بررسی قرار گرفته است. افزایش این پلیمر موجب بهبود خصوصیات و کارایی قیر در دماهای بالا میشود. افزایش لیگنین باعث کاهش درجه نفوذ، افزایش ویسکوزیته کینماتیک، افزایش ویسکوزیته چرخشی و افزایش نقطه نرمی قیر میشود. همچنین با افزایش لیگنین، حساسیت حرارتی قیر کاهش مییابد که این خود نشان دهنده کارایی بهتر قیر اصلاح شده در مصارف راهسازی است.

شبکه اصلی راههای کشور را روسازیهای آسفالتی تشکیل میدهند. پیدا کردن راهی جهت بهبود خواص فنی آسفالت، در سالهای اخیر مورد توجه کارشناسان قرار گرفته است. نانومواد به دلیل رفتار خاص و منحصربفرد و البته در صورت سازگاری میتواند جهت بهبود خواص فنی آسفالت به کار گرفته شود. از طرف دیگر مواد الیافی نیز میتواند جهت تسلیح مخلوط آسفالتی به کار گرفته شود. در این راستا و در این مقاله ابتدا با افزودن درصدهای مختلف نانو کربن سیاه و انجام آزمایشات مارشال، آنالیز دادهها و ترسیم نمودارهای لازم، ملاحظه شد که افزودن نانو کربن سیاه باعث تغییرات روی نتایج آزمایش مارشال از جمله افزایش قابل توجه مقاومت مارشال میگردد. از سوی دیگر روانی هم در درصد بالا کاهش یافت. سایر پارمترهای مارشال هم با تغییر مواجه شد. از آن سمت، با افزودن الیاف پلی استر صنعتی به مخلوط آسفالتی و در درصد کم، مقاومت افزایش پیدا کرد. روانی هم با افزایش درصد الیاف پلی استر صنعتی به صورت صعودی افزایش یافت. سایر نتایج هم با تغییر مواجه گردید. از لحاظ اقتصادی نتایج حاکی از آن بود که به طور کلی استفاده از الیاف نسبت به ماده نانویی ارجح بوده و استفاده از آن در مخلوط آسفالتی توصیه میگردد. در نهایت با مقایسه نتایج به دست آمده نتیجه شد که مخلوط حاوی نانوکربن سیاه نسبت به مخلوط حاوی الیاف پلیاستر صنعتی سفتتر بوده و بهتر است که از مخلوط حاوی نانوکربن سیاه در مناطق گرمسیر و با ترافیک زیادتر و به صورت محدود استفاده گردد.

آسفالت این مخلوط شگفت انگیز که همه ما هر روز با آن سروکار داریم. شاید مهندسین در این حوزه به عنوان یکی از راه حلها، اصلاح خصوصیات فنی آسفالت را در راس فعالیت خود جهت بهبود ویژگیهای این مخلوط شگفت انگیز قرار داده باشد. اصلاح خصوصیات فنی قیر و آسفالت فرصتهای مطالعاتی زیادی را در سراسر جهان بوجود آورده است . در این راستا و در این مقاله ابتدا با افزودن نانو لوله کربن با مقادیر ۲۵ / ۰ ، ۵۰ / ۰ ، ۱ و ۵ / ۱ درصد وزنی قیر پایه به بررسی اثر این ماده افزودنی روی خواص مکانیکی مخلوط آسفالتی پرداخته شد. در ادامه نمونههای آسفالتی تقویت شده با نانو لوله کربن جهت انجام آزمایش مارشال، مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که این افزودنی باعث تغییر در پارامترهای آزمایش مارشال از جمله افزایش مقاومت و کاهش روانی میگردد. از طرفی وزن مخصوص مخلوط آسفالتی با افزایش مواجه شده و درصد فضای خالی مصالح سنگی با کاهش نسبی مواجه شد. همچنین درصد فضای خالی مخلوط آسفالتی و درصد فضالی پر شده با قیر به طور نسبی افزایش یافت. در بررسی اقتصادی اثر اثر نانولوله کربن روی مخلوط، نتیجه شد که با افزایش تدریجی نانولوله کربن، صرفه اقتصادی پروژه کاهش پیدا می کند. در نهایت، با توجه به نتایج به دست آمده و تحلیل اثر این ماده نانویی روی خواص قیر و آسفالت، نتیجه شد که از این افزودنی میتوان در مناطق با آب و هوای گرم با ترافیک سنگین و در نقاط محدوداستفاده نمود.