در این پژوهش با بهره گیری از دو نوع نانورس متفاوت و متداول در بهبود خصوصیات مصالح، شامل Cloisite-15A و Nanofill-15، تاثیر نانورس بر حساسیت حرارتی قیر با انجام تست های تجربی، مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور با به کارگیری یک برنامه آزمایشگاهی مدون و انتخاب یک روش ترمودینامیکی خاص، ابتدا پراکنش و پخش صفحات نانورس در درصد وزنی متفاوت به کمک تکنیک پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با انجام تست های تجربی و سنتی قیر، یعنی درجه نفوذ، نقطه نرمی و خاصیت انگمی، عملکرد نانورس های مختلف بر رفتار قیر در درصدهای وزنی متفاوت مطالعه می شود. این نتایج به وضوح نشان می دهد که با افزودن نانورس، ویسکوزیته و سفتی قیر افزایش یافته و از انعطاف پذیری آن کاسته می شود. شدت و میزان تاثیر نانورس تابع نوع و میزان نانورس است. همچنین با کاهش حساسیت حرارتی، مقاومت در برابر پیرشدگی نیز افزایش می یابد.

در چند دهه اخیر، تحقیقات وسیعی برای اصلاح قیر و آسفالت با استفاده از پلیمر بویژه لاستیکهای گرمانرم انجام شده است. امروزه، توجه زیادی به اختلاط دو یا چند پلیمر مختلف برای تهیه لاستیک گرمانرم و استفاده از آن در قیر شده است. در این پژوهش، از یک لاستیک گرمانرم، که از اختلاط فیزیکی PS و PB بطور مکانیکی تهیه شده، برای ساخت یک مخلوط قیر - پلیمر استفاده شده است. سپس، مکانیسم پایداری و خواص آن در قیر مورد بررسی قرار گرفته است. در آمیخته با ترکیب درصد زیاد پلی استیرن (75 درصد (PS و قیر، علاوه بر اینکه قطره های پلی استیرن درشت اند، پایداری خوبی نیز ندارند. ولی، در آمیخته با ترکیب درصد فاز هم پیوسته PS /PB با قیر نه تنها قطره ها ریزتراند. بلکه از پایداری خوبی نیز برخوردارند که می توان آن را ناشی از پایدارکردن فضایی آمیخته دانست. در مرحله بعد، آمیخته PS/PB/SBR و قیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که این آمیخته علاوه بر بهبود خواص مخلوط قیر - پلیمر، خاصیت بازگشت الاستیک را به مقدار قابل توجهی بهبود می دهد.

قیر به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده آسفالت، نقش مهمی در خواص و عملکرد آسفالت و همچنین عمر و پایداری آن دارد. اما ساختار آن به دلیل خواص مکانیکی نامطلوب، پایداری حرارتی محدود و عدم مقاومت در برابر ترک­خوردگی تحت شرایط محیطی نیاز به اصلاح دارد. در این تحقیق، با هدف افزایش استحکام و انعطاف­پذیری، بهبود خصوصیات عملکردی و حرارتی، افزایش چسبندگی و جلوگیری از جدایی فازی اصلاح کننده و قیر از پلی­یورتان منتهی به گروه عاملی ایزوسیانات حاوی نانولوله­های کربنی استفاده شد. به این منظور، ابتدا پیش­پلیمر یورتانی منتهی به گروه­ عاملی ایزوسیانات تهیه شده و سپس نانولوله­های کربنی به میزان 5/0، 0/1 و 5/1 درصد وزنی به آن اضافه شد. بر اساس آزمون تنش کششی و آنالیز گرماوزن سنجی، نمونه حاوی 5/1 درصد نانوذره به عنوان نانوکامپوزیت بهینه انتخاب شده و در ادامه با مقادیر 2، 4، 6 و 8 درصد قیر ترکیب شد. آزمون FTIR ایجاد پیوندهای شیمیایی بین نانوکامپوزیت و قیر را تأیید کرد. جهت بررسی خواص و عملکرد نمونه­های حاصل، آنالیز مورفولوژی، آزمون ویسکومتری (RV)، آزمون رئومتر برش دینامیک (DSR) و همچنین آزمایش خزش و بازگشت در چند سطح تنش(MSCR) انجام شد. نتایج حاصل از این آزمون­ها نشان داد که حضور نانوکامپوزیت در ساختار قیر باعث افزایش الاستیسیته و به­هم پیوستگی ساختار قیر شده و اثرات منفی ناشی از افزایش تنش و دما در خواص قیر را کاهش می­دهد و نانوکامپوزیت تهیه شده در این پژوهش می­تواند به عنوان گزینه ­ای مناسب جهت بهبود عملکرد قیر در دمای زیاد و متوسط به­ کار رود.

هدف از این مقاله بررسی افزودنی پودر لاستیک و پودر قیر معدنی گیلسونایت بر خواص ریولوژیکی و عملکردی قیر می باشد. در این تحقیق از پودر قیر معدنی گیلسونایت به عنوان افزودنی در درصدهای (0%، 10%، 20%، 30% و 40%) در قیر استفاده شد. هم چنین به منظور محدود کردن کاهش درجه نفوذ قیر از 30 دهم میلی متر در دمای 25 درجه سانتی گراد، درصد گیلسونایت به میزان 30% ثابت در نظر گرفته شده و درصدهای پودر لاستیک به میزان (5%، 10%، 15%، 20%) متغیر در نظر گرفته شده است. جهت بررسی خصوصیات عملکردی قیر آزمایشات درجه نفوذ، نقطه نرمی، مقاومت خاصیت انگمی، حساسیت دمایی، ریومتر برش دینامیکی، ریومتر تیرچه خمشی، ویسکومتر دورانی و آزمایش خزش-باربرداری با تنش چندگانه (MSCR) انجام شد. نتایج نشان داد نتایج نشان داد پارامتر G*/Sind با افزودن گیلسونایت افزایش می یابد. همچنین پودر لاستیک سبب افزایش مقدار پارامتر G*/Sind می گردد و به ازای افزایش درصد افزودنی روند افزایشی برای پارامتر شیارشدگی اتفاق می افتد. همچنین اضافه کردن پودر گیلسونایت سبب افزایش مقادیر G*. Sind و اضافه نمودن پودر لاستیک سبب کاهش مقادیر G*. Sind می گردد. پارامتر (Jnr) با افزودن گیلسونایت و پودر لاستیک کاهش می یابد. مقادیر کمتر (Jnr) نشان دهنده مقاومت بیشتر مخلوط ساخته شده با آن قیر یا حساسیت کمتر مخلوط نسبت به شیارشدگی می باشد. نتایج مقادیر بهتری را برای افزودنی پودر لاستیک نسبت به گیلسونایت به تنهایی نشان می دهد.

در سالهای اخیر برای تولید مخلوطهای آسفالتی با مقاومت بهتر در برابر شیارشدگی، ترکهای خستگی و ترکهای حرارتی از قیرهای اصلاح شده با پلیمر استفاده شده است. پژوهشهای انجام شده در دهه های اخیر نشان داده که استفاده از پلیمر ها در مخلوطهای آسفالتی سبب بهبود خصوصیات آنها و به تاخیر انداختن خرابی ها در روسازی می شود. نقش مهم کیفیت روسازی بر ایمنی و راحتی استفاده کنندگان از مسیر و همچنین کاهش هزینه های دوره بهره برداری، پژوهشگران حوزه روسازی آسفالتی را بر آن داشته است تا با تولید آسفالت اصلاح شده نسبت به افزایش مقاومت و دوام آن در برابر بارهای ترافیکی و شرایط گوناگون آب و هوایی اقدام کنند. نواقص و ضعف-های مربوط به قیرهای خالص تولید شده در پالایشگاه ها، منجر به بروز خرابی های زود هنگام در روسازی های آسفالتی میشود. از مواد افزودنی متنوعی در اصلاح رفتار قیر استفاده شده است که از جمله آنها انواع پلیمرها هستند. . قیر یکی از مهم ترین عوامل موثر بر عملکرد خستگی مخلوطهای آسفالتی است.. افزودنی های پلیمری به عنوان اصلاح کننده خصوصیات قیر و نهایتا مخلوط آسفالتی با تجربیات موفقی همراه بوده است و عملکرد اساسی آنها متاثر از خواص فیزیکی، شیمیایی و رئولوژیک قیر است.

روسازی آسفالت بازیافت شده 1(RAP) به یک روش معمولی در اکثر کشورها تبدیل شده است. از این رو، استفاده از مواد جوان ساز به همراه RAP، عمدتاً به دلیل افزایش هزینه های مواد خام، در تولیدکنندگان آسفالت محبوبیت پیدا کرده است. در این مطالعه، خرده لاستیک (CR)2 و روغن سرخ کردنی ضایعاتی (WFO)3 جهت بازیابی خواص و افزایش مقاومت شیارشدگی RAP استفاده شد. چندین ویژگی فیزیکی و رئولوژیکی قیر مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه قیر RAP حاوی WFO و CR نقطه نرمی را کاهش داده و درجه نفوذ را افزایش می دهند. این به افزایش شاخص نفوذ مربوط می­شود. علاوه بر این، ویسکوزیته قیر بازیافت شده ترکیبی WFO/CR کارایی و سختی بهتری را نشان داد و همچنین دمای پایداری ذخیره سازی پایین (کمتر از 2.2 درجه سانتیگراد) با کاهش قابل قبول در هنگام گرم شدن را نشان داد. خواص رئولوژیکی WFO/CR همراه با قیر احیا شده با نمونه کنترل قابل مقایسه بود. ادغام  CR با WFO به عنوان یک جوان کننده هیبریدی مقاومت شیارشدگی را افزایش داد. بنابراین، حضور WFO/CR تاثیر قابل توجهی بر خواص قیر RAP دارد و در عین حال محیط بهتری را ایجاد کرده و آلودگی زیست محیطی را با استفاده مجدد از مواد زائد کاهش می دهد.

در این تحقیق به منظور افزایش عملکرد قیر در دمای میانی و پایین از پلیمر ضایعاتی پلی بوتادین رابر استفاده گردید. نمونه های قیر 100-85 با درصدهای 1، 2، 3/2، 3، 4، 5 درصد پلیمر با استفاده از دستگاه مخلوط کن برش بالا تهیه گردید. در ابتدا آزمونهای کندروانی چرخشی، نقطه نرمی، درجه نفوذ و کشش پذیری بر روی قیر پلیمری انجام شد. نتایج اولیه تحقیق نشان داد که پلیمر پلی بوتادین رابر موجب  افزایش کندروانی و نقطه نرمی و کاهش درجه نفوذ می گردد. در آزمون کشش پذیری، با افزایش مقدار پلیمر خاصیت چسبندگی قیر اصلاح شده کاهش می یابد و با درصدهای بیشتر از 3/2 درصد، میزان کشش پذیری کمتر از 100 می شود. بنابراین 3/2 درصد به عنوان حداکثر مقدار پلیمر پلی بوتادین رابر در آزمون های بعدی انتخاب گردید و سپس آزمون رئومتر برش دینامیکی در دمای میانی و رئومتر تیرچه خمشی در دمای پایین برروی نمونه قیر اصلاح شده با درصدهای 1 و 2 و 3/2 انجام گردید. نتایج تحقیق نشان داد این پلیمرموجب بهبود عملکرد قیر در دمای میانی و پایین می گردد و می تواند یک درجه دمای پایین قیر را بهبود بخشد. در ادامه جهت ارزیابی نقش این پلیمر در مخلوط آسفالتی آزمون نیم دیسک خمشی در دمای پایین نیز انجام شد و نتایج آزمون مخلوط آسفالتی نشان داد که پلیمر پلی بوتادین رابر با میزان 3/2 درصد وزنی قیر چقرمگی شکست در دمای 10- درجۀ سانتی گراد را 65 درصد افزایش می دهد.

جهت بررسی تأثیر درصد نانوذرات، زمان ذخیره سازی و دمای ذخیره سازی بر پایداری ذخیره سازی قیرهای اصلاح شده توسط نانوذرات، آزمایش های ذخیره سازی، آزمایش های نقطه نرمی و آزمایش های رئومتر برشی دینامیکی 1(DSR) جهت ارزیابی ویژگی های دو نوع قیر اصلاح شده با نانوتیتانیوم دی اکسید (TiO2) به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که نقطه نرمی، دمای شکست، ویسکوزیته برشی دینامیکی و |𝐺∗|/sin(𝛿) قیرها با درصد نانوذره افزایش می یابد. پایداری ذخیره سازی قیرها با درصد نانوذرات کاهش یافت. تاثیر زمان ذخیره سازی بر پایداری ذخیره سازی قیرها زمانی که زمان نگهداری بیش از 48 ساعت بود قابل توجه بود. علاوه بر این، پایداری ذخیره سازی قیرها در دماهای پایین بهتر از دمای بالا بود. کاهش اندازه نانوذرات به دلیل تجمع نانوذرات نمی تواند به طور مؤثری پایداری ذخیره سازی قیر اصلاح شده نانوذره را افزایش دهد.