当前的世界环境

介绍

纳米技术是应用科学的一个分支，涵盖了广泛的学科领域。主要的课题是研究尺寸小于1微米的材料和器件，即1到10纳米。事实上，纳米技术可以被认为是对材料和设备的新特性的理解和应用，在这样的维度上，导致创造新的物理效应，这是由于量子特性和经典特性的影响。在第三个工业时代，纳米技术是一个悬浮现象，它进入了所有的科学领域，被认为是一项正在以最大速度发展的新技术。从1980年的第一个十年，设计和建造新的结构见证了新的创新，更适用的建筑材料从阻力，成型性，耐久性和比传统材料更强大的方面。

纳米技术是一个完全跨学科的研究领域，与专业有关，包括材料工程，医学，药剂师，兽医，生物学，适用的物理，半导体工具，超分子化学甚至机械工程，电气工程，土木工程和化学工程。口译员认为，形成第3次工业时代的三科学包括纳米技术，生物技术和信息技术（Keramat Azar等。，2014）。纳米技术可以被视为当代科学的持续纳米维度或当代科学规划。经过中国，美国，德国和法国等国家，伊朗位于该领域的第7个国家（穆罕默德，2013年）。

在这项研究中，我们研究了一种纳米材料的影响与商品名zycotherm。纳米技术生产的zycotherm厂家声称，它可以改善沥青在硅骨料上的涂层性能，使其更好更完整的压实，并消除剥离，从而使沥青具有更好的耐用性和寿命。2012年，Moghadas Nejada等人测量了一种名为zycosil的类似材料对硅和石灰石沥青的影响(Moghadas Nejada等。，2012）。他们发现，使用Zycosil可以将硅质沥青的拉伸强度系数增加14％并将石灰石沥青增加3％。他们还发现，通过将它们的条件和化学性质和少石沥青的条件和化学性质将60％的条件和化学性质提高了25％，Zycosil可以通过25％提高硅质沥青的强度。在这项研究中，我们试图找到这种纳米材料对石灰石沥青质量的影响。

材料

总计的：本研究中使用的聚集体是角碎石，从Rezvan的石灰石山开采。这座山位于伊斯法罕的东部。超过90％的伊斯法罕上二手沥青混凝土由这些聚集体产生。该材料的化学分析如表1所示。表2显示了该材料的物理性质。

表1：聚集体的化学分析 点击此处查看表格

表2：聚集体的物理规格 点击此处查看表格

沥青：本研究中使用的沥青由NAFT-E-JEY公司生产，并在伊斯法罕炼油厂制作。该沥青的渗透值是60-70，表3显示其物理性质。

表3：消耗沥青规格 点击此处查看表格

添加剂：本研究中使用的添加剂是ZyCothotm，其是由有机基团形成的改进的有机硅烷化合物。如ZycoSoil和Zycosil，Zydex公司引入了Zydex公司作为防水材料，与骨料表面上的二氧化硅形成化学键。表4提供了Zycotherm的规格和性质。这是一种有毒物质并引起健康风险。在用眼睛和皮肤接触的情况下，它应该冲洗10至15分钟（Zydex，2013）。

表4：规格ZyCotherm 点击此处查看表格

实验

在这项研究中，我们将简单的沥青和沥青与不同温度的添加剂粘度进行比较。然后在适当的混合和压实粘度方面，用三种不同的混合和压实温度和三个样品产生两种不同的混合和压实温度，选择了温度率和两种沥青（第一通过添加剂的沥青，第二种沥青和添加剂）产生从每个人都被生产出来。然后我们测量，计算和比较它们的不同性质。结果在下部分给出。

沥青与添加剂的混合:根据zycotherm的生产厂家介绍，zycotherm的混合用量为沥青质量百分比的0.05 ~ 0.15，我们选择了0.1%的混合用量来生产添加剂沥青。首先，我们在烤箱中加热1公斤沥青，并根据zycotherm (Zydex, 2012)的混合协议，将1克的沥青添加到沥青的中心。图1提供了zycotherm的混合步骤。

图1：Zycothotm混合的步骤 点击此处查看数字

聚集级别：关于INSO-14850表1的第4列中的聚集级（ISIRI，2012），根据图2选择了比较的沥青的渐变。图2还提供了混合颗粒以及聚集体的外观。

图2：混合沥青骨料和渐变图的外观 点击此处查看数字

实验设计:我们首先比较和测量了两种沥青样品在120,135和160°C三种温度下添加添加剂和不添加添加剂的粘度。图3的图表提供了这两种沥青的粘度。混合和压实的极限也在图3中确定。

图3:两种沥青的粘度比较 点击此处查看数字

相应的4％空气无效，沥青的最佳百分比为4.6％。这是根据HMA的实验混合设计，没有添加剂，其结果不会带来这里。在这项研究中，所有产生的沥青样品都有这种沥青百分比。根据这种设计，将2系列沥青样品混合和压实。第一个是沥青，没有添加剂，第二个是在不同温度下用沥青和添加剂。通过考虑允许的粘度率和增加沥青的性能来选择样品的混合温度和压实。表5提供了18个样本的规格。

表5：生产材料的规格 点击此处查看表格

图4：分数后产生的样品的出现 点击此处查看数字

在生产它们后，我们测量和计算了比重，空隙，空隙，马歇尔抗性和塑料流动。图4显示了失败后的样本外观。在图5至8的图表中，我们比较了在不同温度下用2种沥青产生的沥青。图5显示了沥青的比重的比较和变化。图6显示了沥青的空气空气的差异。虽然图7还显示了马歇尔抗性的差异，最终图8显示了它们的塑料流动。

图5,6,7和8：沥青产生的比重，空隙，马歇尔抗性和沥青塑料流动的比较，沥青产生，无和没有添加剂 点击此处查看数字

结果和讨论

本实验的目的是研究纳米zycotherm材料对沥青混合料温度和压实的影响，主要目的是研究纳米材料降低沥青混合料温度和压实的可能性。

当该纳米材料的硅烷醇基团与骨料表面的硅反应时，不仅使其使它们疏水，而且还增强了沥青和聚集体之间的粘合。并且随着石灰石骨料含有一点硅质化合物（本研究中使用的石灰石含有3.7％的二氧化硅，因此我们认为这些纳米材料对石灰石材料没有显着影响。如图6所示，两种沥青均达到4％的空气空隙，温度约为130°C，相同空气空隙的温度差约为5°C。

这意味着在使用这种材料的情况下，我们可以降低搅拌和压实的温度5℃。

图6显示，尽管沥青压实的必要温度不会显着变化，但用沥青和添加剂产生沥青显示更好的压实，而含有沥青的加温度的压实变化约为常规沥青的一半。在图7中，清楚地看出，在使用Zycothotm的添加剂的情况下，沥青抗性将增加5％。在图8中，沥青的塑料流动不明确行为。

最后,剥离的问题在石灰岩沥青小于硅质沥青,通过考虑轻微改善沥青的规范使用这些纳米材料,以及高成本和困难在他们的使用和维护,生产这种沥青是不经济的。

承认

感谢Zydex Industry在伊朗的独家代理Exir-e-Sharqh公司的管理层，感谢他们的友好合作，提供Zydex公司的科技文件和zycotherm样品。

参考

1. Keramat Azar，Z.Beigi，F和Hajeb，S。审查智能材料和可持续建筑的自修复现状。第一届伊朗国家建筑，恢复，城市环境和可持续发展会议。哈马丹（2014年）。
2. 穆罕默德，J.Iran和非技术。从：http://www.asriran.com / fa /新闻/ 278314 /。（2013）。
3. Moghadas Nejada f;那么Azarhooshb境;Hamedia GH.H。;Azarhooshc M.J.;非材料对降低热拌沥青含水率的影响。建筑和建筑材料, 31岁,384 - 388(2012)。
4. Zydex产业。ZycoTherm材料安全数据表(Zydex, 2013)。
5. Zydex产业。实验室测试协议- ZycoTherm -混合协议(Zydex 2012)。
6. 伊朗标准和工业研究所，。热拌沥青。技术规范Inso 1485,0 ics: 93.080。(2012)．