PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Materials in Civil Engineering· 2026Q1

Nano-ZnO Modifiye Asfaltın Çeşitli Yaşlanma Koşulları Altında Yaşlanma ve Yaşlanma Karşıtı Mekanizmaları

Aging and Antiaging Mechanisms of Nano-ZnO–Modified Asphalt under Various Aging Conditions

Jialong Yan, Zichao Wu, Biao Wu, Yong Liu ve diğerleri

Kısa özet

Asfalta %4 nano-ZnO eklenmesi, yaşlanma kaynaklı molekül agregasyonunu %29,1 oranında azaltarak ve %23,7 oranında daha yüksek gevrekleşme faktörü sağlayarak üstün yaşlanma karşıtı özellikler göstermiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Asfaltın yaşlanma karşıtı performansı %4 nano-ZnO ilavesiyle optimize edilmiştir.
  • Nano-ZnO, modifiye edilmiş asfaltın gevrekleşme faktörünü baz asfalta göre %23,7 artırmıştır.
  • Nano-ZnO, yaşlanma sırasında karbonil ve sülfoksit gruplarının oluşumunu engellemiştir.
  • Moleküler dinamik simülasyonları, nano-ZnO bağlanması nedeniyle yaşlanma kaynaklı asfalten agregasyonunda %29,1'lik bir azalma göstermiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Natural solar radiation, high temperatures, and precipitation act synergistically to induce progressive aging in road asphalt. The incorporation of nano-ZnO has been shown to enhance the asphalt’s resistance to aging. Thus, this study aims to investigate the aging behavior of the rheological properties of asphalt under various aging conditions and to elucidate the antiaging mechanisms of nano-ZnO–modified asphalt at both the microscopic and molecular levels. Experimental investigations, including temperature sweep tests, multiple stress creep recovery tests, and aging characterization techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy, gel permeation chromatography, and thin layer chromatography–flame ionization detection, were conducted on nano-ZnO–modified asphalt following thermal oxidative and environmental aging. Rheological test results demonstrated that nano-ZnO enhanced the high-temperature rutting resistance of asphalt and decreased the rheology-based aging indices. Furthermore, 4% by weight was identified as the optimal dosage; it increased the rutting factor of the modified asphalt by 23.7% compared to the base asphalt and exhibited superior antiaging performance. At the microscopic level, a dosage of 4% nano-ZnO effectively inhibited the formation of carbonyl and, particularly, sulfoxide functional groups induced by aging, and retarded the aggregation of small molecules into large molecules. In addition, ultraviolet (UV)-visible absorption tests indicated that nano-ZnO oxide exhibits strong absorption characteristics for ultraviolet light. Furthermore, molecular dynamics (MD) simulations were used to analyze changes in interaction energy, mean square displacement, and radial distribution functions (RDF) of the four major asphalt components before and after aging. MD simulations demonstrated a significant binding energy between nano-ZnO and asphaltenes. This preferential binding mechanism inhibits asphaltene self-aggregation, leading to a 29.1% reduction in the aging-induced RDF peak. These findings provide a scientific basis for understanding the antiaging mechanisms of nano-ZnO–modified asphalt and support its practical engineering applications.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Materials in Civil Engineering, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İnşaat ve Yapı Mühendisliği

Civil and Structural EngineeringEngineering