بخشی از مقاله
چکیده :
نفت خام ، ماده اولیه مناسبی است که از فرآیند پالایش آن قیر حاصل می شود . متاسفانه انواع نفت خامی که منجر به تهیه قیر می گردد ، محدود است .با توجه به مصرف عمده قیر در آسفالت ، بررسی عملکرد آسفالت از طریق خواص قیر بسیار مهم می باشد . به علت این که % 85 از آسفالت تولید شده در روکش جاده ها مصرف می گردد ، لذا در این مقاله به آسفالت روکش جاده ها توجه زیادي گردیده است . مرحله بعد از تولید آسفالت مرحله اصلاح خواص آن می باشد .اصلاح آسفالت با پلیمر ، بهترین راه براي پیشرفت خواص آسفالت می باشد . افزودنی هاي پلیمري ، پلیمرهاي زیادي به عنوان افزودنی براي اصلاح آسفالت به کار می رود که هریک داراي مشخصات فیزیکی خاص خود می باشند .در این مقاله به بررسی انواع پلیمرها ، نحوه اختلاط و تاثیر آن بر خواص مخلوطهاي ایجاد شده پرداخته می شود .
کلمات کلیدي : آسفالت – پلیمر- قیر – خواص قیر و عوامل بر آن
-1مقدمه
بعد از تولید آسفالت مرحله اصلاح خواص آن می باشدمثلاً. براي نرم کردن آسفالت در مناطق سردسیر از مواد روغنی رقیق کنده استفاده می گردد . یکی از روش هاي بهبود کیفیت آسفالت ، افزودن پلیمر به آن می باشد . پلیمر به مولکول هاي بسیار بزرگی می گویند که از واکنش شیمیایی تعداد زیادي مولکوي کوچکتر - مونومر ها - حاصل شده و به شکل زنجیره هاي بلندي ایجاد می گردد . ویژگیهاي فیزیکی یک پلیمر به ترتیب قرار گیري و همچنین ساختار شیمیایی مونومرهاي تشکیل دهنده ان مرتبط می باشد . عوامل موثر بر خواص اسفالت پلیمري به شرح ذیل می باشد:
- 1 خصوصیات پلیمر
- 2 خصوصیات آسفالت
- 3 شرایط اختلاط پلیمر و آسفالت
- 4 سازگاري پلیمر با آسفالت
افزودن مقدار کمی پلیمر باعث تغییر قابل ملاحظه اي در خواص اسفالت می گردد . زیرا وزن مولکولی بالاي پلیمر شکل پیچیده اي بري اسفالت ایجاد می کند . بنابراین ایجاد سیستم همگن کار ساده اي نیست و امکان ناسازگاري بین پلیمر و آسفالت وجود دارد - 1988 ، - Brenertal
-2دلایل اصلی : اصلاح آسفالت پلیمري
1 - به دست آوردن مخلوطی نرمتر در دماي پایین و کاهش ترك خوردگی
2 - به دست آوردن مخلوطی سخت تر در دماي بالا و کاهش اثر ناشی از چرخ ماشین ها
3 - کاهش چسبندگی در دماي طرح
4 - افزایش دوام و مقاومت مخلوط
5 - بهبود مقاومت سایشی ترکیب
6 - بهبود مقاومت فرسایش ترکیب
7 - بهبود مقاومت در مقابل اکسیداسیون و کهنگی
8 - کاهش ضخامت ساختاري روکش ها
9 - کاهش هزینه هاي دوره اي روکش ها
-1-2 سه حالت مختلف براي آسفالت هاي اصلاح شده با پلیمر :
1 - پلیمر موجود در آسفالت کمتر از % 4
در این حالت قیر فاز ثابت می باشد که فاز پلیمر در آن پخش می گردد . قیر به علت حضور بخش آسفالتی در نتیجه باعث افزایش استحکام و انعطاف پذیري می گردد به علاوه در دماي 60 درجه ضریب سختی پلیمر از ضریب سختی فاز اصلی بیشتر است که این ویژگی باعث بهبود عملکرد فاز مکانیکی قشر آستر می گردد . در دماي پایین ضریب سختی فاز پلیمر از فاز اصلی پاین تر است که باعث کاهش شکنندگی آن می گردد . به طور خلاصه فاز پلیمر چه در دماي پایین و چه در دماي بالا کیفیت قشر آسفالتی را بهبود می بخشد . شکل 1 تغییرات خاصیت نرم شوندگی قیر را با افزایش پلیمر نشان می دهد .
2 - مقدار پلیمر متوسط - %5 -
نشان دهنده ریز ساختار هایی می باشد که در آن دو فاز پیوسته و قفل و بست شده وجود دارد . کنترل این سیستم مشکل است و مشکلات استحکامی زیادي ایجاد می کند - میکرومورفولوژي و کیفیت آنهامعمولاً به دما بستگی دارد -
3 - مقدار پلیمر بالا - %7 -
در صورتی که مقدار پلیمر و قیر مناسب انتخاب گردند فاز پلیمر فاز اصلی سیستم می باشد که آسفالت در آن پخش می شود . ویژگی هاي این سیستمعموماً به پلیمر بستگی دارد . به این حالت قیر اصلاح شده پلیمري نمی گوئیم از این مادهعموماً در در پوشش بام ها استفاده می شود . براي این که قیر به طور موثري اصلاح گردد دو جنبه باید لحاظ گردد :
الف- در مورد اول اگر قیر موجود در آسفالت درصد روغن بالایی داشته باشد آنگاه پلیمر می تواند حل گردد .
ب- وقتی که پلیمر در بخش مولکولی قابل حل نیست که در این حالت حلال پلیمري به کار می رود .
براي درصد هاي کم پلیمر ،آسفالت به صورت پیوسته توسط زرین و قیر تغذیه می شود ، بنابراین منجر به یک افزایش در ثبات و خاصیت ارتجاعی قیر می گردد . - - BrenertalT 1988 اگر درصد پلیمر افزایش پیدا کند حذف این عملکرد مشاهده می شود .
