بررسي اثرات پليمر ترموپلاستيك - الاستومري بر رفتار شيارشدگي و خستگي قير

دكتري

قيرهاي توليدي پالايشگاه‌ها نيازهاي مرتبط با افزايش فشار چرخ، افزايش بارمحوري و افزايش حجم ترافيكي در روسازي‌هاي انعطاف‌پذير را برآورده نمي‌كنند كه باعث به وجود آمدن خرابي‌هاي زودرس و پيش‌رونده ازجمله تغيير شكل‌هاي دائمي، ترك‌خوردگي خستگي، ترك‌خوردگي حرارتي دماي پايين مي شوند. اين موارد باعث استفاده از مواد مختلف براي بهبود خصوصيات عملكردي قيرهاي آسفالتي شده است. اصلاح‌كننده‌هاي صنعتي به دليل قيمت بالاتر محبوبيت كمتري نسبت به ديگر موادي دارند كه باعث ترغيب متخصصان اين رشته به استفاده از موادي مانند پلاستيك‌ها و لاستيك‌ها شده است. استفاده از اين مواد مي‌تواند علاوه بر كاهش اثرات زيست‌محيطي، موجب اصلاح خصوصيات مكانيكي و عملكردي قيرهاي خالص متداول شود. هدف اين تحقيق بررسي تأثير پليمرهاي ترموپلاستيك الاستومري بر پايه پودر لاستيك (جز الاستيك) و پلي‌اتيلن ترفتالات (جز پلاستيك) بر روي خصوصيات قيرهاي خالص مي‌باشد، به همين جهت سه نوع پليمر ترموپلاستيك الاستومري با استفاده از دستگاه اكسترودر دو مارپيچ توليد شد. اين سه نوع پليمر به مقدار 15 درصد به دو نوع قير 70-60 (PG64-22) و 100-85 (PG58-22) به‌وسيله دستگاه همزن برشي سرعت‌بالا اضافه گرديد. سپس آزمايش‌هاي متداول قير از جمله درجه نفوذ، نقطه نرمي و همچنين آزمايش‌هاي شارپ شامل رئومتر برش ديناميكي، ويسكوزيته دوراني، خزش و بازيابي تنش چندگانه و جاروب خطي دامنه بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. به‌منظور تعيين پايداري قيرها در دماي بالا از آزمايش‌هاي نقطه نرمي، جاروب فركانس، جاروب دما استفاده گرديد. بر اساس نتايج آزمايشات كلاسيك قير، اين پليمرها باعث بهبود خصوصيات فيزيكي قيرها مي شوند و با افزايش درصد پلي‌اتيلن ترفتالات در پليمر تركيبي ميزان اين بهبود در عملكرد، افزايش مي يابد اگرچه ويسكوزيته قيرها مقداري افزايش را تجربه مي كند اما اين افزايش به حدي نيست كه ملزومات تعيين شده توسط شارپ را نقض كند ولي با اين وجود كارايي قيرها در فرآيند ساخت مخلوط هاي آسفالتي كاهش خواهد يافت. بر اساس آزمايشهاي متداول شارپ در دماهاي بالا و مياني، حضور اين پليمرها باعث ارتقاء دماهاي بالا و مياني عملكردي قيرها و در نتيجه بهبود خصوصيات قيرهاي اصلاح شده در برابر خرابي هاي شيار شدگي و خستگي مي شوند. آزمايشهاي پيشرفته شارپ نظير خزش و بازيابي چندگانه و جاروب خطي دامنه صحت اين نتايج را تائيد مي كند اما وجود پلي‌اتيلن‌ترفتالات باعث افزايش حساسيت در برابر تنش قيرها مي شود.

189667

دانشگاه علم و صنعت ايران

راه و ترابري

دكتر محمود عامري