مطالعه خواص رئولوژیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر و ارتباط آن با حساسیت دمایی-بخش پنجم
آنالیز نتایج مدول ذخیره‌سازی و مدول اتلاف در دمای 76 درجه سانتی‌گراد
در طول اجرای فرآیند ساخت بایندر و اختلاط آن با سنگدانه ها، یکی از مهم‌ترین الزامات طراحی در نظر گرفته‌شده، تغییر شکل الاستیک بایندر قیر، ازجمله رفتار جریان و رفتار ویسکوز آن است. به منور اطمینان بیش‌تر از نتایج رفتارهای مختلف از بایندر ویسکوز تا الاستیک، دو مؤلفه مدول ذخیره‌سازی (’G) و مدول اتلاف (”G) موردبررسی و آنالیز قرار گرفت. نتایج علمی سازوکار اصلی بایندر اصلاح‌شده و اصلاح‌نشده تحت شرایط مختلف اختلاط با استفاده از مقادیر متفاوت خرده تایر تبیین شده است.
نتایج مدول ذخیره‌سازی در اشکال شماره 11 تا 14 نشان داده‌شده است. همچنین نتایج مدول اتلاف نیز در اشکال شماره 15 الی 18 ارائه‌شده است. نتایج نشان داد که مدول ذخیره‌سازی (’G) و مدول اتلاف (”G) ظاهراً با افزایش مقدار خرده تایر افزایش می‌یابد.
در پژوهش حاضر، افزودن خرده تایر به قیر ساده موجب افزایش مدول ذخیره‌سازی و مدول اتلاف شد. با توجه به آن‌که خرده تایر درون قیر حل و پراکنده می‌شود، خصوصیات مکانیکی بایندر اصلاح‌شده بهبود می‌یابد. دلیل دیگر این بهبود می‌تواند خصوصیات شیمیایی و فیزیکی قیر و خرده تایر باشد. این خواص به‌طورکلی در طول فرآیند واکنش تحت تأثیر قرار می‌گیرند. علت این امر کاهش ابعاد ذرات لاستیک ناشی از تفکیک و یا دپلیمریزاسیون قطعات لاستیک هضم شده در بایندر آسفالت است.
در اشکال شماره 11 تا 14 و در بررسی تأثیر مدت‌زمان اختلاط بر روی مدول ذخیره‌سازی ’G (بخش الاستیک) و مدول اتلاف ”G (بخش ویسکوز)، تفاوت‌های چشمگیری بین زمان اختلاط 30 و 60 دقیقه برای قیر اصلاح‌شده با تمامی مقادیر خرده تایر مشاهده شد. به‌هرحال، درجه حرارت اختلاط اثر چشمگیر و واضحی را بر روی هر دو مدول ذخیره‌سازی ’G و مدول اتلاف ”G (همان‌طور که در اشکال شماره 15 تا 18 نشان داده‌شده) دارد. این افزایش بیانگر آن است که درجه حرارت اختلاط عامل اصلی کنترل‌کننده شرایط اختلاط برای بایندر قیر لاستیکی است. این نتایج مدول ذخیره‌سازی می‌تواند پاسخ الاستیک بایندر اصلاح‌شده را نیز بهبود بخشد. الاستیسیته و برگشت‌پذیری بایندر اصلاح‌شده بعد از قرار گرفتن در معرض تنش برشی و تغییر شکل کرنشی بهبود یافت. افزایش در مدول ذخیره‌سازی و مدول اتلاف ممکن است ناشی از فرآیند اکسیداسیون اجزاء قیر باشد. فرآیندهای تعاملی درجه حرارت و زمان اختلاط می‌توانند رفتار ویسکوالاستیک بایندر قیر لاستیکی را تحت سلطه خود قرار دهند. بایندر قیر در دمای 76 درجه سانتی‌گراد نرم‌تر می‌شود. هنگامی‌که شرایط واکنش کافی بود، بایندر خواص الاستیک غالب را نشان می‌دهد.
مدول ذخیره‌سازی ’G (بخش الاستیک) نسبت به مدول اتلاف ”G (بخش ویسکوز) بیش‌تر است. این پدیده به‌وسیله افزایش در مقدار زاویه فازی ثابت می‌شود. یک بایندر ایدئال سختی بالایی در دماهای بالا به‌منظور مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی (شیار شدگی) و نرمی بالایی در دما های پایین به‌منظور جلوگیری از تنش‌های حرارتی منجر به شکست خستگی از خود نشان می‌دهد. نتایج این پژوهش مشخص کرد که بایندر اصلاح‌شده با خرده تایر، رفتار ویسکوالاستیک را از خود نشان داده که درنتیجه این نوع بایندر عکس‌العمل بهتری را تحت تنش اعمالی به نمایش می‌گذارد. در این تحقیق، نتایج حاصله تائید کرد که بایندر اصلاح‌شده با خرده تایر حساسیت کم‌تری در برابر تغییرات درجه حرارت در هنگام افزایش مقدار لاستیک در آن دارد. بررسی‌های بیش‌تر، بهبود در خواص عملکردی آسفالت را در دمای سرویس بالا نشان داد.
شکل 11 مدول الاستیک در مقابل دمای اختلاط در دقیقه 30
شکل 12 مدول الاستیک در مقابل دمای اختلاط در دقیقه 60
شکل 13 نتایج مدول الاستیک در مقابل زمان اختلاط در دمای 160 درجه سانتی‌گراد
شکل 14 نتایج مدول الاستیک در مقابل زمان اختلاط در دمای 180 درجه سانتی‌گراد
شکل 15 مدول ویسکوز در مقابل دمای اختلاط در دقیقه 30
شکل 16 مدول ویسکوز در مقابل دمای اختلاط در دقیقه 60
شکل 17 نتایج مدول ویسکوز در مقابل زمان اختلاط در دمای 160 درجه سانتی‌گراد
شکل 18 نتایج مدول ویسکوز در مقابل زمان اختلاط در دمای 180 درجه سانتی‌گراد
برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:
مطالعه خواص رئولوژیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر و ارتباط آن با حساسیت دمایی-بخش ششم
برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:
مطالعه خواص رئولوژیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر و ارتباط آن با حساسیت دمایی
