کیفیت قیر و فناوری تولید آن درگذشته و حال-بخش دهم
کیفیت قیر و فناوری تولید آن درگذشته و حال-بخش دهم
تولید قیر با عملکرد بالا
با افزایش روزافزون ترافیک، افزایش تعداد وسایل نقلیه و همچنین افزایش وزن وارده بر هر محور (بالای ۲۲ تن در مورد وسایل نقلیه فوق سنگین) و فشار تایرها، یک دغدغه در مورد مقاومت در برابر شیار شدگی (تغییر شکل دائمی و پایداری مکانیکی) مخلوط آسفالت و به‌تبع آن هزینه ساخت و نگهداری از جاده‌ها به وجود آمده است.
به دلیل رفتار ویسکوالاستیک قیر، تغییر شکل دائمی و شیار شدگی به‌طورمعمول تحت بارمحوری سنگین و همچنین دمای سرویس بالا به وجود می‌آید (شکل شماره ۲). به‌طور خلاصه و با توجه به شرایط فوق مخلوط آسفالت باید به‌گونه‌ای ساخته شود که دارای حداکثر پایداری برای ممانعت از شیار شدگی در آسفالت باشد. با توجه به استانداردها و مفاد قرارداد، گزینه‌های طراحی مخلوط محدودشده است. افزایش پایداری مکانیکی ممکن است منجر به اثرات نامطلوب بر خواص مخلوط در دمای پایین (مقاومت در برابر شکستگی و فرسایش) و یا پایداری مخلوط (مقاومت در برابر پیرشدگی) شود.
در بیش‌تر موارد برای مخلوط‌های آسفالت معمولی یک انتخاب مطلوب در نظر گرفته می‌شود. به‌طور مثال با انتخاب مقدار قیر و سختی مناسب، یک تعادل مطلوب بین شیار شدگی و شکستگی آسفالت تحت شرایط فشار نرمال برقرار می‌شود. با حرکت به سمت ساخت بایندرهای قیری با عملکرد دقیق‌تر، برای ساخت آسفالت از قیرهای ارتقاءیافته مانند قیر اصلاح‌شده و یا قیر تولیدشده در فرآیند بهبودیافته استفاده می‌شود.
شکل ۲ شیار شدگی در آسفالت
همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، قیر یک مخلوط پیچیده از ترکیبات شیمیایی (هیدروکربن‌ها) است که خواص هریک از اجزاء تشکیل‌دهنده آن بر عملکرد قیر تأثیرگذار است. عملکرد قیر (هم قیر کاربردی در آسفالت و هم قیر صنعتی) با ترکیب‌بندی شیمیایی آن در ارتباط است. این امر به‌نوبه خود توسط منبع نفت خام و طرح فرآیند استفاده‌شده برای تولید قیر تبیین می‌شود.
شرکت‌های Mobile، Shell، Petro-Canada و دیگر شرکت‌های نفتی آمریکا، فرآیندهای توسعه‌یافته‌ای در اختیاردارند که با استفاده از آن‌ها ترکیب‌بندی شیمیایی و رئولوژی قیر را کنترل کرده و منجر به تولید و توسعه قیرها با کارایی بالا شده‌اند که به‌طورمعمول با نام‌های قیر چندمنظوره و Super Pave نام‌گذاری می‌شوند. کنترل تعادل شیمیایی باعث می‌شود که خصوصیاتی مانند دوام و چسبندگی قیر نیز به‌خوبی بهبود یابد.
به‌طورکلی قیرها با عملکرد بالا مبتنی بر شاخص نفوذ هستند. به‌طور مثال رئولوژی قیر با شاخص نفوذ بالا، وابستگی کم‌تری به درجه حرارت دارد. درنتیجه این مواد در دمای پایین دارای خصوصیت قیرها با گرید نرم و در دمای بالا دارای خصوصیات قیرها با گرید سخت هستند. این نوع قیرها نفوذپذیری زیادی را در پایین‌ترین دما و ویسکوزیته بالایی را در بالاترین دما از خود نشان می‌دهند.
خواص قیرهای تولیدشده با عملکرد بالا به‌طور اختصاصی مهندسی‌شده است که مقاومت زیادی در برابر شیار شدگی در دمای بالا، حساسیت دمایی پایین و مقاومت بیشینه در برابر خستگی را نسبت به قیرهای معمولی دارند. تمام این قیرها به‌طور ۱۰۰ درصد قابل بازیابی بوده و نسبت به قیرهای مرسوم به عملیات اختلاط و رسیدگی خاصی در طول اجرا آسفالت احتیاج ندارند. قیرهای چندمنظوره توسط روش‌های فیزیکی و شیمیایی اصلاح‌شده تولید می‌شوند که باعث تغییر شیمی قیر و برقراری تعادل بین اجزاء تشکیل‌دهنده در جهت دستیابی به خواص مطلوب و دلخواه می‌شود. این روند به‌گونه‌ای است که باعث ایجاد تعادل شیمیایی درست بین ترکیبات شده و منجر به تولید قیر باکیفیت قابل‌قبول می‌شود. در این روش از پلیمریزاسیون کاتالیزوری و کاتالیزور مایع استفاده می‌شود.
برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:
کیفیت قیر و فناوری تولید آن درگذشته و حال-بخش یازدهم
برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:
