مطالعه خواص رئولوژیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر و ارتباط آن با حساسیت دمایی-بخش سوم
مطالعه خواص رئولوژیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر و ارتباط آن با حساسیت دمایی-بخش سوم
مواد و روش‌ها
در این پژوهش بایندر قیری با گرید ۸۰/۱۰۰ مورداستفاده قرار گرفت. جدول شماره ۱ نشان‌دهنده ویژگی‌های این نوع قیر است. جدول شماره ۲ نیز نتایج آزمون‌های نفوذپذیری، نقطه نرمی (گوی و حلقه)، ویسکوزیته بروکفیلد، شکل‌پذیری، برگشت‌پذیری الاستیک و رئومتر برشی دینامیک (DSR) را نشان داده است. این آزمون‌ها به‌منظور ارزیابی خواص مهندسی بایندر قیری تقویت‌شده با خرده تایر اصلاح‌کننده (CRM) انجام‌گرفته است. جدول شماره ۲ نشان‌دهنده بهبود در خواص رئولوژیکی و فیزیکی قیر اصلاح‌شده با خرده تایر از طریق افزایش در ویسکوزیته، نقطه نرمی، شکل‌پذیری، بازیابی کشسان و پارامتر سختی است. این پدیده می‌تواند از طریق جذب روغن‌های سبک قیر توسط قطعات خرده تایر که منجر به متورم شدن ذرات لاستیک در طول فرآیند ترکیب می‌شود، شرح داده شود. در این تحقیق به‌منظور کاهش تفکیک از ذرات ریز شده لاستیک (با قطر ۰/۶ میلی‌متر) استفاده‌شده است. ترکیب‌بندی شیمیایی خرده تایر نیز در جدول شماره ۳ ارائه‌شده است.
یک مخلوط‌کن پروانه‌ای و همچنین فرآیند مرطوب (اختلاط قیر با خرده تایر قبل از مخلوط شدن با سنگدانه ها) به‌منظور آماده‌سازی قیر لاستیکی استفاده‌شده است. اختلاط بایندر در سرعت ۲۰۰ دور در دقیقه انجام گرفت. دو درجه حرارت ترکیب مختلف (۱۶۰ و ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد) و زمان اختلاط (۳۰ و ۶۰ دقیقه) و ۵ درصد متفاوت خرده تایر (۰، ۴، ۸، ۱۲، ۱۶ و ۲۰ درصد) انتخاب شد.
آزمون‌های بایندر مورداستفاده در این پژوهش شامل رئومتر برشی دینامیک (DSR) و آزمون نقطه نرمی (گوی و حلقه) است. طبق این آزمون‌ها، نقطه نرمی درجه حرارتی است که در آن قیر به درجه خاصی از نرمی می‌رسد. این آزمون با استفاده از دستگاه گوی و حلقه انجام می‌شود. مطابق با ASTM D36، قیر یک ماده ویسکوالاستیک بدون نقطه ذوب مشخص و تعریف شد است. این ماده به‌آرامی با افزایش دما نرم‌تر شده و گرانروی آن کم می‌شود.
رئومتر برشی دینامیک (DSR) برای اندازه‌گیری و تبیین خصوصیات رئولوژیکی بایندر قیری در دمای ۷۶ درجه سانتی‌گراد مورداستفاده قرار گرفت. آزمون‌های مخصوص در فرکانس ۱۰rad/s انجام گرفت؛ که این فرکانس معادل سرعت یک اتومبیل با ۹۰ کیلومتر در ساعت است. نمونه‌های مورداستفاده در آزمون باضخامت ۱ میلی‌متر و قطر ۲۵ میلی‌متر بین دو صفحه فلزی موازی شکل‌دهی شد. نتایج DSR دربرگیرنده پارامترهای مدول برشی پیچیده (*G)، مدول ذخیره‌سازی (’G)، مدول اتلاف (”G) و زاویه فازی (δ) است. فرمول محاسبه مدول برشی پیچیده (*G)، مدول ذخیره‌سازی (’G)، مدول اتلاف (”G) و زاویه فازی (δ) به ترتیب در معادله‌های شماره ۱، ۲، ۳ و ۴ نشان داده‌شده است.
معادله شماره ۱ (G* = (τ/γ
معادله شماره ۲ (G’ = cos(δ) (τ/γ
معادله شماره ۳ (G” = sin (δ) (τ/γ
معادله شماره ۴ ”δ = G/G
که در آن *G مدول برشی پیچیده، τ تنش برشی، γکرنش برشی، ’G مدول ذخیره‌سازی، ”G مدول اتلاف و δ زاویه فازی است.
جدول ۱ مشخصات قیر با گرید ۱۰۰/۸۰
جدول ۲ مشخصات رئولوژیکی و فیزیکی قیر لاستیکی
جدول ۳ ترکیب‌بندی شیمیایی خرده تایر
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 چهارم
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