راهنمای جامع قیر، بخش بیست و نهم- تغییرات شیمیایی مشاهدهشده در طول اکسیداسیون
راهنمای جامع قیر، بخش بیست و نهم- تغییرات شیمیایی مشاهدهشده در طول اکسیداسیون
قیر حاوی غلظتهای اندکی از گروههای عاملی قطبی بوده که بهطور طبیعی وجود داشته و یا در طول فرآیند اکسیداسیون تشکیل میشوند (۲۰۰۹، Peterson). اظهارشده که قیر بهطور طبیعی حاوی برخی گروههای عاملی مانند فنولیک، کینولون نوع ۲، پیرولیک، پیریدین، سولفید و ترکیبات نیمه اسیدی است. همچنین در ادامه اعلامشده که کتونیک، سولفوکسید و گروههای عاملی انیدرید طی واکنش اکسیداسیون به وجود میآیند.
گروههای قطبی و اجزاء آن بر خصوصیات قیر تأثیرگذار هستند. نشان دادهشده که حضور و میزان غلظت گروههای قطبی (در این مورد گروه فنولیک) بر عملکرد روسازی تأثیرگذار است (بهطور مثال بر میزان ترکخوردگی آسفالت). این موضوع در مورد قیرها با کاربری عایق پشتبام نیز صادق است. این روند در مورد غلظت کتون ها نیز معتبر است (Branthaver و همکاران ۱۹۹۳، Martin و همکاران ۱۹۹۰، Peterson و همکاران ۱۹۹۳). مکانیسم واکنشهای شیمیایی و درنتیجه افزایش مقدار قطبیت قیر اکسیدشده نیز موردبحث و بررسی قرارگرفته است (۲۰۰۹، Peterson).
مطالعات نشان داده که ماهیت قیر و همچنین مقدار فضای خالی مخلوط آسفالت نقش مهمی در مقدار اکسیداسیون قیر بازی میکنند (۲۰۰۹، Peterson). تأثیر فلزات و سنگدانه ها بهعنوان بخشی از SHRD موردبررسی قرارگرفته است (Branthaver و همکاران ۱۹۹۳). مطالعه تغییرات در ترکیببندی در رابطه با اجزاء SARA برای قیر (شکل شماره ۴-۸) در زمان استفاده در مخلوط آسفالت انجامشده است (Chipperfield و همکاران، ۱۹۶۰).
مفهوم شاخص پیرشدگی برای مطالعه قیر در زمان سرویس مورداستفاده قرار میگیرد. شاخص پیرشدگی بیانگر ویسکوزیته قیر پس از پیرشدگی نسبت به مقدار آن قبل از پیرشدگی است. این شاخص معمولاً برای بیان رفتار پیرشدگی نمونه با ویسکوزیتههای متفاوت استفاده میشود. تغییرات اساسی ویسکوزیته در فرآیند اختلاط و پهن کردن آسفالت مشاهده میشود. نمونههای قیر از ۳ میلیمتر بالایی مغزه استخراجشده از بخش مورد آزمایش بدست می آید. در این نمونهها تغییرات اندکی در ویسکوزیته بایندر در طول زمان مشاهدهشده است. با توجه به ترکیببندی شیمیایی، مقدار آسفالتن همراه با روند اختلاط افزایشیافته و یک افزایش تدریجی را باگذشت زمان نشان میدهد درحالیکه مقدار رزین و آروماتیک باگذشت زمان کاهش مییابد.
برخلاف انتظار، مشاهدهشده که مقدار اشباعها باگذشت زمان افزایش مییابد. بهطورکلی مشاهدهشده که تغییرات پس از اختلاط، حتی اگر مقدار فضای خالی اولیه مخلوط مطالعه شده نسبتاً بالا باشد (۸-۵ درصد)، بسیار اندک میباشد. شاخص پیرشدگی از طریق زیر محاسبه میشود:
