قیر پلیمری اصلاح شده
با مخلوط کردن دو یا چند پلیمر ، می توان مخلوطی از پلیمرها را بدست آورد (قیر پلیمری) که علاوه بر داشتن خواص پلیمر اولیه ، نقاط ضعف آن نیز برطرف شده است و اصولاً امکان استفاده از پلیمر وجود دارد که خواص مورد نظر را دارد و مخلوط کردن آن با یک پلیمر دیگر باعث بهبود خواص این پلیمر می شود.
جهت دیدن لیست قیمت ها کلیک کنید. برای دیدن مطالبی از خرید قیر و فروش قیر کلیک کند .
دلیل استفاده از قیر پلیمری اصلاح شده
در بیشتر جاده های آسفالت ساده به خوبی به وظیفه خود عمل می کند. با این حال ، نیازهای جدید به جاده ها سال به سال در حال افزایش است.
افزایش تعداد خودروهای صنعتی با تایرهای بزرگ و افزایش بار در محورها اثرات مخربی بر جاده ها دارد و این روند در آینده نیز ادامه خواهد داشت.
برای کمک به مهندسی بزرگراه ها در پاسخگویی به این چالش ، اکنون طیف وسیعی از آسفالت های سفارشی ساخته شده از قیر پلیمری اصلاح شده استفاده می شود و طیف گسترده ای از قیرهای اصلاح شده برای آسفالت معمولی استفاده می شود که همگی کارایی آسفالت را در هنگام سرویس افزایش می دهند.
طراحی خوب ، ساخت و ساز و نگهداری به موقع جاده ها نه تنها مقاومت در برابر شرایط مختلف را افزایش می دهد بلکه ایمنی را نیز افزایش می دهد.
با این وجود ، قسمتهایی از جاده فشار بیشتری نسبت به سایر قسمتها دارند.
بنابراین ، این نقاط باید حفظ شوند و علی رغم حجم بالای ترافیک در جاده ها ، ترمیم مناطق آسیب دیده به ویژه در پل ها مشکل خواهد بود ، به همین دلیل قیر پلیمری اصلاح شده در تهیه آسفالت به مقاومت آسفالت کمک می کند و نیاز به تعمیرات را کم می کنید.
برای بهبود خواص قیر از همین روش استفاده شده است به گونه ای که با افزودن درصد مشخصی از برخی پلیمرها به قیر می توان خصوصیات این ماده مهم را بهبود بخشید و به نوعی قیر پلیمری اصلاح شده ساخت .
پلیمرهایی که به عنوان افزودنی به قیرهای اصلاح شده به پلیمر اضافه می شوند می توانند خواصی نظیر نقطه نرم شدن ، چسبندگی ، شکنندگی قیر در دمای پایین را بهبود بخشند.
برخی از پلیمرهایی که به عنوان اصلاح کننده ها به قیر اضافه می شوند عبارتند از: SBS ، پلی وینیل کلراید ، پلی پروپیلن ، پلی اتیلن و پلی استایرن که از نوع پلیمرهای ترموپلاستیک می باشند.
افزودن پلی اتیلن برای ساخت قیر پلیمری اصلاح شده باعث افزایش نقطه نرم شدن و کاهش نفوذ پذیری قیر می شود.
پلی پروپیلن خصوصیات مشابهی را به قیر می دهد با این تفاوت که چون نقطه ذوب پلی پروپیلن بالاتر از پلی اتیلن است
با استفاده از مقادیر کمتری از پلی پروپیلن می توان خواص مورد نظر را در قیر پلیمر اصلاح شده بدست آورد.
قیر پلیمری اصلاح شده توسط پلیمر SBS
نوع دیگری از قیر پلیمری اصلاح شده ، توسط پلیمرSBS اصلاح می شوند.
این پلیمرها در کلاس الاستومرهای ترموپلاستیک هستند و باعث بهبود خواص قیر در تمام دامنه های دمایی می شوند.
اما علیرغم مزایای این پلیمر از نظر اصلاح قیر ، سازگاری این پلیمر با قیر، کم است و این مانع بزرگی در تهیه قیر با خواص بهبود یافته است.
دلیل این ناسازگاری اختلاف چگالی این پلیمر با محیط پیوسته ی قیر است که در دمای بالا ذخیره سازی به راحتی از آن جدا شده و مولکول های جدید پلیمری تشکیل می دهد.
در مورد استفاده از این پلیمر در قیر ، باید توجه داشت که خواص قیر فقط در صورتی که SBS در یک مرحله پراکنده در داخل قیر باشد ، خواص قیر را بهبود می بخشد.این افزایش پایداری از دو طریق امکان پذیر است.
- در این روش با افزودن ماده دیگری به مخلوط است که با کاهش اختلاف دانسیته امکان اختلاط را افزایش می دهد.
- در این روش که در سطح میکروسکوپی انجام می شود ، با کاهش اندازه ذرات پلیمر به سطح نانومتر ، مشکل این ناسازگاری را برطرف می کند.
در این روش با کاهش وزن ذرات در برابر نیروهای بین مولکولی قیر-پلیمر ، از تجمع مولکول های پلیمر و تشکیل دامنه پلیمری جلوگیری می شود.
نکته دیگری که علی رغم کیفیت بالای نتایج در استفاده از این پلیمرها باید مورد توجه قرار گیرد ، قیمت نسبتاً بالای این پلیمرها نسبت به انواع دیگر است.
نتایج آزمایش های درجه نفوذ ، نقطه نرم شدن و گرانروی نشان داد که افزایش پلیمر SBS به قیر باعث بهبود خواص رئولوژیکی قیر می شود .
از جمله کاهش حساسیت حرارتی قیر و افزایش نقطه نرم شدن و شاخص نفوذ پذیری و کاهش نفوذهمچنین ، مقایسه نتایج پس از پیری قیر خالص و اصلاح شده با SBS نشان می دهد
که قیر اصلاح شده با SBS از خواص رئولوژیکی بهتری نسبت به قیر خالص برخوردار است
اما در هر دو مورد ، افزایش مدت عمر باعث افزایش نرمی و ویسکوزیته و کاهش درجه نفوذ می شود.
اما به طور کلی ، میزان طول عمر قیرهای اصلاح شده با پلیمر SBS بیشتر از قیر خالص می باشد.
استفاده از آسفالت حاوی قیر اصلاح شده با پلیمر SBS در مناطقی با تابستان گرم و زمستان سرد یا اختلاف دما بین روز و شب زیاد است مناسب است.
در هوای گرم ، کاهش نفوذ این قیر و غیر ویسکوزیته بودن آن به همراه مقاومت زیاد مخلوط ، مقاومت در برابر تحمل بار را بدون ایجاد شیار امکان پذیر می کند .
مقاومت کششی عالی همراه با ضریب برجهندگی مخلوط آسفالت با خواص الاستیک قیر ، انعطاف پذیری خوبی را ایجاد می کند تا در هوای سرد که به دلیل جمع شدگی سطوح در معرض ترک هستند ، می توان از این مخلوط استفاده کرد .
سرانجام ، استفاده از این قیر در آسفالت ، علیرغم هزینه های اولیه بیشتر در تولید آن ، به دلیل افزایش عمر روسازی با افزایش دوام و صرفه جویی غیرمستقیم در چندین برابر هزینه بهسازی و تعمیر ، پتانسیل اقتصادی دیده می شود.
پلیمر به قیر ، درجه نفوذ را کاهش داده و نقطه نرم شدن را افزایش می دهد.
از نظر تئوری ، افزایش نقطه نرم شدن به دلیل تشکیل شبکه های سه بعدی در محیط قیر پس از تشکیل زنجیره های پلیمری طولانی است که باعث افزایش کشش و سیالیت قیر در دماهای بالا می شود.
این منجر به عملکرد بهتر قیر در دمای بالا می شود. همچنین با افزایش پلیمر ، شاخص نفوذ پذیری قیر افزایش می یابد که نشانگر کاهش حساسیت حرارتی قیر و عملکرد مطلوب آن در مناطقی است که اختلافات حرارتی زیادی دارند.
