راهنمای جامع قیر، بخش سی و هفتم، آزمایشات مربوط به مخلوط

Share

راهنمای جامع قیر، بخش سی و هفتم، آزمایشات مربوط به مخلوط

سخت شدگی ناشی از اکسیداسیون و تبخیر قشر نازک قیر در تماس با سنگدانه ها توسط دو آزمون مخلوط ارزیابی می‌شوند:

آزمون ذخیره‌سازی مخلوط داغ (Van Gooswilligen و همکاران، 1999) و آزمون تغییر نقطه نرمی قیر در طول فرآیند تولید آسفالت. آزمون ذخیره‌سازی مخلوط داغ شرایط پیرشدگی را در طول اختلاط و ذخیره‌سازی شبیه‌سازی می‌کند. مخلوط موردنظر در آزمایشگاه تولیدشده و مقدار مشخصی از آن را به مدت 16 ساعت در دمای 160 درجه سانتی‌گراد در یک قالب بسته‌شده ذخیره‌سازی می‌کنند. به‌این‌ترتیب حجم هوای موجود در نمونه مشخص‌شده که این‌یک مقدار ثابت است. قیر از مواد مخلوط شده و ذخیره‌شده بازیابی شده و نفوذپذیری و نقطه نرمی آن تعیین می‌شود. پیرشدگی قیر در طول اختلاط و ذخیره‌سازی به‌صورت تفاوت بین نقطه نرمی نمونه بعد از ذخیره‌سازی و نقطه نرمی اولیه آن محاسبه می‌شود.

در مقیاس آزمایشگاهی، این تغییرات بسیار شدید بوده و تفاوت نقطه نرمی در آن بسیار بیش‌تر از آن است که در حجم بالای ذخیره‌سازی مشاهده می‌شود. با این اوصاف، این آزمایش با تمایل سخت شدن مخلوط در دمای بالا و تماس طولانی‌مدت با هوا ارتباط مستقیم دارد.

پیرشدگی ساختاری

فرضیه‌ای وجود دارد که ساختار قیر ممکن است پس از گذشت زمان طولانی از عمر سرویس خود به‌طور آهسته دچار تغییراتی شده و منجر به تغییر حالت آن از نوع Gel به نوع Sol شود. این تأثیر گاهی نیز به نام سخت شدگی فیزیکی معرفی می‌شود؛ و دانشمندان معتقدند که نتیجه فرآیند آهسته تعادل ترمودینامیکی است. آسفالتن ها به‌طور پی‌درپی تشکیل می‌شوند. بااین‌حال نتایج اثبات نکرد که سخت شدگی فیزیکی تنها دلیل این فرآیند باشد و در این مورد پیرشدگی اکسیداتیو یکی از عوامل مشکوک می‌باشد.

پیرشدگی تراوشی

اگر غلظت قیر متوازن نباشد، ممکن است هنگام تماس با سنگدانه های متخلخل، تراوش روغنی رخ‌داده و اجزاء با ویسکوزیته کم‌تر به سطح سنگدانه ها می‌رسند. برای مثال چنین حالتی می‌تواند هنگام اختلاط قیرهای اکسیداسیونی درجه بالا با اجزاء سبک مانند روغن‌های شار به‌منظور تولید قیر با ویسکوزیته موردنظر رخ دهد. این فرآیند تراوشی باعث سخت شدن قشری از قیر که بر روی سنگدانه ها باقی‌مانده می‌شود. تراوش در درجه اول تابع مقدار اجزاء دارای وزن مولکولی کم نسبت به مقدار و نوع آسفالتن است.

محققان شرکت شل آزمون تراوش قطره را برای اندازه‌گیری مقدار تمایل تراوش یک قیر ابداع و توسعه داده‌اند. در این آزمون، قطرات قیر بر روی فرورفتگی‌های صفحات مرمری سفید قرار داده می‌شوند. سپس این صفحات در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت چهار روز تحت هاله‌ای از نیتروژن قرار می‌گیرند. در طول این مدت، حلقه‌های روغن اطراف قطرات قیر تشکیل‌شده که می‌توان آن‌ها را با استفاده از میکروسکوپ و نور ماوراءبنفش اندازه‌گیری کرد. عرض این حلقه‌ها می‌تواند از یک میلی‌متر برای قیر متوازن تا چندید میلی‌متر برای قیرهای نامتوازن متفاوت باشد.

سخت شدگی ناشی از اکسیداسیون در زمان سرویس می‌تواند قابل‌توجه بوده که نه‌تنها به میزان تمایل به تراوش قیر بلکه به میزان تخلخل سنگدانه ها نیز بستگی دارد. اگر سنگدانه ها دارای تخلخل کمی باشند (صرف‌نظر از تمایل به تراوش قیر)، مقدار تراوش جذب‌شده ناچیز است. هم‌چنین اگر تمایل به تراوش یک قیر پایین باشد، مقدار تراوش جذب‌شده (صرف‌نظر از مقدار تخلخل سنگدانه ها) ناچیز است. قیر با تمایل به تراوش بالا و یا سنگدانه های بسیار متخلخل منجر به افزایش تراوش و به‌تبع آن تسریع در سخت شدگی  و تشکیل ترک بر روی آسفالت می‌شود.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر

دیدگاهتان را بنویسید