راهنمای جامع قیر، بخش چهل و ششم-حساسیت دمایی-شاخص نفوذپذیری (PI)
حساسیت دمایی-شاخص نفوذپذیری
تمامی قیرها با افزایش دما نرم‌تر شده و پس از کاهش دما سخت‌تر می‌شوند. یکی از بهترین معادلات شناخته‌شده معادله‌ای است که حساسیت دمایی نفوذپذیری قیر را توصیف می‌کند (1936، Pfeiffer و Van Doormaal).
اگر لگاریتم نفوذپذیری (Log Pen) را در برابر درجه حرارت T رسم کنیم یک خط مستقیم به دست می‌آید که به‌صورت زیر است:
Log Pen= AT+K
که در آن A حساسیت دمایی لگاریتم نفوذپذیری و K یک مقدار ثابت است.
مقادیر A از حدود 0/015 تا 0/06 متغیر بوده و این نشان می‌دهد که ممکن است مقادیر حساسیت دمایی تفاوت‌های قابل‌توجهی داشته باشد. Pfeiffer و Van Doormaal معادله‌ای را برای حساسیت دمایی ارائه دادند که در آن مقدار حدود صفر برای قیرهای گرید جاده‌ای فرض شده است. به همین دلیل آن‌ها شاخص نفوذپذیری (PI) را به‌صورت 
و یا صراحتاً تعریف کرده‌اند.
مقادیر شاخص نفوذپذیری محدوده‌ای از 3- برای قیرهایی با حساسیت دمایی بالا تا حدود 7+ برای قیرهای بسیار دمیده با حساسیت دمایی پایین (شاخص نفوذپذیری بالا) دارند. PIتابع A بوده و می‌توان آن را از اندازه‌گیری نفوذپذیری در دو دمای T1 و T2 با استفاده از معادله زیر به دست آورد:
میزان پایداری در نقطه نرمی را می‌توان برحسب نفوذپذیری بیان کرد که هر دو توسط برون‌یابی خطی لگاریتم نفوذپذیری در مقابل درجه حرارت و یا اندازه‌گیری مستقیم میزان نفوذ سوزن در دمای نقطه نرمی طبق ASTM به دست می‌آید.
Pfeiffer و Van Doormaal فهمیدند که اغلب قیرها نفوذپذیری در حدود 800 دسی میلی‌متر را در دمای نقطه نرمی دارند. آن‌ها با جایگزینی T2در معادله فوق با درجه حرارت نقطه نرمی (SP) و نفوذپذیری 800 در دمای T2 معادله زیر را به دست آوردند:
با جایگزینی این معادله در معادله PI و با فرض دمای 25 درجه سانتی‌گراد تست نفوذپذیری، معادله زیر به دست می‌آید:
فرض مقدار نفوذپذیری 800 دسی میلی‌متر در دمای نقطه نرمی برای تمام قیرها معتبر نیست؛ بنابراین توصیه می‌شود که حساسیت دمایی را با استفاده از نفوذپذیری در دو دمای T1 و T2به دست آورید.
نموگراف های نشان داده‌شده در اشکال 6-4 و 6-5 مقادیر تقریبی PI استنباط شده از نفوذپذیری در 20 درجه سانتی‌گراد و دمای نقطه نرمی و یا نفوذپذیری قیر در دو درجه حرارت مختلف را نشان می‌دهد. با توجه به گسترش مقادیر نفوذپذیری در دمای نقطه نرمی، مقدار PIبه‌دست‌آمده از نفوذپذیری و یک نقطه نرمی با مقدار PIدقیق به‌دست‌آمده از دونقطه نرمی متفاوت است.
از PIمی‌توان برای پیش‌بینی رفتار قیر استفاده کرد ولی برای حصول اطمینان می‌بایست اندازه‌گیری سختی و یا ویسکوزیته قیر را نیز بکار گرفت.
شکل 6-4 نموگراف شاخص نفوذپذیری (نقطه نرمی/نفوذپذیری)
خطی بین مقادیر نقطه نرمی (خط A) و نفوذپذیری (خط B) رسم کرده، محل تلاقی آن با خط C مقدار نفوذپذیری قیر را مشخص می‌کند
شکل 6-5 نموگراف شاخص نفوذپذیری (نفوذپذیری /نفوذپذیری)
تفاوت بین دو دمای تست نفوذپذیری بر روی خط A و نسبت دو نفوذ بر روی خط B رسم شده است. یک خط از طریق این دونقطه رسم کرده و محل برخورد آن بر روی خط C نشان‌دهنده مقدار شاخص نفوذپذیری قیر است
برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:
