ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هفتم

Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هفتم

تأثیرات افزودن پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) بر روی مقدار Stripping (شکست پیوند قیر/سنگدانه)

آزمون مقدار Stripping بر روی قیر ساده و قیر ترکیب‌شده با درصدهای مؤثرتر پلی‌اتیلن ترفتالات (8، 10 و 12 درصد) انجام‌گرفته است. مشاهده‌شده که افزودن 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) ضایعاتی منجر به کاهش درصد Stripping پس از گذشت 48 ساعت می‌شود. کاهش در مقدار Stripping قیر اصلاح‌شده با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به میزان 100 درصد بوده و نشان‌دهنده آن است که مخلوط مقاومت بهتری را در برابر هوازدگی دارد. ازاین‌رو، مخلوط بتن قیری اصلاح‌شده با پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) ضایعاتی را می‌توان در نواحی دارای بارندگی شدید که در آن آسفالت‌های قیری به‌طورکلی با مشکل مواجه هستند بکار گرفت.

نتایج پژوهش حاضر با نتایج به‌دست‌آمده توسط Vidula و همکاران (2012) مقایسه شده است. مشخص شد که نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) شبیه به نتایج گزارش‌شده توسط Vidula و همکاران با 10 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) است. علاوه بر این مشاهده‌شده که ویسکوزیته، نقطه نرمی، Flash Point و مقدار Stripping به‌دست‌آمده از پژوهش حاضر نسبت به مقادیر گزارش‌شده در کار تحقیقاتی ذکرشده بهتر است. درنتیجه این تحقیق ثابت کرد که به‌کارگیری 2 درصد بیش‌تر ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) نسبت به کارهای تحقیقاتی پیشین بدون به خطر انداختن کیفیت مخلوط قیر-PET، مؤثرتر است.

  آنالیز ریزساختارهای قیر ساده و قیر اصلاح‌شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)

آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مطالعه مورفولوژی برخی از نمونه‌های انتخاب‌شده انجام گرفت. مشاهدات میکروسکوپی قیر نشان‌دهنده حضور شکستگی‌ها بر روی سطوح بود. این امر به دلیل آن است که قیر فاقد انعطاف‌پذیری کافی بوده و نتیجه آن پوشش نامناسب سنگدانه ها است که از دلایل اصلی تخریب آسفالت است.

آنچه از مشاهده نمونه قیر مخلوط شده با 10 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) در زیر میکروسکوپ الکترونی مشخص شد این بود که پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به‌طور همسان با قیر مخلوط شده و تشکیل یک مخلوط همگن می‌دهد.

مشاهده نمونه قیر مخلوط شده با 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات  در زیر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که خصوصیات سطحی مخلوط با افزودن 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) بهبودیافته اما تغییر عمده‌ای مشاهده نشد.

مشاهدات میکروگرافی نمونه قیر ترکیب‌شده با 14 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) نشان‌دهنده حضور قطعات کروی، نیمه گرد و ناهموار به‌صورت فراوان بود که ممکن است ناشی از افزودن 14 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به قیر بوده که حضور مقدار بیش‌ازحد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) باعث تجمع آن می‌شود. آنالیز SEM مطابق با نتایج آزمون‌های قبلی مخصوصاً هنگام افزودن بیش از 12 درصد پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به قیر است.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هشتم


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

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش هفتم
5 (100%) 20 votes

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش چهارم

Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش چهارم

انجام آزمایش

آزمون‌های زیر بر روی نمونه عادی و نمونه قیر اصلاح‌شده با پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) انجام‌گرفته و در مورد نتایج به‌دست‌آمده از آن‌ها در بخش‌های بعدی بحث خواهد شد.

 تست نفوذپذیری

این آزمون سختی قیر را به‌وسیله اندازه‌گیری عمق (برحسب میلی‌متر) از طریق بارگذاری یک سوزن که به‌صورت عمودی به مدت 5 ثانیه در نمونه قیر موردنظر در دمای 25 درجه سانتی‌گراد نفوذ می‌کند، انجام می‌پذیرد. این آزمون منطبق با روش IS: 1203-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 2   دستگاه تست نفوذپذیری

تست شکل‌پذیری

آزمون شکل‌پذیری یک تست تجربی است که استحکام چسبندگی قیر و خاصیت کشسانی آن را اندازه‌گیری می‌کند. این آزمون طبق روش IS: 1208-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 3   دستگاه تست شکل‌پذیری

تست نقطه نرمی

نقطه نرمی یک آزمون تجربی است و نشان‌دهنده دمایی است که در آن قیر تحت شرایط گرمایشی و بارگذاری استاندارد شباهت بیش‌تری به حالت مایع و شباهت کم‌تری به حالت‌جامد دارد. این آزمون طبق روش ارائه‌شده در IS: 1205-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 4   دستگاه تست نقطه نرمی

تست ویسکوزیته یا گرانروی

ویسکوزیته یک شاخص نسبتاً خوبی از قابلیت قیر برای پوشش کامل سنگدانه ها ست. به‌عبارتی‌دیگر برای داشتن بهترین پوشش، قیر می‌بایست دارای مقدار ویسکوزیته مطلوب باشد. قیر بسیار ویسکوز می‌تواند منجر به پوشش غیر همسان و ناکافی سنگدانه ها شود. قیر با ویسکوزیته خیلی کم هم می‌تواند باعث ایجاد یک پوشش ناکافی شده و در این‌گونه از موارد قیر تمایل به تراوش به سطح را دارد؛ بنابراین، ویسکوزیته در دمای 135 درجه سانتی‌گراد یک بازتاب واقعی از کیفیت پیوندی است که به‌احتمال‌زیاد با سنگدانه ها تشکیل یک مجموعه مناسب را می‌دهد. این آزمون طبق روش ارائه‌شده در IS: 1206-1978 توسط یک ویسکومتر قیر با روزنه 10 میلی‌متر انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 5   دستگاه تست گرانروی

تست نقطه اشتعال

مواد قیری بر اساس درجه خود در دمای بسیار بالا گازهای فرار را از خود ساطع می‌کنند. این بخارات فرار منجر به ایجاد اشتعال می‌شود. این شرایط بسیار خطرناک بوده و ازاین‌رو چک کردن این درجه حرارت برای هر درجه از قیر امری ضروری است. مهندسین آسفالت برای حفظ ایمنی در طول انجام فرآیند اختلاط و به‌کارگیری، دمای قیر را در درجه حرارت مجاز محدود می‌کنند. این تست طبق روش IS: 1209-1978 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 6   دستگاه تست نقطه اشتعال

تست مقدار Stripping (شکست پیوند قیر-سنگدانه)

به‌منظور مطالعه مناسب بودن سنگدانه ها برای ساخت جاده‌ها با روکش آسفالتی، ویژگی جایگزینی بایندر در سنگدانه ها توسط آب را باید موردبررسی قرارداد. برای تبیین مقدار Stripping آزمون غوطه‌وری استاتیک طبق روش IS: 6241-1998 انجام گرفت.

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده

شکل 7   دستگاه تست Stripping


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش پنجم


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

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش چهارم
5 (100%) 1 vote

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

Share

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول

مقدمه

به علت افزایش جمعیت شهرنشینی، فعالیت‌های عمرانی و تغییرات در سبک زندگی، رشد بزرگی در تولید ضایعات پلاستیکی به وجود آمده که به‌نوبه خود باعث شده که مدیریت پسماندهای جامد به یکی از اصلی‌ترین معضلات زیست‌محیطی در سراسر جهان تبدیل شود. این پلاستیک‌ها به شیوه کنترل نشده‌ای انباشته می‌شود. یکی از دلایل این انباشت کنترل نشده کاهش سریع و چشمگیر سایت‌های موجود برای دفن زباله است که این امر باعث بروز مشکلات اساسی زیست‌محیطی شده است (Pimpan و همکاران، 2003). برآورد شده که پلاستیک (که یک ماده غیر زیست‌تخریب‌پذیر است) می‌تواند در زمین برای مدت 4500 سال بدون  تجزیه شدن باقی بماند. مشکلات سلامتی حاصل ازاین‌گونه زباله‌ها شامل مسائل باروری در انسان و حیوان، ناهنجاری‌های ژنتیکی و غیره است. تأثیرات این ضایعات بر روی پوشش گیاهی محلی نیز به اثبات رسیده است. علاوه بر این، تهدید جمعیت پرندگان و حیوانات آبی از دیگر تأثیرات مخرب این‌گونه از زباله‌هاست (Gawande و همکاران، 2012). بازیافت زباله‌های پلاستیکی و تولید محصولات جانبی برای استفاده به‌عنوان مواد ساخت‌وساز، بخش مهمی از فعالیت‌های موجود به‌منظور دستیابی به جامعه‌ای با محیط‌زیست پاک است.

آسفالت انعطاف‌پذیر دربرگیرنده بیش از 90 درصد از شبکه‌های جاده‌ای در اکثر نقاط جهان است. افزایش حجم ترافیک، اضافه‌بار وارده بر هر محور و افزایش فشار تایرها باعث بروز بسیاری از مسائل و مشکلات شده که عملکرد روسازی‌های انعطاف‌پذیر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. آمار عملکردهای مختلف موردمطالعه قرارگرفته نشان می‌دهد که عمر مفید پوشش‌های قیری تولیدشده با بایندرهای سنتی اصلاح‌نشده از مقدار میانگین 6 تا 8 سال به حدود 3 تا 5 سال کاهش‌یافته است. به‌خوبی مشخص‌شده که تحت‌فشار ترافیک‌های غالباً سنگین و شرایط آب و هوایی نامساعد، آسفالت‌های ساخته‌شده با بایندر قیری سنتی به‌طورکلی دوام مورد انتظار را ندارند. به‌عبارتی‌دیگر، قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) به‌عنوان بایندری با عملکرد بالا شناخته‌شده که به مهندسین برای طراحی و ساخت رویه قیری بادوام کمک شایانی می‌کند. در اکثر کشورها ثابت‌شده که این‌گونه از بایندر ها، عملکرد میدانی بهتری داشته و با توجه به در نظر گرفتن هزینه‌های تعمیر و نگهداری آسفالت به این نتیجه می‌رسیم که ازلحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه هستند.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش دوم


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

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

ویژگی‌های قیر اصلاح‌شده با ضایعات پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)-بخش اول
4.4 (88.97%) 29 votes

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش چهارم

Share

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش چهارم

مقاومت بایندر در برابر شیار شدگی

مدول برشی دینامیک برای تعیین مشخصات ویسکوالاستیک خطی بایندر آسفالت مورد ارزیابی قرار داده شد. سیستم کنترل و جمع‌آوری داده‌ها، ثبت درجه حرارت، فرکانس، زاویه انحراف و گشتاور را ارائه می‌کند. علاوه براین اطلاعات سیستم، تنش برشی ، کرنش برشی، مدول برشی پیچیده G* و زاویه فازی δ را محاسبه و ثبت می‌کند. مقادیر محاسبه‌شده G* و δ پس از تکمیل تست بر روی کامپیوتر به نمایش داده می‌شود.

آزمون مدول برشی دینامیک (شکل شماره 1) در سه درجه حرارت 45، 55 و 65 درجه سانتی‌گراد (همان‌طور که شیار شدگی غالباً در این سه درجه حرارت بر روی آسفالت رخ می‌دهد) انجام گرفت. این آزمون بر روی نمونه‌های قیر 70/60 پیر نشده و پیر شده براثر TFO و همچنین نمونه‌ای ساخته‌شده با قیر PMB-70 پیر نشده و پیر شده انجام گرفت. پارامتر شیار شدگی (G*/sinδ) برای هردو بایندر در شرایط پیر نشده و پیر شده محاسبه گردید.

تنوع پارامتر شیار شدگی قیر PMB-70 و قیر 70/60 در جدول شماره 6 برای هر دو مورد به ترتیب قبل از پیرشدگی و پس‌ازآن ارائه و با یکدیگر مقایسه شده است. آنچه مشاهده می‌شود این است که مدول برشی پیچیده هردو بایندر با افزایش درجه حرارت و زاویه فازی کاهش می‌یابد. مقدار پارامتر شیار شدگی (G*/sinδ) در دمای 65 درجه سانتی‌گراد پس از پیرشدگی در مورد قیر 70/60 به کم‌تر از KPa2/2 افت می‌کند. درحالی‌که مقدار پارامتر شیار شدگی برای قیر PMB-70 در همین درجه حرارت بسیار بالاست (KPa28/9).

شیار شدگی

شکل 1   رئومتر برشی دینامیک به همراه سیستم جمع‌آوری اطلاعات

شیار شدگی

جدول 6   خواص رئولوژیکی


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش پنجم


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

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش چهارم
5 (100%) 4 votes

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش اول

Share

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش اول

قیر اصلاح‌شده پلیمری

قیر اصلاح‌شده با پلیمر، ترکیبی با مشخصات مدنظر را ارائه کرده که در آن خصوصیات فیزیکی قیر بدون تغییر در ماهیت شیمیایی آن تغییر می‌کند. گزارش‌شده که این نوع بایندر قیری اصلاح‌شده موجب تولید مخلوط نرم‌تر در دمای سرویس پایین شده که باعث کاهش ترک‌خوردگی‌های حرارتی می‌شود. علاوه بر این، باعث بهبود مقاومت خستگی مخلوط قیری، بهبود کلی کارایی در شرایط آب و هوایی شدید و شرایط ترافیکی سنگین، کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و به‌تبع آن افزایش چرخه عمر آسفالت می‌شود.

قیر اصلاح‌شده پلیمری الاستیسته مخلوط را افزایش داده و همچنین موجب افزایش ویسکوزیته در دماهای پایین می‌شود (King و همکاران 1986). ویسکوزیته به کاهش انحراف کمک می‌کند درحالی‌که بازیابی الاستیک، تغییر شکل باقیمانده را کاهش می‌دهد. آزمونی برای مقاومت در برابر شیار شدگی انجام‌گرفته و مشخص‌شده که قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) قادر است که 10-4 بار بیش‌تر در برابر چرخه بارگذاری قبل از ایجاد شیار در عمق‌های مشخص مقاومت کند.

Terrell و Walter در سال 1986 میلادی نشان دادند که پلیمرها پیشرفت قابل‌توجهی در خصوصیات فیزیکی مخلوط قیر-سنگدانه ارائه می‌کنند؛ بنابراین باید به‌منظور افزایش طول عمر سرویس از قیر اصلاح‌شده پلیمری با خصوصیات بهبودیافته استفاده کرد و ضخامت‌ها نیز نباید به بهانه استفاده ازاین‌گونه قیرها کاهش یابد.

Valkcring و همکاران در سال 1990 میلادی گزارش کردند که به‌کارگیری آزمون خزش دینامیک برای پیش‌بینی بهتر نرخ کرنش در مخلوط قیر اصلاح‌شده پلیمری مناسب است. عمق شیار ایجادشده تحت بارگذاری چرخ طی آزمون‌های آزمایشگاهی محاسبه‌شده است. مشخص‌شده که ارتباط رضایت بخشی بین نرخ کرنش باقیمانده و نرخ شیار شدگی وجود دارد.     

Collins و همکاران در سال 1991 میلادی گزارش کردند که انتخاب قیر مناسب برای به دست آوردن یک ترکیب با خصوصیات مطلوب، امری ضروری است. بهبود سازگاری منجر به ظهور فواید بسیاری می‌شود. علاوه بر این، ثابت‌شده که اثربخشی پلیمر اضافه‌شده ازنظر بازیابی الاستیک از حالت نرم به حالت بایندر سخت کاهش می‌یابد.

Lenobel و Nahas در سال 1994 میلادی نشان دادند که افزودن پلیمر نه‌تنها باعث افزایش محدوده دمای کاربرد بایندر آسفالت شده بلکه باعث افزایش مقاومت در برابر ترافیک نیز می‌شود. علاوه بر این، این موضوع را هم موردبحث قراردادند که مقاومت در برابر شکست حرارتی آسفالت توسط دمایی کنترل‌شده که در آن بایندر به مدول نزدیک به مدول شیشه‌ای آن می‌رسد.


برای مشاهده ادامه مطالب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش دوم


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

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر

عملکرد قیر اصلاح شده پلیمری در روسازی های انعطاف پذیر-بخش اول
5 (100%) 5 votes