قیر پلیمری چیست؟
ساعت 24-پلیمرها زنجیرههای بلندی از موادآلی هستند که از قسمتهای کوچکتری به نام منومر تشکیل شدهاند و دارای خصوصیاتمنحصر به فردی هستند که عبارتند از:
- دارای جرم مولکولی متفاوت و توزیع جرم مولکولی میباشد.
- مادهای ویسکوالاستیک بوده و به همین خاطر دارای مکانیزمهایاستهلاک تنشی فراتر از مواد دیگر میباشد.
- نسبت جرم به خواص آن در مقایسه با مواد دیگر بسیار بالاست بهطوریکه میتوان پلیمرهایی با یک ششم وزن فولاد ساخت که مدولی بیش از فولاد داشتهباشد.
انواع پلیمرها:
پلیمرها به سه دسته کلی زیر تقسیممیشوند:
- ترموپلاستیکها
- ترموستها
- ترموپلاستیک الاستومرها
پلیمرهای ترموپلاست:
این دسته از پلیمرها در دماهایاختلاط و اجرا مشکلی نداشته و از گرانروی مناسبی برخوردار میباشند اما در اجراخواص بهینه لازم را برای بهبود خواص قیر دارا نیستند.
پلیمرهایالاستومر:
این گونه پلیمرها در دماهای بهرهوریمناسب بوده و خواص لازم را برای قیر تأمین مینمایند ولی در دمای اختلاط و اجراگرانروی بسیار بالایی داشته و این دو عمل را با مشکل مواجه میکند.
پلیمرهای ترموپلاستالاستومر:
این پلیمرها که جهت اختلاط با قیرسنتز شدهاند جدیدترین و مؤثرترین پلیمرها برای تغییر خواص قیر خصوصاً برای مصارفراهسازی میباشند. مشکلات و نارساییهایی که در اختلاط رابرها و پلاستیکها با قیر،موجود بوده در این پلیمرها حل شده است. انواع پلیمرهای ترموپلاستیک الاستومر به شرحزیر میباشند:
- پلی یورتانها
- کوپلیمر پلی اتر- پلی استر
- کوپلیمرهای الفینیک
- کوپلیمرهای بلوک استایرنی
شکل ۱- مقایسه نمودارتنش-کرنش پلیمرها
انواع کوپلیمرهای بلوک استایرنیعبارتند از:
- SB
- ABS
- SBS
- SEBS
- SIS
انواع کوپلیمرهای الفینیک عبارتنداز:
- - EVA
- - EMA
- - EBA
خواص آسفالتهایپلیمری:
خواصی که پلیمرهای ترموپلاستیکالاستومر در بتنهای آسفالتی ایجاد مینماید:
- خاصیت چسبندگی عالی
- عملکرد در هر دو محدوده دمای بالاو پایین
- ازدیاد طول و قابلیتالاستیسیته
- انعطافپذیری بیشتر در دماهایپایین
- مقاومت بهتر در مقابل حرکت وتغییر شکل در دمای بالا
- کاهش حساسیت دمایی
- بهبود در استحکام کششی
- افزایش مدول سختی در دماهایبالا
هماکنون ثابت شده است که قیرهایمعمولی دیگر جوابگوی نیازهای جادهای ما نبوده و نمایش خوبی نیز ندارند و باید ازیک بیندر با خواص برتر استفاده گردد. این باعث میشود تا فواصل زمانی بین روکشهازیاد گردد. برای آنکه مشکلات ذکر شده حل گردند قیرهایی که به صورت پلیمری اصلاحشدهاند مخصوصاً آنها که دارای رزین توموپلاستیک الاستومری همانند SBS میباشندتولید گردیدهاند.
کشورهای مختلف اروپایی از سالهایگذشته به فکر استفاده از آسفالتهای اصلاح شده با پلیمر افتادهاند تا بتواندجوابگوی نیازهای ترافیکی آنها باشد. البته نوع بخصوص پلیمر مورد استفاده در هر کشورتفاوت میکند ولی رزینهای ترموپلاستیک الاستومر اکثریت قاطع اصلاحکنندههای قیررا تشکیل میدهند، که مخصوصاً این مسئله در اروپا بخوبی مشهود است. آمار نشانمیدهد که قیرهای اصلاح شده با موفقیت برای کاربردهای جادهای بالغ بر ۲۵ سال مورداستفاده قرار گرفتند و علیالخصوص در دهه ۱۳۸۰ دراکثر نقاط جهان برای کاربردهایجادهای برای پوشانیدن سطوح جادهها مورد استفاده قرار گرفتند.
شکل ۲- میزان مصرف پلیمر در جهان
قیرهای مصرفی برای طرح مخلوطهایآسفالتی در ایران عموماً از دو نوع ۷۰/۶۰ و یا ۱۰۰/۸۵ انتخاب گردیده که مشخصات وخواص آسفالت تولیدی با آنها به گونهای نمیباشد که بتواند در برابر تغییر شکل،دمای پایین و بالا و ترک خوردگی از خود مقاومت نشان دهد بنابراین چارهای جز اصلاحخواص قیر توسط پلیمرها وجود ندارد.
شکی نیست که افزودن هر نوع پلیمر بهقیر باعث بهبود خواص قیر خواهد شد. اما دلیل انتخاب SBS به منظور اصلاح خواص قیر،در این است که مطابق مراجع و منابع مختلف علمی و معتبر ( از جمله NCHRP 459 )، SBS بهترین پلیمری است که هم میتواند خواص لاستیکی و پلاستیکی مناسب را به قیر بدهد وهم اینکه باعث بهبود عملکرد آن نسبت به ترکهای ناشی از خستگی، ترکهای در دمایپایین، مقاومت در برابر تخریب و تغییر شکلهای ذاتی قیر گردد. در نتیجه آسفالت تهیهشده توسط قیر اصلاح شده با SBS میتواند انعطافپذیری خود را در دماهای پایین بهراحتی حفظ کرده و در برابر Rutting و ترکهای ناشی از خستگی نیز به راحتی از خودمقاومت نشان دهد.
قیمت تمام شده آسفالتهای اصلاح شدهبا SBS اگرچه به دلیل استفاده از پلیمرها، بیشتر از آسفالتهای معمول میباشد امااز آنجاییکه با استفاده از آنها طول عمر مفید آسفالت افزایش قابل ملاحظهایمییابد، بنابراین از لحاظ اقتصادی کاملاً توجیه دارد و استفاده از آنها توصیهمیگردد. با استفاده از قیرهای اصلاح شده با SBS در ساخت روسازی آسفالتی، مقاومتمارشال، انعطافپذیری در دمای پایین و مقاومت نسبت به پیرشدگی افزایش یافته وپیدایش شیارهای عرضی و عریان شدگی تأخیر قابل ملاحظهای مییابد خرید قیر .
داشتن روسازی مناسب و ماندگار بر سطحراههای کشور موجب افزایش ضریب ایمنی سفرهای جادهای در کشور شده و میزان تصادفات رابه حداقل خواهد رساند. از طرفی افزایش دوام آسفالت و کاهش نیاز به ترمیم مجدد آنضمن آنکه از هدر رفتن آسفالت که یک سرمایه ملی است جلوگیری میگردد، از آلودگی محیطزیست در اثر رها شدن حجم وسیع آسفالت تراشیده شده نیز ممانعت به عمل میآید.
بنابراین هم از لحاظ اقتصادی و فنی،و هم از لحاظ اجتماعی و زیست محیطی استفاده از قیرهای اصلاح شده با پلیمر مناسب بهنظر میرسد.
پلیمرSBS :
پلیمر SBS (استایرن- بوتادین-استایرن)، پلیمری از خانواده ترموپلاستیک الاستومرها میباشد. به این مفهومکه ساختار مولکولی آن متشکل از واحدهایی با خواص ترموپلاستیکی (بلوکهای پلیاستایرن) و واحدهایی با خواص لاستیکی ( مولکولهای پلی بوتادین) میباشد، به بیاندیگر SBS دو خاصیت لاستیکی و ترموپلاستیکی را به طور همزمان دارا میباشد .
شکل ۳- فرمول مولکولی مواد تشکیل دهندهSBS
ساعت 24 از انتشار نظرات حاوی توهین و افترا و نوشته شده با حروف لاتین (فینگیلیش) معذور است.