بررسی تاثیر پیرشدگی بلندمدت بر خصوصیات عملکردی دمای بالا و پایین قیر

تحلیل دقیق رفتار قیر به عنوان یک ماده ویسکوالاستیک و پدیده های طبیعی حاکم بر آن مانند پیرشدگی، از مسائل مهم مهندسی روسازی است. از این رو کنترل خصوصیات دمای پایین و بالای قیرها به منظور پیشگیری از ترک خوردگی های دمای پایین و آسیب های متداول دمای بالا به منظور خدمت دهی مناسب در طول عمر روسازی ضروری است. در این مطالعه شبیه سازی پدیده پیرشدگی و بررسی اثرات آن بر روی خصوصیات مکانیکی قیرها با استفاده از روش دستورالعمل سوپرپیو یعنی روش RTFOT برای پیرشدگی کوتاه مدت و روش PAV برای پیرشدگی بلندمدت انجام شده است. به منظور بررسی تاثیر چرخه های مکرر PAV بر خصوصیات قیرها سه نوع قیر با درجات نفوذ مختلف ۵۰-۴۰ (۷۰-۱۶PG)، ۶۰-۷۰ (۶۴-۲۲PG) و ۱۰۰-۸۵ (۲۸-۵۸PG) انتخاب و از هر کدام سه نمونه تحت مراتب پیرشدگی یک الی سه بار PAV قرار گرفته اند. آزمون رئومتر تیر برشی (BBR) در سه دما از صفر تا ۱۲- درجه سانتی گراد و رئومتر برش دینامیکی (DSR) در هفت دما از ۴۶ تا ۸۲ درجه سانتی گراد انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، دمای بالای عملکردی قیرها حداکثر سه رده و دمای پایین عملکردی آن ها حداکثر دو رده افزایش پیدا کرده است. به عبارت دیگر درجه بندی قیرهای مورد بررسی در این پژوهش، پس از سه مرتبه اعمال PAV به ترتیب به ۴-۸۲، ۱۰-۸۲ و ۱۶-۷۰ تبدیل شده است. همچنین ارتباط خصوصیات عملکردی دمای بالای قیرهای پیرشده با تغییرات شیمیایی آن ها در مراتب مختلف پیرشدگی بررسی و تغییرات آن ها به منظور نمایش همبستگی میان این خصوصیات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که خصوصیات ویسکوالاستیک دمای بالا و شاخص پیرشدگی شیمیایی قیرهای مختلف دارای ارتباط خطی قوی با ضریب تعیین (R۲) بیش از ۹/۰ بوده است.

کلیدواژه ها:

Asphalt binder ، Aging ، Bending Beam Rheometer ، Dynamic Shear Rheometer ، Performance Grading. ، قیر ، پیرشدگی ، رئومتر تیر خمشی ، رئومتر برش دینامیکی ، رده بندی عملکردی قیر.