قیر پلیمری چیست؟

ساعت 24-پلیمرها زنجیره­ های بلندی از موادآلی هستند که از قسمت­ های کوچکتری به نام منومر تشکیل شده ­اند و دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند که عبارتند از: 

  • دارای دمای انتقال درجه دومی به نام Tg می­ باشند.
  •    دارای جرم مولکولی متفاوت و توزیع جرم مولکولی می­ باشد.
  •  ماده­ای ویسکو الاستیک بوده و به همین خاطر دارای مکانیزم­ های استهلاک تنشی فراتر از مواد دیگر می ­باشد.
  •   نسبت جرم به خواص آن در مقایسه با مواد دیگر بسیار بالاست به طوری که می­ توان پلیمر­هایی با یک ششم وزن فولاد ساخت.

 

قیر پلیمری

 

انواع پلیمرها:

پلیمرها به سه دسته کلی زیر تقسیم می­ شوند:

  •  ترموپلاستیک­ ها
  •  ترموست­ ها
  •  ترموپلاستیک الاستومرها

 قیر پلیمری

 

پلیمرهای ترموپلاست:

این دسته از پلیمرها در دماهایاختلاط و اجرا مشکلی نداشته و از گرانروی مناسبی برخوردار می­ باشند اما در اجراخواص بهینه لازم را برای بهبود خواص قیر دارا نیستند.

 

قیر پلیمری

پلیمرهای الاستومر:

این گونه پلیمرها در دماهای بهره ­وری مناسب بوده و خواص لازم را برای قیر تأمین می ­نمایند ولی در دمای اختلاط و اجراگرانروی بسیار بالایی داشته و این دو عمل را با مشکل مواجه می­ کند.

 

قیر پلیمری

 

پلیمرهای ترموپلاستالاستومر:

این پلیمرها که جهت اختلاط با قیرسنتز شده ­اند جدیدترین و مؤثرترین پلیمرها برای تغییر خواص قیر خصوصاً برای مصارف راه سازی می­ باشند. مشکلات و نارسایی ­هایی که در اختلاط رابرها و پلاستیک ­ها با قیر ،موجود بوده در این پلیمرها حل شده است.

 

قیر پلیمری

 

 انواع پلیمرهای ترموپلاستیک الاستومر به شرح زیر می ­باشند:

 

  •  پلی یورتان­ ها
  •   کوپلیمر پلی اتر- پلی استر
  •   کوپلیمرهای الفینیک
  •   کوپلیمرهای بلوک استایرنی

قیر پلیمری

شکل ۱- مقایسه نمودارتنش-کرنش پلیمرها

 

  • انواع کوپلیمرهای بلوک استایرنی عبارتند از:
  •  SB
  •  ABS
  •  SBS
  •  SEBS
  •  SIS

 قیر پلیمری

 

  • انواع کوپلیمرهای الفینیک عبارتنداز:
  • - EVA
  • - EMA
  • - EBA

 

  • خواص آسفالت های پلیمری:
  • خواصی که پلیمرهای ترموپلاستیک الاستومر در بتن ­های آسفالتی ایجاد می­ نماید:
  1.  خاصیت چسبندگی عالی
  2.   عملکرد در هر دو محدوده دمای بالاو پایین
  3.   ازدیاد طول و قابلیت الاستیسیته
  4.   انعطاف­پذیری بیشتر در دماهایپایین
  5.   مقاومت بهتر در مقابل حرکت وتغییر شکل در دمای بالا
  6.   کاهش حساسیت دمایی
  7.   بهبود در استحکام کششی
  8.   افزایش مدول سختی در دماهای بالا

 

قیر پلیمری

 

هم­ اکنون ثابت شده است که قیرهای معمولی دیگر جواب گوی نیازهای جاده­ای ما نبوده و نمایش خوبی نیز ندارند و باید ازیک بیندر با خواص برتر استفاده گردد. این باعث می­ شود تا فواصل زمانی بین روکش ­هازیاد گردد. برای آنکه مشکلات ذکر شده حل گردند قیرهایی که به صورت پلیمری اصلاح شده ­اند مخصوصاً آن ها که دارای رزین توموپلاستیک الاستومری همانند SBS می­ باشندتولید گردیده ­اند. کشورهای مختلف اروپایی از سالهای گذشته به فکر استفاده از آسفالت های اصلاح شده با پلیمر افتاده­اند تا بتواندجوابگوی نیازهای ترافیکی آن ها باشد. البته نوع بخصوص پلیمر مورد استفاده در هر کشور تفاوت می­ کند ولی رزین­ های ترموپلاستیک الاستومر اکثریت قاطع اصلاح­کننده ­­های قیررا تشکیل می­ دهند، که مخصوصاً این مسئله در اروپا بخوبی مشهود است. آمار نشان می ­دهد که قیرهای اصلاح شده با موفقیت برای کاربردهای جاده­­ای بالغ بر ۲۵ سال مورداستفاده قرار گرفتند و علی الخصوص در دهه ۱۳۸۰ دراکثر نقاط جهان برای برای پوشانیدن سطوح جاده ­­ها مورد استفاده قرار گرفتند.

قیر پلیمریشکل ۲- میزان مصرف پلیمر در جهان

 

  • قیرهای مصرفی برای طرح مخلوط های آسفالتی در ایران عموماً از دو نوع ۷۰/۶۰ و یا ۱۰۰/۸۵ انتخاب گردیده که مشخصات وخواص آسفالت تولیدی با آن ها به گونه ­ای نمی­­ باشد که بتواند در برابر تغییر شکل، دمای پایین و بالا و ترک خوردگی از خود مقاومت نشان دهد بنابراین چاره­ای جز اصلاح خواص قیر توسط پلیمرها وجود ندارد.
  • شکی نیست که افزودن هر نوع پلیمر به قیر 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 می ­تواند خواص لاستیکی و پلاستیکی مناسب را به قیر بدهد وهم اینکه باعث بهبود عملکرد آن نسبت به ترک های ناشی از خستگی، ترک های در دمایپایین، مقاومت در برابر تخریب و تغییر شکل های ذاتی قیر گردد. در نتیجه آسفالت تهیه شده توسط قیر اصلاح شده با SBS می­­ تواند انعطاف­پذیری خود را در دماهای پایین به راحتی حفظ کرده و در برابر Rutting و ترک های ناشی از خستگی نیز به راحتی از خودمقاومت نشان دهد.

 

قیر پلیمری

 

 

  • قیمت تمام شده آسفالت های اصلاح شده با SBS اگر­چه به دلیل استفاده از پلیمرها، بیشتر از آسفالت های معمول می­ باشد اما از آنجایی که با استفاده از آن ها طول عمر مفید آسفالت افزایش قابل ملاحظه­­ می باشد، بنابراین از لحاظ اقتصادی کاملاً توجیه دارد و استفاده از آن ها توصیف می­گردد. با استفاده از قیرهای اصلاح شده با SBS در ساخت روسازی آسفالتی، مقاومت مارشال، انعطاف­پذیری در دمای پایین و مقاومت نسبت به پیرشدگی افزایش یافته و پیدایش شیارهای عرضی و عریان شدگی تأخیر قابل ملاحظه ­ای می ­یابد خرید قیر.
  • داشتن روسازی مناسب و ماندگار بر سطح راه های 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 می ­آید.
  • بنابراین هم از لحاظ اقتصادی و فنی،و هم از لحاظ اجتماعی و زیست محیطی استفاده از قیرهای اصلاح شده با پلیمر مناسب به نظر می­ رسد.

 

 قیر پلیمری

 

  • پلیمرSBS :
  • پلیمر SBS (استایرن- بوتادین-استایرن)، پلیمری از خانواده ترموپلاستیک الاستومرها می­ باشد. به این مفهوم که ساختار مولکولی آن متشکل از واحدهایی با خواص ترموپلاستیکی (بلوک های پلیاستایرن) و واحدهایی با خواص لاستیکی( مولکول های پلی بوتادین) می­ باشد، به بیان دیگر SBS دو خاصیت لاستیکی و ترموپلاستیکی را به طور همزمان دارا می­ باشد .

 

اطلاعات تکميلي