چکیده

امولسیون قیر پلیمري، یک ماده طبیعت دوست جهت بهبود خصوصیات روسازي راه میباشد. در این تحقیق امولسیون

قیر کاتیونیک دارنده لاتکسهاي پلیمري با استفاده از اسکن میکروسکوپی مورد مطالعه قرار گرفتهاست. لاتکسها با استفاده از چهار روش متمایز به امولسیون قیر اضافه شده و پوستههاي نازك قیر امولسیون بعد از تبخیر فاز مایع بررسی شدند. در این مقاله نشان داده خواهد شد که چگونه ساختار توزیع پلیمر در داخل قیر با روش اضافه نمودن لاتکس تغییر میکند و همینطور نشان داده میشود که چگونه ساختار قیر وقتی که در معرض افزایش دما قرار میگیرد
بدون تغییر باقی میماند. مشخص شد مخلوط نمودن پلیمر با قیر قبل از فرآیند امولسیون سازي، سبب توزیع بسیار

خوب پلیمر در قیر میگردد. در مقابل، اگر لاتکس بعد از آماده سازي امولسیون قیر به آن اضافه محلولشودو یا به امولسیون ساز اضافه شود، منجر به تولید آرایش شبکهاي از ذرات قیر میگردد به شکلی که توسط پوستههاي نازك پلیمر احاطه شدهاند. استفاده از قیر امولسیون در مقایسه با قیرهاي پلیمري گرم، شبکه پلیمري با توزیع یکنواختتري را نتیجه میدهد. به همین دلیل این نوع قیر از پتانسیل بیشتري جهت چسبندگی مصالح سنگی برخوردار است که در نهایت منجر به بهبود عملکرد روسازي به خصوص افزایش مقاومت برشی و به تبع آن کاهش شیارشدگی آسفالت

میگردد.

کلید واژه: روسازي انعطاف پذیر، قیر، پلیمر، لاتکس، امولسیون.

-۱مقدمه

١ دانشجوي دکتري عمران و عضو هیات علمی گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد نوشهر divandari@iauns.ac.ir

٢ mr_khmp@yahoo.com

همایش ملی سازه، راه، معماري
دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس

اسفند ۱۳۹۰

روسازي جادهها اغلب در معرض عوامل محیطی شدید نظیر بارگذاري ناشی از تردد خودروها، نفوذ آب، عوامل

شیمیایی و نوسانات دمایی قرار میگیرند. اغلب قیرهاي معمولی مقاومت مطلوبی در برابر شرایط فوق نداشته به همین سبب با افزودن مواد مناسبی خواص قیر اصلاح میشود.

اصلاح قیر توسط پلیمر، یک روش معمول جهت تامین مقاومت لازم در مقابل تغییر شکل روسازي میباشد.((۱

تکنیکهاي رایج تعمیر و نگهداري روسازي، مستلزم اسپري قیر و مصالح سنگی میباشد که لازم است قیر در دماي

بالا یا بهمراه حلالهاي نفتی مورد استفاده قرار گیرد که هر دو مورد فوق یعنی افزایش دما و استفاده از حلال باعث کاهش لزجت قیر۱ و استفاده راحتتر از آن میشود، اما در هر دو روش اشکالات ایمنی و زیست محیطی قابل

توجهی وجود دارد.

در مقابل استفاده از امولسیون قیر هر دو مشکل را رفع میکند وضمناً استفاده همزمان از پلیمر نیز باعث افزایش انعطافپذیري محصول میشود که میتوان از آن در روشهاي اسلاري و میکروسرفیسینگ۲ استفاده نمود. پلیمرهاي
متنوعی نظیر استایرن بوتادین رابر ۳(SBR)، استایرن بوتادین استایرن ۴(SBS) و لاتکس پلی کلوروپرن میتوانند در

تهیه امولسیون قیر پلیمري مورد استفاده قرارگیرند.(۳و۴و(۵

با این وجود پلیمرهاي لاتکس نظیر SBR ، پلیکلوروپرن و رزین هاي طبیعی بواسطه حالت مایع خود از مزیت مهمی در ترکیب امولسیون برخوردارند.((۶ شکل فیزیکی لاتکس به آن اجازه میدهد که به امولسیونکلوئیديقیربه شکل اضافه شود که نحوه اضافه شدن می تواند به یکی از چهار حالت زیر انجام شود:

-۱افزودن لاتکس به قیر قبل از ساخت امولسیون. -۲ اختلاط لاتکس با قیر و محلول امولسیون ساز در مخلوطهاي
اضافهمجزاکردنوبصورت جداگانه. -۳ محلول لاتکس به امولسیون ساز. -۴ افزودن لاتکسبه امولسیون قیر.

روش ترکیب موجب افزایش فرآیندهاي پلیمر لاتکس و انعطافپذیري در عملکرد آن میشود. پلیمرهاي جامد مانند

SBS، پیش از آنکه بصورت امولسیون درآیند باید به قیر اضافه شوند که این روش محدودیتهاي عمل آوري را به دنبال دارد.((۷

قیر شامل دو ترکیب شیمیایی اصلی میباشد: آسفالتینها که داراي مولکولهاي سنگین هستند و مالتینها که مولکول هاي سبکتري دارند. آسفالتین که مقدار کربن بیشتري دارد استخوانبندي قیر را تشکیل میدهد و مالتین که شامل
رزین و روغن میباشد، تامین کننده چسبندگی و ویسکوزیته قیر میباشد.((۲ اضافه کردن پلیمر با مولکولهاي سنگین

به قیر داغ منجر به تورم پلیمر شده که در این صورت حجم پلیمر SBS را می توان تا نه برابر حجم اولیهاش به منظور جذب مالتینها افزایش داد.