بررسي تأثير پلي فسفريك اسيد (PPA) بر خصوصيات فيزيكي و رئولوژيكي قيرهاي حاوي گيلسونايت

چكيده :

امروزه استفاده از مواد افزودني با عملكرد فني و قيمت مناسب و سازگار با محيط‌زيست مي‌تواند تأثيرات مثبت قابل‌توجهي برافزايش كيفيت روسازي جاده‌ها داشته باشد. گيلسونايت يكي از مواد تأثيرگذار بر عملكرد روسازي است كه باوجود مزاياي فني، اقتصادي و زيست‌محيطي، ولي مشكلاتي نظير تأثير منفي بر عملكرد دماي پايين، افزايش قابل‌توجه ويسكوزيته و درنتيجه افزايش دماي اختلاط و تراكم موجب شده است تا استفاده از يك افزودني مكمل براي بهبود خواص قيرهاي حاوي گيلسونايت احساس شود. PPA يكي از مواد افزودني در راستاي بهبود كيفيت فني قيرها مي‌باشد كه در تركيب با پليمرها و ساير مواد افزودني موجب افزايش مقاومت در برابر ترك‌خوردگي حرارتي و تغيير شكل دائمي مي‌شود. بر همين اساس، هدف اصلي اين تحقيق ارزيابي تأثير PPA بر خواص قيرهاي حاوي گيلسونايت از طريق آزمايش‌هاي كلاسيك نظير درجه نفوذ، نقطه نرمي، ويسكوزيته دوراني و رئولوژيكي نظير رئومتر برش ديناميكي (DSR )، رئومتر تيرچه خمشي (BBR ) و رده عملكردي PG مي‌باشد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه استفاده از PPA موجب كاهش درجه نفوذ، افزايش نقطه نرمي و بهبود كيفيت قير در برابر تنش‌هاي حرارتي مي‌شود. عملكرد رئولوژيكي قيرها نشان داد كه افزودن PPA خواص الاستيك و مقاومت دماي بالا را تقويت مي‌كند و بهترين عملكرد رئولوژيكي در دماهاي بالا مربوط به قير حاوي گيلسونايت و 2 درصد PPA است. درحالي‌كه نتايج دماي پايين قيرها نشان داد، افزايش مقدار PPA باعث كاهش رده عملكردي پايين مي‌شود به‌منظور تضمين مقاومت دماي پايين قير اصلاح‌شده با گيلسونايت، مقدار PPA نبايد بيشتر از 1 درصد باشد. درنهايت بررسي هم‌زمان خواص دماي بالا و پايين قيرهاي اصلاح‌شده نشان داد كه باوجود عملكرد مناسب افزايش مقدار PPA در بهبود مقاومت روسازي در مناطق گرمسير، ولي مقدار بهينه PPA براي بهبود هم‌زمان خواص رئولوژيكي و جلوگيري از تضعيف قابل‌ملاحظه عملكرد دماي پايين، برابر 1 درصد است.