توليد قيرهاي اصلاح شده پليمري بر اساس درجه كارايي براي كاربرد در مناطق مختلف ايران

Polymer-Modifed Bitumen Production Based on Performance Grade for Application in Different Zones of Iran

در اين مطالعه، با توجه به پهنه بندي درجه كارايي مناطق مختلف كشور و ضعف كارايي قير70/60 براي استفاده در روسازي ها، قير پليمري توليد شده است. در اين راستا نمونه هاي مختلف از قير اصلاح شده پليمري به وسيله قير پايه با درجه نفوذ 70/60، درصدهاي متفاوت VB (20 و 25 درصد)، به همراه درصدهاي مختلف پليمر SBS Calprene C501(4، 5/4، 5 و 5/5درصد)، در همگن ساز با توان برش زياد به مدت h 1 در دماي ?C160 توليد شدند. به منظور تعيين درجه كارايي، آثار پيرشدگي، عملكرد دماي پايين، خواص ريولوژيكي مانند بررسي پارامترهاي شيارشدگي و خستگي روي نمونه هاي ساخته شده آزمايش هاي شارپ از قبيلDSR ،RV RTFOT, PAV, BBR انجام شد. نتايج نشان مي دهد، نمونه 5/5 درصد SBS به همراه 20 و 25 درصد VB در دماهاي بالا بهترين درجه كارايي (76 درجه)، بيشترين مقاومت و رفتار كشساني را در ميان تركيبات ساخته شده دارند و شرايط پارامتر شيارشدگي و خستگي را براي هر دو تركيب قير پيرشده در RTFOT و قير پيرنشده برآورده مي سازد. در دماهاي پايين اگر چه افزايش SBS به قير باعث افزايش دماي كاربري قيرهاي اصلاح شده نسبت به قير70/60 نمي شود، اما در همان دما (?C 18-) خواص قيرهاي اصلاح شده را به مراتب بهبود مي بخشد. بنابراين درصدهاي 4، 5/4 و 5 درصد SBS به همراه 20 و 25 درصد VB براي كاربري در مناطقي كه قير 70/60 جوابگوي نياز روسازي آنها نيست، قابل استفاده هستند. در استان خوزستان كه در اين پهنه بندي داراي درجه كارايي 76 درجه در دماي بالايي است، قيرهاي ساخته شده با تركيب 5/5 درصد SBS به همراه 20 و 25 درصد VB مناسب اند.

Due to performance grade )PG) zonation of different parts in Iran and poor properties of 60/70 penetration grade bitumens for pavement applications, suitable polymer modifed bitumen was produced. To fulfll this purpose, different PMBs samples were produced using 60/70 penetration grade bitumen and various percentages of VB (20 and 25%), with different percentages of SBS Calprene C501 ( 4, 4.5, 5 and 5.5%), in a high shear homogenizer in 1 h mixing time at 160°C temperature. To determine the performance grade, aging effect, low temperature performance and rheological properties such as evaluation of rutting and fatigue factors some SHRPs measurements )DSR, RV, RTFOT, PAV and BBR) were conducted. The results showed that the sample with 5.5% SBS with 20 and 25% VB, at high temperatures presented good properties such as: the best performance grade )76°C), the highest resistance and elastic behavior in comparison with the other samples. These samples were subjected to rutting and fatigue tests for both aged bitumen in RTFOT and unaged bitumen. The results indicated that adding SBS to bitumen could not improve the performance at low temperatures, compared to 60/70 grade bitumen, but it did improve the properties of polymer-modifed bitumen at similar low temperature (-18°C). So, samples with 4, 4.5 and 5% SBS with 20 and 25% VB, are suitable to be applied in provinces which 60/70 grade bitumens are not suitable. In some provinces such as Khoozestan, with a PG of 76, the compositions with 5.5% SBS with 20 and 25% VB, are found to be suitable.