آزمایش های قیرهای امولسیونی و نقش افزودنی ها- بخش دوم

آزمایش عبور از الک

به منظور بررسی وجود ذرات بزرگ و درشت دانه قیر در امولسیون که هم در طول مدت نگهداری قیر امولسیون در انبار ممکن است موجب لخته شدن آن شود و هم برای پخش برای نازل های پمپ ایجاد مشکل کنند، قیر امولسیون را از الک های با اندازه های معین(نظیر 800، 630، 150 میکرون) عبور داده و درصد مواد مانده روی آن ها را تعیین می کنند. این آزمایش به نام آزمایش تعیین شاخص پایداری در برابر نگهداری در انبار نیز شناخته می شود.(استاندارد های  EN1429 و  ASTM-D244)

آزمایش تعیین کند روانی

  • جهت تعیین کندروانی قیرهای امولسیونی استاندارد ASTM آمریکا آزمایش سی بولت فیورل(استانداردASTM-D88) و استاندارهای EN اروپا آزمایش کندروانی(استانداردEN14896 ) را تعیین کرده اند. مهمترین پارامتر در کندروانی امولسیون ها درصد قیر امولسیون می باشد. کندروانی امولسیون با افزایش درصد قیربها امولسیون ها، درصد قیر امولسیون می باشد. کندروانی امولسیون با افزایش درصد قیر به بیش از 65% به شدت افزایش می یابد. عموماً امولسیون های با ذرات کوچک و وسعت پراکندگی محدود کندروانی بیشتری دارند. در صورتی که چگالی ذرات و فاز آبی اموسیون با یکدیگر متفاوت باشد، به هنگام انبارداری طولانی ته نشینی و یا رو آمدن ذرات اتفاق می افتد. نرخ ته نشینی به میزان تفاوت در چگالی ها، اندازه ذرات، درصد قیر و کندروانی فاز آبی بستگی دارد. اقدامات مناسب جهت کاهش ته نشینی شامل:
    افزودن حلال
  • افزودن نمک
  • افزایش دمای انبارداری می باشد.
  •  
  • خصوصیات قیر پس از عمل آوری

    درصد قیر امولسیون را می توان با تبخیر، تقطیر و یا به روش غیرمستقیم شامل تعیین درصد آب مشخص کرد(استانداردEN1431).
    در برخی از روش ها از محلول های مختلف نظیر الکل و استن جهت ته نشینی کردن قیر در امولسیون استفاده می شود. مزیت این روش ها عدم اعمال حرارت و در نتیجه عدم تغییر در خصوصیات قیر می باشد. پس از تقطیر آزمایشات تعیین نقطه ی نرمی، درجه نفوذ کندروانی و خصوصیات قیر در دماهای پایین(آزمایش  FRAASS ) را می توان آزمایش های تعیین چگالی تعیین میزان خاکستر و قابلیت حلالیت در حلال هایی نظیر تری کلروراتیلن، تلوئن و اکسیلن انجام می گردد(استانداردEN12592) از خصوصیات مهم قیرهای امولسیونی مقاومت در برابر رطوبت و مقاومت در برابر امولسیون شدن مجدد قیر عمل آمده می باشد که این پارامترها از طریق آزمایش غوطه وری تعیین می شوند. استاندارد EN13614 در این آزمایش از چهار نوع سنگ ریزدانه از جنس های کاتزیت(نوعی ماسه سنگ تغییر شکل یافته، دیوریت(نوعی سنگ آتشنشانی زبر که در دو رنگ سفید و سبز یافت می شود) سنگ آهک و سنگ سیلیس استفاده می شود. این آزمایش به دو طریق مجزا یکی برای قیرهای امولسیونی با ذخیره سازی کوتاه مدت و دیگری برای امولسیون های با ذخیره سازی بلند مدت انجام می شود. در هر یک از این روش ها پس از آن که قیر امولسیون و مصالح سنگی ریز دانه تحت فرآیندهای خاصی در تماس با یکدیگر قرار گرفتند ریزدانه ها درون آب غوطه ور شده و میزان پایداری امولسیون به کمک حرکت و جابجایی در آب مورد ارزیابی قرار می گیرد.

آزمایش پایداری در حین ذخیره سازی و حمل

این آزمایش ها پایداری امولسیون را در ذخیره سازی نشان می دهد. این آزمایش ها گرایش گلبول های قیر را جهت لخته شدن در یک دوره زمانی تعیین می کنند. در این آزمایش حجم مشخصی از امولسیون را در یک استوانه مدرج ایستاده برای مدت زمان معینی ریخته(5 روز برای آزمایش و 24 ساعت برای آزمایش پایداری ذخیره سازی) می شود. سپس نمونه هایی از بالا و پایین استوانه گرفته شده و پس از ریختن در بشر آن ها را وزن کرده و در بشر ریخته و وزن شده سپس جهت تبخیر آب موجود در آن ها گرم می شوند. در نهایت مقدار قیر باقیمانده اندازه گیری می شود از روی وزن های تعیین شده می توان اختلاف بین وزن قیر باقیمانده از امولسیون های بالاتر و پایین تر استوانه را تعیین کرد. این کار میزان شکست را نشان می دهد بسیاری از شرکت ها تنها آزمایش 24 ساعته را کافی می دانند در حالیکه برخی انجام آزمایش 5 روزه را نیز ضروری می دانند.

ممکن است قیر امولسیون در شرایط نگهداری در انبار پایدار بوده اما در هنگام جابجایی و پمپ کردن دچار شکستگی و لخته شدن در مخازن یا لوله های انتقال گردد. به همین منظور در آزمایش تعیین پایداری امولسیون در انبار امولسیون تحت شرایطی تکان داده شده و آزمون الک دوباره روی آن انجام می شود استاندارد (ASTM-D244) 

آزمایش واکنش پذیری قیرهای امولسیونی زودشکن

در این آزمایش که یک آزمایش تجربی است مصالح سنگی مورد نظر با قیر امولسیون زودشکن مخلوط شده و چگونگی پوشش سطوح سنگدانه ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. واکنش پذیری امولسیون های زودشکن را می توان با استفاده از مواد گلاس بید و یا سنگریزه های تمیز و استاندارد تعیین کرد. در این آزمایش وزن امولسیون که سطح مصالح را پوشش می دهد اندازه گیری می شود. این آزمایش گرچه جزء آزمایش های تعریف شده استاندارد نمی باشد اما با انجام آن می توان از چگونگی و نحوه واکنش پذیری مصالح سنگی و قیر امولسیون اطلاع حاصل نموده و امولسیون ناپایدار را مورد شناسایی قرار داد.

آزمایش الک 

آزمایش الک روشی دیگر جهت تعیین کیفیت و پایداری امولسیون می باشد. باقی ماندن بیش از اندازه ذرات قیر روی الک نشان دهنده این موضوع است که ممکن است در حین جابجایی یا اجرا مشکلاتی پیش آید. در این آزمایش نمونه معرف امولسیون قیری از الک 850 میکرون (شماره 20) عبور داده می شود. برای امولسیون آنیونی الک و قیر باقیمانده با محلول ملایم سدیم و سپس با آب مقطر شسته می شوند برای امولسیون های کاتیونی فقط از آب مقطر استفاده می شود. بعد از شستن، الک و قیر در آون خشک شده و مقدار باقیمانده روی الک با وزن کردن تعیین می گردد. این آزمایش نیز یک آزمایش تجربی بوده و جهت بررسی تمایل ذرات امولسیون به شکسته شدن پس از تبخیر آب از امولسیون انجام می گیرد، آب امولسیون تبخیر شده و  درصدهای مختلف تبخیر، ذرات باقی مانده در برابر مقدار رطوبت از دست رفته ترسیم می گردد. نتایج آزمایش همچنین برای تنظیم شرایط عمل آوری میدانی نیز مفید می باشد.

آزمایش قابلیت پوشش و مقاومت در برابر آب 

این آزمایش سه هدف را دنبال می کند و توانایی امولسیون را برای موارد زیر تعیین می کند:
1- پوشش صحیح مصالح
2- میزان مقاومت در برابر مخلوط شدن تا زمانی که به صورت یک لایه نازک،روی مصالح باقی مانده باشد
3- مقاومت در برابر شسته شدن با آب بعد از اتمام اختلاط
این آزمایش جهت تشخیص امولسیون های کندشکن مناسب برای اختلاط با مصالح آهکی با دانه بندی درشت می باشد. این آزمایش با امولسیون های تندشکن و دیرشکن سازگاری ندارد. مصالح انتخاب شده با ذرات ریز کربنات کلسیم، پوشیده شده و بعد از آن با امولسیون قیری مخلوط می شوند؛ سپس حدود نیمی از مخلوط روی کاغذ جاذب آب جهت بررسی سطح مصالح پوشیده شده با امولسیون قیری ریخته میشود. بقیه مخلوط با آب شسته می شود تا وقتی که آب کاملاً صاف شود. سپس مصالح را روی کاغذ جاذب ریخته و میزان پوشش آن ها بررسی می گردد و مجدد آزمایش تکرار می شود اما در حالت دوم، مصالح قبل از اضافه شدن امولسیون با آب شسته می شوند و سپس با امولسیون مخلوط می شوند. پس از انجام آزمایش، مصالح جهت قابلیت تعیین پوشش خوب، متوسط و بد بررسی می شوند.

آزمایش پوشش در محل

تست پوشش در محل پروژه جهت تعیین موارد زیر بکار می رود:
• قابلیت امولسیون قیری جهت پوشش سطح مصالح 
• میزان مقاومت در برابر اختلاط با مصالح
• میزان مقاومت مصالح پوشیده شده با امولسیون در برابر آب
برای انجام آزمایش مقادیر مشخص از امولسیون و مصالح با یکدیگر مخلوط شده و میزان پوشش مصالح در یک پروسه زمانی 5 دقیقه ای مشاهده می شود. مقاومت پوشش در برابر شسته شدن، با پر کردن ظرف مصالح پوشش یافته با قیر از آب و خالی کردن آن و تکرار این امر تا 5 مرتبه تعیین می گردد. پس از اتمام آزمایش پوشش مصالح به صورت چشمی به صورت خوب، متوسط و بد سنجیده می شود. کیفیت خوب به این معناست که مصالح کاملاً با امولسیون پوشیده می شوند(به جز سوراخ ها و لبه های تیز) کیفیت بد نشان دهنده سطح بیشتر مصالح پوشیده شده با امولسیون در برابر مصالح بدون پوشش می باشد و کیفیت بد، نشان دهنده سطح بیشتر مصالح بدون پوشش در مقایسه با مصالح پوشش دار می باشد.

وزن مخصوص قیر امولسیون

وزن مخصوص با یافتن وزن یک حجم مشخص از امولسیون محاسبه می شود. نتایج به نزدیک ترین 1%کیلوگرم در هر لیتر، گرد می شوند. لازم به ذکراست که آزمایش در دمایᵒC 25 انجام می شود.

آزمایش درصد قیر باقیمانده به روش تقطیر

تقطیر جهت جداسازی آب از قیر استفاده می شود. اگر امولسیون شامل روغن نیز باشد آن نیز همراه با آب جدا می گردد. پس از اتمام عملیات تقطیر نسبت قیر خالص، آب و روغن قابل تعیین خواهد بود. جهت تعیین خواص فیزیکی قیر نهایی می توان آزمایش هایی را نیز بر روی قیر باقی مانده انجام داد.
جهت انجام آزمایش تقطیر امولسیون از یک دستگاه تقطیر ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم و شعله حلقه ای استفاده می کنند. از آنجایی که امولسیون در محل و هنگام اجرا به ندرت به این دما می رسد لازم به ذکر است که ممکن است برخی خواص باقیمانده قیر مانند خاصیت الاستیک ناشی از اصلاح آن توسط پلیمرها تغییر کنند، لذا برخی شرکت ها دما و مدت زمان را در تقطیر اینگونه محصولات تغییر می دهند.

آزمایش جذب نیرو (Force Ductility)

این آزمایش هم در دستگاه داکتیلو(مربوط به آزمایش انگمی) انجام می گیرد اما بر خلاف آزمایش انگمی این بار نیروی مورد نیاز جهت افزایش طول نمونه تا نقطه پارگی اندازه گیری می شود. برای انجام این آزمایش یک دستگاه ضبط نواری و یا یک کامپیوتر نیاز می باشد، نتایج این آزمایش به روش های مختلفی گزارش می شوند یکی از متداول ترین آن ها نسبت پیک های اول و دوم بدست آمده از گراف می باشد.
 
 
آزمایش تقطیر قیر امولسیونی

دیدگاه خود را برای ما بنویسید

  •