پیرشدگی قیر

 آسفالت راه ها همیشه و مستمراً با پیرشدگی مواجه هستند که از زمان ساخت آسفالت شروع شده و پس از بهره برداری از راه ادامه می یابد و در صورت ادامه این پیرشدگی به تخریب رویه آسفالتی منجر می شود و در واقع یکی از عامل هایی که موجب بروز ترک در سطح روسازی می شود را میتوان به پیرشدگی قیر اشاره کرد. پیرشدگی به طور معمول به دو دسته کوتاه مدت و بلند مدت تقسیم میشود.
لازم بذکر است نوع مصالح، نوع قیر و سنگدانه های مصرفی نیز در میزان پیرشدگی قیر آسفالت بسیار موثر میباشد.
پیرشدگی کوتاه مدت به مرحله ساخت قیر که دمای مخلوط بالا است برمیگردد و به مقدار سخت شدن قیر در این مرحله مربوط می‌شود و پیرشدگی بلند مدت به میزان سخت شدن قیر در طول عمر کارکرد خود باز می‌گردد. دلیل سخت شدگی قیر به دو عامل بستگی دارد:

•  کاهش مواد فرار

بیشترین افت مواد فرار قیر در مرحله ساخت و ریخته شدن آسفالت در محل که دمای مخلوط بالا است اتفاق می افتد.

•  اکسیداسیون قیر

سخت شدن قیر در اثر اکسیداسیون در طول عمر بهره وری مخلوط را پیرشدگی بلند مدت می نامند.
عبور بارهای غیرمجاز، گرمای زیاد محیط به همراه  اکسیداسیون قیر(نظر به اینکه قیر از مولکول های آلی تشکیل یافته است به اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان میدهد که به این واکنش اکسیداسیون میگویند) موجب تشدید پدیده پیرشدگی می شود در زمان پخت آسفالت حمل و نقل و پخش و متراکم نمودن آسفالت در حرارت بالا موجب پیرشدگی اولیه آن میگردد که باعث تبخیر ترکیبات آن از قبیل اکسیده شدن آن میگردد و آن را اکسیده میکند.
اکسیداسیون قیر موجب کاهش مقدار الاستیته قیر شده و به سختی آن می افزاید که در کل این تغییرات را پیرشدگی قیر مینامند.
همان طور که اشاره شد پیرشدگی قبل از اجرا و در زمان پخت آسفالت در کارخانه آسفالت گرم روی میدهد و در زمانی است که قیر به مصالح داغ میچسبد در این حالت پیرشدگی کوتاه مدت اتفاق می افتد اما پیرشدگی پس از اجرا به کندی صورت میگیرد که به آن پیرشدگی بلندمدت میگویند. روسازی هایی که قیر آن پیر شده باشد زودتر ترک میخورند.
چنانچه دانه بندی آسفالت دارای فضای خالی بیشتر باشد این پیرشدگی زودتر اتفاق میفتد. همچنین هوای گرم باعث تسریع پیرشدگی میشود.
مشخصات فیزیکی قیر به دو پارامتر دما و زمان وابسته است که پارامترهای مربوط به مخلوط های آسفالتی مانند مدول دینامیکی را متاثر میسازد.

آزمایش های مربوط به پیرشدگی قیر

از نظر تخصصی آزمایشی که بتواند مقدار مقامت قیر را در مقابل سخت شدگی قیر آن و پیرشدگی در طی مرحله تولید آسفالت تعیین کند بسیار ضروری میباشد.
تاکنون چندین تست برای اندازه گیری اثرات دما و هوا بر روی قیر بیان شده است که هدف اصلی از این آزمایش ها مشخص کردن و تشخیص قیرهایی میباشد که دارای مواد فرار با حساسیت بالا به سخت شدگی میباشند و به همین خاطر تست آون لایه نازک برای شبیه سازی شرایط واقعی تعریف شده است. در این آزمایش یک لایه 2/3 میلیمتری قیر را به مدت زمان 5 ساعت در دمای 163 درجه سانتیگراد نگهداشته اند. در ابتدا تصور میشد که در این آزمایش میزان سخت شدگی قیر برابر مقدار آن در شرایط واقعی است اما در این تست نفوذ اکسیژن هوا به داخل لایه قیر محدوده میباشد و سخت یا پیرشدگی یکنواخت امکان پذیر نیست و در واقع این تست با شرایط واقعی بسیار متفاوت است.
در سال 1963 آزمایش دقیق تری را هم ابداع کردند که آزمایش آون لایه نازک گردان نام گذاری شد. در این آزمایش هشت ظرف استوانه شیشه ای حاوی 35 گرم قیر را بر روی بخش گردان دیواره عمودی آون نصب میکنند و در جریان آزمایش قیر به طور پیوسته روی دیواره داخلی این ظرف ها به صورت یک لایه نازک جریان می یابد و در تمام طول آزمایش هوای گرم با دمای 163 درجه سلسیوس به مدت زمان 85 دقیقه به طور پیوسته روی دیواره داخلی ظرف های استوانه ای دمیده میشود، همچنین قابل ذکر است که همه قسمت های قیر در معرض دما و هوا قرار دارند و باعث میشود که قیر مشابه حالت واقعی برای تولید آسفالت سخت شود. البته باید توجه داشت که شرایط این آزمون بطور دقیق با شرایط واقعی یکسان و منطبق نیست. 
در سال های اخیر تلاش فراوانی برای شبیه سازی پیرشدگی قیر به صورت درجا انجام گردیده است این کار به دلیل تعدد متغیرهایی است که بر پیرشدگی قیر موثر هستند کاری بسیار سخت است. در حال حاضر در اروپا شرایط اصلاح شده (PAV) برای تعیین میزان پیرشدگی قیر در آزمایشگاه استفاده میشود اما بعنوان شبیه ساز پیرشدگی درجا برای قیر هنوز به طور کامل تایید نشده است.
 
 

دیدگاه خود را برای ما بنویسید

  •