ارزیابی ازمایشگاهی تاثیر افزودنی لیگنین بر عملکرد قیر و مخلوط آسفالتی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران

4 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22034/tri.2024.451362.3238
چکیده

بتن آسفالتی در دماهای معتدل در اثر بارهای تکراری دچار ترک های خستگی می‌شود. بطورکلی هر چه کیفیت قیر بهتر باشد، ترک خوردگی دیرتر اتفاق می افتد از این رو برای افزایش مقاومت بتن آسفالتی و در نتیجه به تاخیر انداختن خرابی‌های از پلیمر‌های زیادی استفاده کرده‌اند ولی در این پژوهش تعداد پلیمرهایی که میزان عملکرد دمای بالا را بدون تغییر در عملکرد دمای پایین قیر یا بالعکس بهبود بخشند، محدود است. در این پژوهش از ماده‌ای به نام لیگنین که به عنوان فراوان‌ترین پلیمر طبیعی دنیا بعد از سلولز است، به عنوان افزودنی قیر 70/60 کارخانه نفت و جی اصفهان با درصد‌های وزنی 2، 4، 6 و ۸ نسبت به وزن قیر استفاده شده است. لیگنین در گیاهان و چوب با پلیمریزاسیون سه منومر پروپانوئید تشکیل می‌شود. لیگنین مورد استفاده در این پژوهش از لیکور سیاه که ضایعات کارخانه خمیر و کاغذ است، استخراج شده است. خواص قیر حاوی درصد‌های مختلف لیگنین با استفاده از آزمایش‌های درجه نفوذ، نقطه نرمی، خاصیت انگمی، کندروانی، شاخص نفوذ‌پذیری، درجه اشتعال، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف‌سنجی مادون قرمز مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. پس از تعیین قیر بهینه برای درصد‌های مختلف لیگنین، نمونه‌های آسفالتی با درصد-های مختلف لیگنین ساخته و در نهایت خصوصیات مکانیکی و دینامیکی مخلوط‌های آسفالتی از جمله استقامت مارشال، روانی و مدول برجهندگی به همراه کشش غیرمستقیم تعیین گردید. هم‌چنین به منظور بررسی حساسیت رطوبتی مخلوط‌های اصلاح‌شده با لیگنین نمونه‌های آسفالتی با و بدون لیگنین ساخته شد و تحت آزمایش‌های حساسیت رطوبتی لاتمن و آب جوشان قرار گرفتند. نتایج آزمایش-ها حاکی از آن بود که با افزودن لیگنین به قیر، نقطه نرمی، کندروانی، شاخص نفوذ‌پذیری، درجه اشتعال، مقاومت در برابر اکسید شدن به همراه مقاومت مارشال، مدول برجهندگی و مقاومت در برابر رطوبت نمونه‌های آسفالتی نسبت به حالت پایه افزایش یافته و درجه نفوذ، خاصیت شکل‌پذیری قیر کاهش می‌یابد.