بررسی تغییرات شیمیایی قیر پیرشده بر اثر افزودن مقادیر بهینهسازی شده جوانسازها با توجه به قطبیت جوانسازها
نویسندگان
1 استاد، گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
2 دانشکده عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
3 دانشکده عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
doi
10.22075/jtie.2025.35346.1692چکیده
مکانیزیم پیرشدگی قیر یکی از مشکلاتی است که در قیر به وجود میآید و باعث سختشدگی و اکسیداسیون قیر میشود. یکی از روشهای جلوگیری از پیرشدگی، استفاده از جوانسازهای مختلف در قیر است. از طرف دیگر، محاسبه میزان دقیق مواد افزودنی در قیر یکی از چالشهای موجود شناخته میشد چرا که در مطالعات گذشته، درصد مناسب مواد افزودنی عمدتاً بر اساس مقادیر نفوذ و نقطه نرمی تعیین میشد که هیچگونه مشخصه قیر و جوانساز را در نظر نمیگیرد و همچنین دقت کافی برای استفاده در قیر را ندارد. در مطالعه پیش رو، سه جوانساز مختلف شامل روغن ضایعات پختوپز (WCO)، روغن ضایعات موتور خودرو (WEO) و روغن آروماتیک استفاده شده است تا علاوه بر بازیابی بخشی از خواص از دست رفته قیر، برخی از نگرانیهای محیطزیستی موجود مبنی بر دفع روغن ضایعات موتور خودرو و روغن ضایعات پختوپز را حل کند. همچنین، برای محاسبه دقیق مقادیر جوانسازها با بهرهگیری از مقادیر جزء قطبی آزمایش انرژی آزاد سطحی (SFE)، شاخص نفوذپذیری و درجه نفوذ قیر، نتایج متفاوتی حاصل شد. برای محاسبه مقادیر بهینه جوانسازها از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. پس از مشخص شدن مقادیر بهینه، نمونههای بهینهسازی شده ساخته و با استفاده از طیفسنج فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) بررسی شدند. در این مرحله، با محاسبه چهار شاخص مهم و حیاتی برای قیر، میزان تأثیر قطبیت جوانسازها بر قیر مشخص شد. روغن آروماتیک حدود ۶۰ درصد شاخص کربونیل و ۶۷ درصد شاخص سولفوکسید را کاهش داد و بیشترین تأثیر را در بهبود شاخصهای ذکر شده ایجاد کرد. روغن ضایعات پختوپز با افزایش ۱۱۴ درصدی بیشترین افزایش نسبت مالتین به آسفالتین و با ۶۸ درصد بیشترین کاهش در نسبت اکسیداسیون را داشت، در حالی که روغن ضایعات موتور خودرو با ۷۴ درصد افزایش نسبت مالتین به آسفالتین و ۵۵ درصد کاهش اکسیداسیون کمترین تأثیر را نشان داد. نتایج موجود نشاندهنده تأثیر زیاد پارامتر قطبیت بر اصلاح خواص قیر است. لذا باید تأثیرات قطبیت جوانسازهای موجود پیش از استفاده آنها در قیر مورد بررسی قرار بگیرد.
