نمودار ۴-۱-۳٫ آزمون درجه نفوذ
همان طور که در نمودار بالا مشاهده می‌شود نمودار درجه نفوذ با افزایش پودر لاستیک به نمونه‌های قیر و پلی‌پروپلین روند نزولی را طی میکند که این نشان دهنده تأثیر پودر لاستیک در سخت شدن قیر لاستیکی است. همان طور که مشاهده می‌شود این کاهش در نمونه Bp3 که حاوی ۷% پودر لاستیک می‌باشد به کمترین مقدار خود رسیده است، و در طی آن در نمونه Bp4 که حاوی ۱۰% پودر لاستیک می‌باشد درجه نفوذ افزایش چشمگیری داشته است که علت را می‌توان اینگونه بیان کرد که افزایش بیشتر پودر لاستیک سبب می‌شود که مقدار اضافی آن دیگر در مخلوط قیری حل نشده و به صورت یک فاز جداگانه در قیر مانده و قیر نرم شده و درجه نفوذ افزایش می‌یابد.
در واقع افزودن پودر لاستیک و متورم شدن آن در قیر باعث کاهش شکنندگی آن در دمای پایین می‌شود و در اثر عمل اختلاط قیر و پودر لاستیک بعضی از مواد فرار و سبک قیر تبخیر می‌شود و قیر حالت لاستیکی پیدا کرده و درجه نفوذ کاهش می‌یابد.
۴-۱-۴٫ آزمایش انعطاف‌پذیری در سرما (cold bending)
انعطاف‌پذیری در سرما، مقاومت عایق رطوبتی را در برابر ترک خوردگی در دماهای پایین نشان می‌دهد. پودر لاستیک با دادن خاصیت لاستیکی خود به قیر، انعطاف‌پذیری در سرما را در مخلوط لاستیکی افزایش می‌دهد.
نمودار ۴-۱-۴٫ آزمون انعطاف‌پذیری در سرما
با توجه به نمودار (۴-۱-۴) می‌توان مشاهده کرد که پودر لاستیک تأثیر بسیاری در افزایش مقاومت قیر در دماهای پایین داشته است و در واقع افزودن پودر لاستیک در قیر و پخش شدن آن به طور یکنواخت، تشکیل شبکه لاستیکی گسترده در سرتاسر قیر می‌دهد و باعث افزایش انعطاف‌پذیری مخلوط شده و مقاومت آن را در مقابل شیارشدگی و ترک‌خوردگی در دماهای پایین افزایش می‌دهد.
طبق نمودار یک روند کاهشی به ازای افزایش مقدار پودر لاستیک کاملاً مشهود می‌باشد. در درصدهای بالاتر از پودر لاستیک یعنی نمونه‌های Bp3 و Bp4 نشان می‌دهد که افزایش پودر لاستیک تغییری در درجه نفوذ ایجاد نکرده است و می‌توان علت را در آن دانست که افزایش بیش از حد مقدار پودر لاستیک شبکه لاستیکی را مستحکم‌تر نمی‌کند بلکه بیش از این مقدار به صورت ذرات حل نشد در قیر باقی می‌ماند.
۴-۲٫ اصلاح قیر لاستیکی توسط گوگرد
۴-۲-۱٫ آزمایش نقطه نرمی (Softening Point)
تأثیر افزودن گوگرد به مخلوط قیر و پودر لاستیک در نمودار (۴-۲-۱) نشان داده شده است.
نمودار ۴-۲-۱٫ آزمون نقطه نرمی
گوگرد با اجزاء قیر و پودر لاستیک وارد واکنش شیمیایی می‌شود و خواص فیزیکی و رئولوژیکی قیر را بهبود می‌بخشد.
با توجه به نمودار چنانچه مشاهده می‌شود تغییرات در مقادیر پایین گوگرد بسیار جزئی است در نتیجه می‌توان دریافت گوگرد در درصدهای پایین تأثیر بسیاری بر روی نقطه‌ی نرمی ندارد و یک جهش ناگهانی در نمونه حاوی ۷% از گوگرد دیده می‌شود که نشان می‌دهد تا نمونه S3 گوگرد با قیر بر همکنش خاصی نداشته است ولی با اضافه کردن ۵% گوگرد می‌توان شروع واکنش گوگرد و قیر لاستیکی دانست، در واقع افزایش ناگهانی نقطه نرمی از ۵% به ۷% نشان می‌دهد که با افزایش گوگرد پودر لاستیک که حاوی تعداد بسیاری پلی ایزوپرن می‌باشد از قسمت CH2 آزاد با گوگرد وارد واکنش شیمیایی شده و موجب تشکیل پیوندهای پلی سولفات به طور عرضی می‌شود که این پیوند بسیار مستحکم می‌باشد. این چنین پیوندهای عرضی بین گوگرد و ترکیبات آروماتیکی قیر با افزایش مقدار گوگرد نیز به وجود می‌‌آید. افزودن مقدار بیش از اندازه گوگرد در نهایت سبب دو فاز شدن مخلوط قیر لاستیکی خواهد شد. و حرارت دادن به این مخلوط قیری، قیر را از پودر لاستیک و گوگرد جدا کرده و موجب نرم شدن سریعتر مخلوط خواهد شد. این واقعیت در آزمون پایداری حرارتی قابل مشاهده است.
۴-۲-۲٫ آزمون تعیین درجه نفوذ (Pentration)
آزمایش تعیین درجه نفوذ برای تعیین قابلیت نفوذپذیری مخلوط‌های قیری به کار می‌رود و معیاری از مقاومت عایق‌های رطوبتی در برابر نفوذ اجسام می‌باشد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
نمودار ۴-۲-۲٫ آزمون درجه نفوذ
نمودار بالا تغییرات در مقدار درجه نفوذ نمونه‌های قیر و پودر لاستیک را بعد از افزودن گوگرد نشان می‌دهد و درجه نفوذ کمتر نشان دهنده‌ی سخت‌تر بودن عایق رطوبتی می‌باشد.
با بررسی نمودار بالا و مقایسه آن با درجه نفوذ نمونه حاوی فقط ۷% پودر لاستیک می‌توان دریافت افزودن گوگرد به مخلوط قیر لاستیکی موجب کاهش درجه نفوذ و سخت‌تر شدن آن در برابر نفوذ اجسام خارجی شده است. مشاهده روند افزایش گوگرد در نمونه‌های بالا نشان می‌دهد که افزودن ۱ تا ۳ درصد از گوگرد به مخلوط پایه تغییر خاصی در میزان درجه نفوذ ایجاد نکرده در صورتی که با اضافه کردن ۵% از گوگرد همانند آزمون‌های قبل می‌توان شاهد شروع واکنش گوگرد با مخلوط لاستیکی و ایجاد اتصالات عرضی بود. در واقع گوگرد در ابتدا قیر لاستیکی را تا حدی سخت‌تر کرده و درجه نفوذ را کاهش می‌دهد و نمونه حاوی ۵% از گوگرد رزینی را که باعث نرمی قیر می‌شود درگیر ولکانیزاسیون میکند اما با افزایش مقدار گوگرد و بیشتر شدن تعداد پیوندهای عرضی بین گوگرد و پودر لاستیک و توسعه شبکهی گوگردی رزین‌ها از این شبکه جدا شده و درجه نفوذ افزایش می‌یابد و می‌توان این نتیجه را در نمونه حاوی ۷% گوگرد مشاهده کرد.
از آنجایی که در حین ساخت نمونه دو فاز شدن مشاهده شده بود و به دلیل آن که پیوندهای عرضی زیادی تشکیل شده است و باعث ایجاد تشکیل لخته و دوفاز شدن ترکیب می‌شود و سوزن از لابلای ترکیب دو فاز عبور کرده و ما با افزایش ناگهانی درجه نفوذ در نمونه S4 روبرو هستیم و طبق نمودار در نمونه‌های S1 و S2 و S3 روند تغییرات بسیار ناچیز بوده و نسبت به نمونه S4 مقادیر S بهتری دارند.
۴-۲-۳٫ آزمایش پایداری حرارتی (Flow)
اگر چه افزودن گوگرد باعث افزایش میزان پایداری حرارتی قیر حاوی پودر لاستیک می‌شود اما تأثیر افزایش چندان زیادی نمی‌باشد و بنا به دلایل مطرح شده در بخش آزمون نقطه‌ی نرمی تغییرات روند کندی را طی میکند. نمودار (۴-۲-۳) این روند تغییرات را نشان می‌دهد.
نمودار ۴-۲-۳٫ پایداری حرارتی
همان طور که در نمودار بالا مشاهده می‌شود روند تغییر در نمونه‌ها S1 و S2 و S3 بسیار ناچیز می‌باشد و از نمونه S3 به S4 با یک جهش ناگهانی روبر هستیم که آزمون نقطه نرمی این روند را تأیید میکند.
همان طور که در این آزمون نیز مشاهده می‌شود شروع تأثیر گوگرد در قیر لاستیکی را در نمونه حاوی ۵% درصد از گوگرد می‌توان شاهد بود. در واقع اتصالات عرضی بین گوگرد و قیر لاستیکی موجب انسجام و استحکام مخلوط شده و مقاومت آن در مقابل جاری شدن در دماهای بالاتر افزایش می‌یابد.
۴-۲-۴٫ آزمایش انعطاف‌پذیری در سرما (Cold bending)
گوگرد به دلیل توانایی در تشکیل پل‌های عرضی بسیار محکم و همچنین تمایل زیاد به واکنش با پودر لاستیک موجب استحکام و انعطاف‌پذیری مطلوب عایق رطوبتی در دماهای پایین می‌شود در نمودار (۴-۲-۴) تأیید افزودن گوگرد مشخص شده است.
نمودار ۴-۲-۴٫ انعطاف‌پذیری در سرما
با توجه به اینکه مقدار انعطاف‌پذیری در سرما برای نمونه‌ی ۱S، صفر بوده است می‌توان ملاحظه کرد که افزودن ۲% گوگرد تأثیر خاصی در مقدار انعطاف‌پذیری قیر نداشته است. از طرفی در نمونه ۳S با گوگرد ۵% یک کاهش ۲ درجه‌ای مشاهده می‌شود که نشان دهنده‌ی افزایش انعطاف‌پذیری در این مقدار از گوگرد می‌شود که با توجه به این توضیحات می‌توان دریافت که گوگرد در این نمونه با رزین‌های موجود در قیر که باعث نرمی قیر می‌شوند تشکیل پیوند کربن ـ سولفات داده که خاصیت قطبی داشته و مانند آروماتیک‌ها در قیر عمل کرده و در نتیجه قیر سخت‌تر می‌شود.
با توجه به نمودار با افزایش گوگرد از ۵% به ۷% جهشی مشاهده می‌شود که این افزایش ناگهانی را می‌توان دلیل به تشکیل شبکهی جدیدی از گوگرد و پودر لاستیک به طور پیوسته در قیر دانست و در واقع فاز جدید ساخته شده از اتم‌های گوگرد و پودر لاستیک ذرات قیری را در کنار یکدیگر نگه داشتند و افزایش مقدار گوگرد موجب دو فازی شدن مخلوط گردیده است و این امر یکنواختی فاز قیری را بر هم زده و موجب ایجاد ترکیباتی در بخش‌های که قیر از پودر لاستیک جدا شده است گردیده و این بدان معنی است که میزان انعطاف‌پذیری عایق رطوبتی علاوه بر اینکه به ویژگی پودر لاستیک وابسته است تابعی از مقدار افزودن گوگرد می‌باشد.
۴-۳٫ بررسی تغییرات بعد از افزودن پودر روغنی بنتونیت به مخلوط قیر- پودر لاستیک- گوگرد
۴-۳-۱٫ آزمایش نقطه نرمی (softening point)
بنتونیت با قیر، مخلوط سازگاری را بوجود می‌آورد و پراکندگی مناسبی را در قیر دارد که در نهایت باعث افزایش نقطه نرمی قیر لاستیک می‌شود.
۴-۳-۱-۱٫ نمونه حاوی ۷% پودر لاستیک و ۵% گوگرد
نمودار ۴-۳-۱-۱٫ آزمون نقطه نرمی
۴-۳-۱-۲٫ نمونه حاوی ۷% پودر لاستیک و ۷% گوگرد
نمودار ۴-۳-۱-۲٫ آزمون نقطه نرمی
با بررسی و مقایسه دو نمودار می‌توان دریافت که بنتونیت افزوده شده به مخلوط قیر و پودر لاستیک و گوگرد باعث افزایش نقطه نرمی شده و در نتیجه قیر، کمتر در مقابل تغییرات درجه حرارت حساس می‌باشد.
همان طور که در نمودار قابل مشاهده است که در مقادیر کمتر از ۷/۰ تغییرات بسیار ناچیز بوده است. اما نکته حائز اهمیت این است که روند افزایشی نقطه نرمی، با افزودن مقدار بیشتر بنتونیت در هر دو سری از نمونه‌ها ادامه دارد. در واقع بنتونیت درصدهای رزین قیر را افزایش می‌دهد ولی به همان نسبت با پرکردن فضاهای خالی در مخلوط درگیر شدن بخش سیلیس خود تا حدی قیر را سفت کرده است.
با توجه به نمودار در نمونه B2 کاهش غیر قابل پیش‌بینی دیده می‌شود که شاید علت را اینگونه بتوان بیان کرد که با افزایش ۲% بنتونیت، ترکیب ویسکوزتر شده که باعث عدم نفوذ سوزن به قیر می‌شود.
در مقادیر بالاتر ذرات بنتونیت توانسته‌اند روغن بیشتری را جایگزین آسفالتن‌ها کرده و نقطه نرمی در مقادیر بیشتر افزایش پیدا کرده است.
۴-۳-۲٫ آزمایش پایداری حرارتی (Flow)
۴-۳-۲-۱٫ نمونه حاوی ۷% پودر لاستیک و ۵% گوگرد
نمودار ۴-۳-۲-۱٫ آزمون پایداری حرارتی
۴-۳-۲-۲٫ نمونه حاوی ۷% پودر لاستیک و ۷% گوگرد
