سختی(پیر شدگی) قیر

پیری یا سختی در طول عمر قیر سبب افزایش خاصیت ویسکوزیته قیر شده و سختی مخلوط های آسفالتی را در پی دارد. سختی قیر می تواند سبب سختی زیاد و شکنندگی مخلوط ها ی آسفالتی شده و مخلوطی آسفالتی با ضعف تر ک خوردگی را به وجود آورد. همچنین در تحقیقاتی نشان داده شده است سختی قیر موجب می شود، مقاومت لغزشی مخلوط های آسفالتی کاهش یافته و حساسیت رطوبتی آنها زیاد شده و یک مخلوط آسفالتی، با داوم کمتر به وجود آید.قیر دارای دو مرحله پیری است:

• دوره کوتاه مدت
• دوره بلند مدت.

دلیل اصلی پیری کوتاه مدت قیر، تبخیر است و در هنگام گرم کردن مخلوط یا اجرا حادث می شود. در حالی که پیری بلند مدت قیر در محل اتفاق می افتد و به خاطر اکسیداسیون است. بررسی اثر پیری روی قیر هنگامی که مخلوط شامل خرده آسفالت با قیر سخت شده از زمان ساخت بوده، مهم است.زمانی که از مخلوط های آسفالتی شامل تراشه خرده آسفالت استفاده می شود، دانستن خصوصیات قیر، درصد قیر و دانه بندی خرده آسفالت ضروری است. قبل از تعیین دانه بندی خرده آسفالت، باید قیر و سنگدانه ها از هم جدا شوند.

چندین روش برای جداسازی قیر از سنگدانه ها و مشخص کردن درصد قیر وجود دارد که شامل جداسازی به وسیله حلال، روش هسته ای، روش پیکنومتر، ثبت اتوماتیک و روش حرارت دادن است در روش جداسازی با حلال از حلال هایی مانند متیلن و تری متیلن استفا ده می شود که به وسیله آن، قیر از سنگدانه های ریز جدا می شود. تحقیقات نشان می دهد روش جداسازی به وسیله حلال و روش حرارت دادن در گرمخانه نسبت به بقیه روش ها مناسب تر هستند.

یکی از موانع قابل توجه در روش جداسازی با حلال، انحراف استاندارد بالای آزمایش است. با وجود موانع، یکی از فواید جداسازی قیر به وسیله حلال جمع آوری قیر برای انجام آزمایش ها ی بیشتر (ویسکوزیته، آزمایش نفوذ و …) است و بهترین روش برای تعیین درصد قیر تا وقتی است که روش حرارت دهی درگرمخانه بهبود یابد.

پیر شدگی، تغییرات زیادی در خصوصیات قیر ایجاد می کند که از آن جمله می توان به افزایش ویسکوزیته و سختی و کاهش در جه نفوذ و تغییر شکل پذیری اشاره کرد که سبب می شود مخلوط ها ی آسفالتی سخت و ترد شوند. خصوصیات مخلوط هایی که شامل تراشه های خرده آسفالت هستند، اساساً تحت تأثیر خصوصیات پیر شدگی قیر و مقدار تراشه های خرده آسفالت مورد استفاده در تهیه مخلوط ها هستند. با افزایش مقدار تراشه های خرده آسفالت در مخلوط های آسفالتی، مقاومت فشاری و سختی، افزایش و شکل پذیری، کاهش می یابد.قیر مخلوط هایی که شامل تراشه های خرده آسفالت هستند نسبت به قیر مخلوط ها ی متداول (بدون تر اشه ها ی خرده آسفالت) با نسبت آهسته تری پیر می شود.

با افزایش مقدار تراشه های خرده آسفالت مقاومت کششی مخلوط ها نیز افزایش می یابد که این می تواند ناشی از افزایش سختی قیر مخلوط ها باشد. همچنین نتایج آزمایش مقاومت کششی غیر مستقیم نشان می دهند میزان چسبندگی مخلوط ها ی آسفالتی با افزایش مقدار تراشه های خرده آسفالت کاهش نیافته است، زیرا یکی از دغدغه های اصلی استفاده از تراشه های خرده آسفالت این است که ممکن است با افزایش مقدار تراشه ها ی خرده آسفالت میزان چسبندگی مخلوط های آسفالتی کاهش یابد.

با افزایش مقدار تراشه های خرده آسفا لت در حدود 50 در صد سرعت پیر شدن قیر خالص با شدت بیشتری افزایش می یابد، در حالی که قیر مخلوط ها ی بدون تراشه ها ی خرده آسفالت و مخلوط های حاوی 25 درصد تراشه ها ی خرده آسفالت تفاوت چندانی با هم ندارند. به دلیل این که قیر خرده آسفالت در حین ساخت، اجرا و مدت زمان بهره برداری دچار پیر شدگی می شود، در نتیجه روند پیر شدن آن در استفاده مجدد بسیار اندک است و افزایش قیر جد ید در این حالت هر چند مقدار آن کم است، ولی در جهت بهبود خصوصیات قیر خرده آسفالت عمل می کند.

افزایش حدود 25 درصد تراشه خرده آسفالت تأثیر چندانی بر روی قیر مخلوط ندارد، در حالی که افزایش حدود 50 درصد تراشه خرده آسفالت بر روی قیر جدید و مخلوط مؤثر است. همچنین استفاده از تراشه های خرده آسفالت به میزان بیشتر از 50 درصد موجب می شود خصوصیات قیر مخلوط مشابه خصوصیات قیر تراشه های خرده آسفالت اولیه مورد استفاده قرار گیرد. در نتیجه استفاده از تراشه های خرده آسفالت به مقدار زیاد (در صورتی که دانه بندی آن مشابه دانه بندی مورد نیاز در طراحی باشد) مستلزم استفاده ازقیر نر م تر و یا جوان ساز است. البته در این حالت باید سایر پارامترهای مقاومتی مخلوط مورد بررسی قرار گیرند.