خرده لاستیک ضایعاتی

معضل وجود لاستیک های مستعمل در جهان امروزه یکی از دغدغه های مدیریت کلان محسوب می شود. از طرفی گسترش سریع شبکه راه ها، افزایش ترافیک و بار محوری ناشی از آن، مهندسان را ملزم به چاره اندیشی جهت بالا بردن کیفیت راه ها می نماید. بدین ترتیب با تبدیل لاستیک به پودر پلاستیک و استفاده از آن به عنوان یک افزودنی و اصلاح کننده رفتار عملکردی قیر بخشی از نگرانی ها از بابت مسائل زیست محیطی و در پی آن عدم کارایی لازم مخلوط های آسفالتی مرتفع شد.

هدف اصلی این پژوهش مطالعه اثر مواد زائد موجود در طبیعت یعنی لاستیک های فرسوده به شکل پودر لاستیک بر روی مشخصات و رفتار رئولوژیکی و شکل پذیری قیر و عملکرد شیار افتادگی و ترک خوردگی و دوام رطوبتی مخلوط آسفالتی و همچنین مقایسه آنها با پلیمر تجاری رایج موسوم SBS است که با توجه به وارداتی بودن و بهای گران این محصول نیاز به توجه بیشتر به زباله ای به نام لاستیک مستعمل است.

استفاده از خرده لاستیک ضایعاتی به عنوان یک ماده اصلاح کننده در آسفالت طی چهار دهه اخیر مورد توجه محققین بوده است. تحقیقات صورت گرفته در ساخت روسازی آسفالت لاستیکی بیانگر کاهش ضخامت روسازی، افزایش عمر روسازی، کمتر شدن میزان بازتابش شکست نور، کم شدن سر و صدای ترافیک، کاهش هزینه های نگهداری و بهبود مسایل زیست محیطی است. با گذشت زمان و با توجه به افزایش بارهای ترافیکی، روند خرابی و گسیختگی روسازی آسفالتی رشد بیشتری یافت.

اما مصالحی که برای روسازی به کار می رفت همان مصالحی بود که پاسخگوی ترافیک گذشته و بارهای محوری عادی بود. بنابراین عملکرد ضعیف و گسیختگی زودرس روسازی های آسفالتی محققین و مهندسین را به فکر اصلاح عملکرد مخلوط های آسفالت انداخت. عملکرد روسازی اساساً تابعی از ماهیت قیر به کار رفته در آن است. بنابراین یکی از راه های بهبود عملکرد مخلوط های آسفالت اصلاح خصوصیات مکانیکی قیر است.

برای بهبود خواص قیر می توان موادی موسوم به مواد افزودنی را به مخلوط اضافه کرد افزودنی ها به موادی اطلاق می‌شود که قبلاً به قیر اضافه شده و یا تحت شرایط معین کاملاً با آن مخلوط شده یا در حین تهیه مخلوط های آسفالتی به واحد مخلوط کننده کارخانه آسفالت در جریان اختلاط قیر و مصالح سنگی اضافه می شود با این هدف خواص یا عملکرد قیر حاوی مواد افزودنی بهبود می یابد.

یکی از موارد اصلاح قیر افزودن خرده لاستیک بازیافتی از تایرهای فرسوده بر قیر خالص است. به طور کلی وجود خرده لاستیک در مخلوط های آسفالتی سبب بهبود عمر خستگی رویه، کاهش هزینه های نگهداری، افزایش مقاومت شیار افتادگی، افزایش مقاومت لغزشی، کاهش ترک انعکاسی در روکش ها و کاهش آلودگی صوتی می‌شود. افزودن خرده لاستیک به قیر خالص علاوه بر بهبود رفتار مکانیکی مخلوط آسفالتی مشکلات زیست محیطی مربوط به حذف لاستیک های فرسوده را تا حدود زیادی مرتفع می سازد.

نتایج این پژوهش نشان می دهد افزایش پودر لاستیک در قیر اصلاح شده نقطه نرمی را افزایش و درجه نفوذ را کاهش می دهد و مقدار برجهندگی با افزایش استفاده از پودر لاستیک در قیر افزایش می یابد که در دمای بالای روسازی ارزشمند است. درصد استفاده بیشتر از پودر لاستیک رفتار الاستیک قیر را افزایش داد که باعث دوام بیشتر در مقابل تغییر شکل دائمی و شیار افتادگی مخلوط آسفالتی است.

همچنین با افزایش درصد استفاده از پودر لاستیک در قیر اصلاح شده، شاخص مکانیزم ترک خوردگی خستگی در دماهای میانی کاهش می یابد.افزودنی SBS نسبت به پودر لاستیک قابلیت بیشتری در بهبود چسبندگی قیر به مصالح سنگ و دوام مخلوط آسفالتی در برابر زیان های رطوبتی به میزان حدوداً دو برابر دارد و اصلاح قیر خالص توسط SBS و پودر لاستیک شاخص TSR را بالا می برد ( مقاومت کشتی غیرمستقیم).