اصلاح ویژگی قیر با استفاده از خاکستر مخروط کاج، آلومینا و سیلیکای میکرونیزه پوشش داده‌شده با اولئیک اسید و استئاریک اسید

دریانورد, مرضیه; برومند آزاد پاشاکی, رضا

doi:10.22036/cr.2022.315304.1163

اصلاح ویژگی قیر با استفاده از خاکستر مخروط کاج، آلومینا و سیلیکای میکرونیزه پوشش داده‌شده با اولئیک اسید و استئاریک اسید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده شیمی، مرکز آموزش عالی استهبان، استهبان

² دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

10.22036/cr.2022.315304.1163

چکیده

: ابتدا پودرهای معدنی شامل خاکستر مخروط کاج، آلومینا و سیلیکای میکرونیزه با اولوئیک اسید و استاریک اسید در حلال‌های اتانول 96%، تولوئن و استون صنعتی تحت حرارت پوشش داده شدند. سپس، مقدارهای مختلفی از هر یک از این پودرهای پوشش داده شده و همچنین مخلوط آن‌ها برای اصلاح قیر پایه (۷۰-۶۰) استفاده شد. خواص مختلف قیرهای اصلاح شده شامل درجه نفوذ، نقطه نرم شدن و نتایج آزمون‌های DSR، BBR و MSCR با قیر پایه مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش درصد افزودنی‌های پوشش داده شده، درجه نفوذ افزایش پیدا کرده است. همچنین، با افزودن پودرهای پوشش داده شده، نقطه نرم شدن قیر پایه تغییر محسوسی نداشته است که این امر یک مزیت در اصلاح قیر پایه محسوب می‌شود. نتایج آزمایشDSR نشان دادند که بیشترین مدول کل تنش برشی (*G) در سه دمای مختلف مربوط به سیلیکای پوشش داده شده با اولوئیک اسید است. نتایج آزمایشBBR نیز نشان دادند که در دمای ۶- و C° ۱۲- بیشترین سختی خزشی به ترتیب مربوط به نمونه 4% سیلیکای‌ پوشش داده شده با اولوئیک اسید و نمونه 2% خاکستر مخروط کاج پوشش داده شده با استئاریک اسید است. آزمایش MSCR نشان داد که در تنش ۱۰۰ و Pa ۳۲۰۰ بیشترین میانگین درصد بازیابی به ترتیب مربوط به نمونه ۲% سیلیکای پوشش داده شده با اولوئیک اسید و نمونه 4% خاکستر مخروط کاج پوشش داده شده با استئاریک اسید است.

چکیده تصویری

کلیدواژه‌ها

موضوعات

شیمی معدنی

عنوان مقاله [English]

Modification of Bitumen Properties Using Pine Cone Ash, Micronized Alumina and Silica Coated with Oleic Acid and Stearic Acid

نویسندگان [English]

Marzieh Daryanavard ¹
Reza Boroumand Azad Pashaki ²

¹ Department of Chemistry, Estahban Higher Education Center, Estahban, Iran

² Department of Chemistry, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده [English]

At first, inorganic powders including pine cone ash, micronized silica and alumina were coated with oleic and stearic acid in technical grade solvents including ethanol (96%) and toluene under heat treatment. Then, the different amounts of each coated powders and their mixture were used to modify the bitumen. Different properties of the modified bitumens including penetration rate, softening point, and the results of dynamic shear rheometer (DSR), bending beam rheometer (BBR), and multiple stress creep recovery (MSCR) tests were compared with the pure bitumen sample. The results showed that the penetration rate is increased with increasing of the percentage of the coated additives. In addition, the softening point of the pure bitumen sample has no significant change with addition of the coated powders. This phenomenon is an advantage in the modification of bitumen. The results of DSR test showed that the maximum total shear stress modulus (G*) at three different temperatures is related to the silica sample coated with oleic acid. The results of BBR test showed that the maximum creep hardness at -6 and -12°C is related to 4% silica coated with oleic acid and 2% pine cone ash coated with stearic acid, respectively. The MSCR test indicated that the maximum recovery percentage in a stress of 100 and 3200 Pa was observed for 2% silica coated with stearic acid and 4% pine cone ash coated with stearic acid, respectively

کلیدواژه‌ها [English]

Alumina
Stearic acid
Pine cone ash
Silica
Bitumen

مراجع

پ. ا. ی. مجیدزاده، هنر ایران باستان ( چاپ چهارم)، انتشارات دانشگاه تهران. 1386. .1
1. T. C. Barker, T. Barker, D. Gerhold, The Rise and Rise of Road Transport, Cambridge University Press. 1995.
2. N. A. P. Association, The Asphalt Paving Industry, A Global Perspective, ed: EAPA, Brussels. 2011.
3. A. J. Hoiberg, Bituminous Materials-asphalts, Tars and Pitches. Interscience Publishers, 1965.
4. J. Read, D. Whiteoak, R. N. Hunter, The Shell Bitumen Handbook. Thomas Telford, 2003.
5. J. -S. Chen, M. -C. Liao, H. -H. Tsai, J. Fail. Anal. Prev. 2, 75 (2002).
6. L. W. Corbett, Anal. Chem. 41, 576 (1969).
7. ا. حامی، مصالح ساختمانی، انتشارات دانشگاه تهران. 1393.
8. قیر و مواد قیری- مشخصات قیرهای راهسازی (چاپ اول) مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. 1388.
9. K. Chrissafis, K. M. Paraskevopoulos, G. Z. Papageorgiou, D. N. Bikiaris, J. Appl. Polym. Sci. 110, 1739 (2008).
10. T. Barik, B. Sahu, V. Swain, Parasitol. Res. 103, 253 (2008).
11. S. Lu, X. Xian-tao, Y. Peng, J. Highway Transp. Res. Dev. 30, 1 (2013).
12. G. Shafabakhsh, O. J. Ani, M.Talebsafa, Constr. Build. Mater. 85, 136 (2015).
13. M. Arabani, A. Haghi, R. Tanzadeh, Proceedings of the 4^th International Conference on Nanostructures (ICNS4) 12 (2012).
14. H. Yao, Z. You, L. Li, S. W. Goh, C. Dedene, CICTP 2012: Multimodal Transportation Systems-Convenient, Safe, Cost-Effective, Efficient, 3399 (2012).
15. H. Yao, Z. You, L. Li, C. H. Lee, D. Wingard, Y. K. Yap, X. Shi, S. W.Goh, J. Mater. Civ. Eng. 25, 1619 (2012).
16. Y. Chao, H. Chen, New Build. Mater. 6, 82 (2009).
17. S. G. Jahromi, A. Khodaii, Constr. Build. Mater. 23, 2894 (2009).
18. J. Mills-Beale, Z. You, Nanotechnology in Civil Infrastructure. Springer. 2011.