اصلاح خصوصیات دمای میانی و پایین قیر با پلیمر پلی بوتادین رابر

در این تحقیق به منظور افزایش عملکرد قیر در دمای میانی و پایین از پلیمر ضایعاتی پلی بوتادین رابر استفاده گردید. نمونه های قیر 10085 با درصدهای 1، 2، 3/2، 3، 4، 5 درصد پلیمر با استفاده از دستگاه مخلوط کن برش بالا تهیه گردید. در ابتدا آزمونهای کندروانی چرخشی، نقطه نرمی، درجه نفوذ و کشش پذیری بر روی قیر پلیمری انجام شد. نتایج اولیه تحقیق نشان داد که پلیمر پلی بوتادین رابر موجب  افزایش کندروانی و نقطه نرمی و کاهش درجه نفوذ می گردد. در آزمون کشش پذیری، با افزایش مقدار پلیمر خاصیت چسبندگی قیر اصلاح شده کاهش می یابد و با درصدهای بیشتر از 3/2 درصد، میزان کشش پذیری کمتر از 100 می شود. بنابراین 3/2 درصد به عنوان حداکثر مقدار پلیمر پلی بوتادین رابر در آزمون‌های بعدی انتخاب گردید و سپس آزمون رئومتر برش دینامیکی در دمای میانی و رئومتر تیرچه خمشی در دمای پایین برروی نمونه قیر اصلاح شده با درصدهای 1 و 2 و 3/2 انجام گردید. نتایج تحقیق نشان داد این پلیمرموجب بهبود عملکرد قیر در دمای میانی و پایین می گردد و می تواند یک درجه دمای پایین قیر را بهبود بخشد. در ادامه جهت ارزیابی نقش این پلیمر در مخلوط آسفالتی آزمون نیم دیسک خمشی در دمای پایین نیز انجام شد و نتایج آزمون مخلوط آسفالتی نشان داد که پلیمر پلی بوتادین رابر با میزان 3/2 درصد وزنی قیر چقرمگی شکست در دمای 10 درجۀ سانتی‌گراد را 65 درصد افزایش می‌دهد

Modification of Medium and Low Temperature Bitumen Properties with Polybutadiene Rubber

In this study, the waste polybutadiene rubber was used for the first time to improve the bitumen performance at intermediate  and low temperatures. The 85/100 bitumen samples were prepared using a highshear mixer with 1, 2, 2.3, 3, 4 and 5% polymer. The rotational viscometer, softening point, penetration and ductility tests were first performed on the polymeric bitumen. The initial results of the study showed that polybutadiene rubber increases the viscosity and softening point and increases  the penetration index. In the ductility test, by increasing the amount of polymer, the cohision property of modified bitumen is decreased, and for the percentages greater than 2.3%, the ductility level is less than 100 cm. Therefore, the 2.3% level was selected as the maximum amount of polybutadiene rubber in the subsequent tests. Then, the dynamic shear rheometer test at the medium temperatures and the bending beam rheometer test at low temperatures were conducted on the modified bitumen sample for the 1, 2 and 2.3% polymer. The results of the study showed that this polymer improves the bitumen performance at the medium and low temperatures and can improve the low bitumen temperature up to 1°. In order to evaluate the role of this polymer in the asphalt mixture, the semicircular bending test was performed at low temperature. The results of the asphalt mixture test showed that polybutadiene rubber at 2.3 wt% of bitumen increases the fracture toughness by 65% at 10 °C.