Asfalt karışımlarında polimer elyafların uygulanması

Yüksek mukavemetli, dayanıklı ve hafif bir takviye malzemesi olarak yol elyafı, asfalt kaplamanın mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir, böylece kaplama yapısının yorulma ömrünü uzatabilir.

Asfalt kaplamanın erken yaşta ciddi şekilde hasar görmesi, uzun vadeli ağır trafik, coğrafi iklim ve inşaat kalitesi gibi dış faktörlerle ilgilidir. Modifiye asfalt kullanılsa bile, araçların normal ve güvenli sürüşünü etkileyen tekerlek izi gibi ciddi erken hasarlar yine de meydana gelir. Bir iç faktör olarak erken hasar, asfalt karışımının malzeme özellikleriyle yakından ilgilidir. Bu nedenle, mevcut ağır trafik ve iklim ortamında, asfalt karışımının yapısının nasıl optimize edileceği ve asfalt karışımının performansının nasıl iyileştirileceği, asfalt kaplama sorunlarının çözümünde temel ve anahtardır.

Lifler genellikle iki kategoriye ayrılır: sert lifler ve yumuşak lifler. Sert lifler çekme, çekme, yuvarlama ve kesme işlemleriyle yapılan çelik lifleri ifade eder; yumuşak elyaflar, aynı zamanda polimer kimyasal elyaflara (polyester elyaflar gibi) ayrılan sentetik elyaflardan yapılır. Ester lifi, poliakrilonitril vb.) ve mineral lif (asbest lifi, cam elyafı, bazalt lifi vb.) ve lignin lifi. Bunlar arasında polimer elyaf en yaygın kullanılan yol elyaflarından biridir.

1.Polimer elyaf Polimer elyaf, farklı hammaddelere göre açık sarı, beyaz ve diğer renklere ayrılabilir ve leke veya yabancı madde içermemelidir. Aşağıda esas olarak poliakrilonitril elyaf ve polyester elyaf tanıtılmaktadır.

(1)Poliakrilonitril elyaf (akrilik elyaf), %85'ten fazla akrilonitril ve diğer ikinci ve üçüncü monomer kopolimerlerin ıslak eğrilmesiyle yapılan sentetik bir elyaftır. Asfalt betonu için özel olarak kullanılan bir tür elyaf olan 'Donatı, Takviyeli' elyaftır.

(2)Polyester elyaf (polyester), petrolden elde edilen hammaddeler kullanılarak, özel katkı maddeleri ilave edilerek, 'döndürme-eritme' yöntemi kullanılarak üretilen bir elyaftır. Esas olarak asfalt betonu için elyaf katkı maddesi olarak kullanılır. Diğer elyaf katkı maddeleri ile karşılaştırıldığında, polyester elyaf hava şartlarına karşı iyi bir dirence sahiptir ve asitlere ve diğer kimyasalların çoğuna karşı son derece dayanıklıdır.

(3) Karışımın yüksek sıcaklık stabilitesini arttırın. Çapraz lifler tarafından adsorbe edilen asfalt, arayüz katmanındaki asfalt oranını arttırır ve serbest asfaltı azaltır, böylece asfalt karışımının viskozitesini ve yumuşama noktasını arttırır ve karışımın yüksek sıcaklık stabilitesini geliştirir. Chang'an Üniversitesi bir zamanlar polyester elyafla karıştırılmış asfalt karışımları ve polyester elyaf içermeyen asfalt karışımları üzerinde testler yapmıştı. Test sonuçları, polyester elyafla karıştırılan asfalt karışımının Marshall stabilitesinin yaklaşık %36 oranında arttığını, dinamik stabilitesinin ise yaklaşık %36 oranında arttığını gösterdi. Stabilite yaklaşık %65 oranında iyileştirildi.

(4) Karışımın düşük sıcaklıkta çatlama direncini artırın. Lif takviyeli asfalt karışımının düşük sıcaklık performansı, lifin fiziksel ve kimyasal özellikleriyle belirli bir ilişkiye sahiptir. Chang'an Üniversitesi tarafından gerçekleştirilen polyester elyaf asfalt karışımı testi, polyester elyafın eksi 40°C'de hala esnekliğini ve yüksek çekme mukavemetini koruyabildiğini ve düşük sıcaklıktaki çatlama direncinin mükemmel olduğunu kanıtladı.

(5) Karışımın su hasarına karşı direncini artırır.

(6) Karışımın yorulma çatlama direncini artırın ve karışımın dayanıklılığını artırın. Karışımın elastik toparlanma performansını ve sertlik modülünü arttırmak için asfalt karışımına polimer elyaflar eklenir; bu, kaplama çatlaklarının genişlemesini etkili bir şekilde önleyebilir ve malzeme dengesizliğinin genleşmesi ve kırılmasının meydana gelme süresini uzatabilir. Bu nedenle malzemenin yorulma mukavemeti artar. Büyük ölçüde geliştirildi ve dayanıklılık geliştirildi.