hrvatski

Utjecaj temperature na reološka svojstva polimerom modificiranog bitumena

Bitumen je kroz dugi niz stoljeća poznat kao materijal koji se upotrebljava u cestogradnji. Postoji niz svojstava koje bitumen, BIT mora zadovoljiti kao vezivo za asfalt, kao što su dobra reološka svojstva, otpornost na deformaciju uz oscilirajuće opterećenje uslijed frekvencije prometa. Izloženost temperaturi i utjecaju kisika u proizvodnji, transportu i uporabi zahtjeva odgovarajuću termooksidativnu stabilnost. Upravo upotreba polimera kao modifikatora bitumena pridonosi poboljšanju nedostatnih mena. Polimer stvara dobru temperaturnu otpornost u primjeni i pruža dobru otpornost na deformaciju. Najčešće korišten polimer kao modifikator bitumena je termoplastični elastomer stiren-butadien-stiren blok kopolimer, SBS. U ovom radu provedene su konvencionalne metode po određenim normama kao i istražena reološka svojstva polimerom modificiranog bitumena s različitim sadržajem linearnog SBS-a blok kopolimera, PmB. Određene su reološke značajke: kompleksni smični modul, G , kompleksna smična viskoznost, eta i fazni kut, delta . Određivanje je provedeno sa dinamičkim smičnim reometrom, DSR, Physica MCR 301, proizvođač Anton Paar u linearnom viskoelastičnom području u ovisnosti o temperaturi. Starenje BIT i PmB-a, odnosno otpornost na termooksidativnu razgradnju djelovanjem topline i kisika iz zraka provedeno je u uređaju Rolling Thin Film Oven Test, RTFOT. Iz vrijednosti kvocijenta G, tzv. parametar kolotraga (Rutting Parameter) određena je otpornost na temperature i opterećenje prema SHRP-u (Strategic Highway Research Program), odnosno otpornost bitumena na pojavu trajnih deformacija. Rezultati istraživanja ukazuju na utjecaj polimera i sadržaja polimera na reološka svojstva PmB-a. Veći sadržaj polimera povećava kompleksnu viskoznost i kompleksni modul dok se fazni kut smanjuje kao indikator elastičnosti materijala. Prema SHRP-u, PmB ima na višoj temperaturi veću otpornost na trajnu deformaciju. Konvencionalni testovi ukazuju na bolju otpornost na temperaturu PmB-a u odnosu na BIT. PmB ima elastični povrat. Otpornost na temperaturu i elastični povrat povećavaju se sa sadržajem polimera. Starenjem materijala u uvjetima termooksidativne razgradnje, RTFOT test, dolazi do značajnije promjene reoloških svojstava, G i eta rastu, dok delta se smanjuje. Točka razmekšanja raste, dok penetracija i točka loma po Fraass-u padaju sa sadržajem polimera. Otpornost na opterećenje i temperaturu prema SHRP-u u uvjetima starenja, RTFOT testom ostaje nepromijenjena.

reološka svojstva; bitumen; polimerom modificirani bitumen; stiren-butadien-stiren blok kopolimer; dinamičko smični reometar (DSR); kompleksni modul; kompleksna viskoznost; fazni kut

nije evidentirano