hrvatski

Reološka svojstva polimer bitumena

Uslijed uskog područja temperaturne primjene i velike plastičnosti, bitumen, BIT, ima loša reološka svojstva. Kao modifikatori reoloških svojstava najčešće se upotrebljavaju višefazni polimerni sustavi, kopolimeri termoplasta i termoplastičnih elastomera, TR, [1]. Višefazni sustav polimer bitumena, PMB, je vrlo složen, uslijed interakcija pojedinih faza polimera i bitumena, koje utječu na kvalitetu PMB-a. Pored konvencionalnih testova potrebno je pratiti reološka svojstva, morfološku strukturu, te fizikalne i kemijske procese modifikacije u BIT-u i PMB-u prije i nakon termooksidativnog starenja. U radu su ispitana reološka svojstva u procesiranju i uporabi bitumena i bitumena modificiranog sa SBS blok kopolimerom, kao izazito dobrim TR modifikatorom [2]. Reološka svojstva PMB disperzija u procesiranju praćena su promjenom reoloških značajki smičnog naprezanja i smične viskoznosti u funkciji brzine smicanja, prije i nakon termooksidativnog starenja. Mjerenja su provedena na Brookfield-ovom rotacijskom viskozimetru, Programmable DV-//+Viscometar. Reološka svojstva PMB u primjeni određena su dinamičko mehaničkim analizatorom, DMA 983, TA Instruments, uz frekvenciju prometa 5 Hz. Praćene su primarne viskoelastične funkcije: modul krutosti, modul gubitka i tangens kuta gubitka. Starenje je provedeno u uvjetima uređaja Rolling Thin Film Owen Test, RTFOT, na 163 °C uz kisik. Uređaj simulira uvjete u procesiranju, mješanju i nanašanju asfaltnih smjesa u kojima je upotrebljen PMB kao vezivo. Promjene u kemijskoj strukturi nastale termooksidativnom razgradnjom praćene su FTIR spektrometrom, Perkin Elmer Instruments, Spectrum One. Dobiveni reogrami ukazuju na bolja reološka svojstva PMB-a u odnosu na BIT, te utjecaj morfoloških karakteristika, broja i vrste faza na fizikalne i kemijske procese u PMB-u prije i nakon starenja. PMB pokazuje viskoelastično ponašanje i pseudoplastično tečenje, te prošireno područje temperaturne primjene. Povrat elastičnosti je veći. Nakon starenja dolazi do izmjene u reogramima, smično naprezanje/smična brzina i smična viskoznost/smična brzina. Mjenja se tijek primarnih viskoelastičnih funkcija u relaksacijskim spektrima, kao i temperature staklišta pojedinih faza u PMB-u. IR spektri ukazuju na termooksidativnu razgradnju u uvjetima RTFOT testa, povećanje oksidiranih struktura i smanjenje dienskih sekvencija. To dovodi do izmjene morfološke strukture i reoloških svojstava PMB-a. Dobivena je korelacija između morfološke strukture, viskoznosti i primarnih viskoelastičnih funkcija, te njihove izmjene strarenjem.

Polimerni bitumen; Reološka svojstva; TR modifikatori; DMA spektri; Krivulje tečenja; Termooksidativno starenje

nije evidentirano