hrvatski

Polimerom modificirani bitumen

Upotreba polimerom modificiranog bitumena, PMB, u cestogradnji konstantno je u porastu , zahvaljujući činjenici da već mali udio dodanog polimera značajno poboljšava svojstava i trajnost bitumena, BIT. Najzastupljeniji polimer kao modifikator bitumena je termoplastični elastomer stiren-butadien-stiren blok kopolimer, SBS. Reologija bitumena i polimerom modificiranog bitumena najbolje daje uvid na otpornost BIT i PMB na trajnu deformaciju. Modifikacija bitumena sa SBS-om rezultira boljim reološkim svojstvima BIT-a pri konstantnom cikličkom opterećenju i naprezanjima u ciklusu, te manjoj trajnoj deformaciji. U radu je istraženo reološko vrednovanje bitumena modificiranog s različitim sadržajem radijalnog SBS- a na osnovi oscilirajućih mjerenja dinamičko smičnim reometrom, DSR-om, Physica MCR 301, Anton Paar u linearnog viskoelastičnom području u frekvencijskom području, pri različitim temperaturama. Određene su primarne viskoelastične funkcije, kompleksni smični modul, G*, kompleksna viskoznost, eta*, i fazni kut, delta, u ovisnosti o frekvenciji pri različitim temperaturama upotrebe bitumena, odnosno konstruirane su temeljne krivulje na referentnoj temperaturi od 30°C. Termooksidativno starenje BIT i PMBs provedeno je u standardiziranom uređaju za otvrdnjavanje u tankom filmu s vertikalnim rotiranjem (Rolling Thin Film Oven Test, RTFOT), kako bi se dobio uvid u intenzitet termooksidativne razgradnje kao i promjene reoloških svojstava istraženih materijala. Iz vrijednosti koeficijenta G*/sin delta ≥ 1kPa prije i vrijednosti kvocijenta G*/sin delta ≥ 1kPa nakon RTFOT-a predloženo od strane Strateškog istraživačkog programa (Strategic Highway Research Program), SHRP određena je otpornost na temperature i opterećenje, odnosno otpornost bitumena i polimerom modificiranog bitumena na pojavu trajne deformacije. Radi dobivanja kompletne slike svojstava istraživanih sustava određeni su i konvencionalni testovi prema određenim standardnim hrvatskim normama. Rezultati istraživanja pokazuju da modifikacijom bitumena sa radijalnim SBS-om dolazi do porasta kompleksnog smičnog modula, kompleksne smične viskoznosti dok fazni kut pada, što je naročito izraženo na višim temperaturama te pri nižim frekvencijama. PMBs sa većim sadržajem dodanog polimera pokazuje veću viskoelastičnost, odnosno porast kompleksnog smičnog modula i kompleksne smične viskoznosti, dok je fazni kut kao indikator elastičnosti materijala je u padu, što je u korelaciji s konvencionalnim testovima. Termooksidativnim starenjem dolazi do narušavanja reoloških svojstava, pada elastičnosti te povećane krutosti i viskoznosti ispitivanih materijala. Otpornost na opterećenje i temperaturu prema SHRP-u raste s povećanjem sadržaja polimera , dok nakon RTFOT-a vrijednosti ostaju nepromijenjene.

polimerom modificirani bitumen; stiren- butadien- stiren blok kopolimer; dinamički smični reometar; reologija

nije evidentirano