این مطالعه به بررسی رفتار کلوییدی قیر در رابطه با ترکیب شیمیایی، ساختار میکروسکوپی و خواص رئولوژیکی می پردازد. قیر وابستگی دمایی بالایی به خواص رئولوژیکی دارد که تحت تاثیر اثرات متقابل تک تک اجزا قرار می گیرد. توجه زیادی به شاخص کلوییدی قیر بر اساس نسبت چهار مولفه اصلی شیمیایی( اسفالتین، رزین ها، آروماتیک و مواد اشباع شده) داده شده است. افزایش یکی از این مولفه ها به طور معنی داری موجب تغییر ساختار و رفتار رئولوژیکی قیر می شود. از این روی، یک قیر نفتی ژلی حاوی غلظت های رزین و آسفالتین بالایی است که منجر به یک ساختار شبکه ای با الاستیسیته و مقاومت بالا می شود این در حالی است که قیر سول دارای نسبت بالای رزین به آسفالتین می باشد که ابعاد میسل های آسفالتین منسجم را تشکیل می دهد که منجر به تعادل دمایی- زمانی خوبی در فضای سیاه می شود با این حال رفتار ویسکوزیته بالایی را نیز نشان می دهد.
مقدمه
قیر نفتی چیست؟ قیر ها از عوامل مهم در ساخت جاده و سیستم های سقف سازی ایفا می کند. آن ها دارای خواص رئولوژیکی وابسته به دمای قوی می باشند که تحت تاثیر فعل و انفعالات فیزیکی/شیمیایی تک تک سازنده های خود قرار می گیرند. رویکرد دیگر ترکیب شیمیایی آن ها یا جز بندی آن ها با تقطیر در تعیین وزن مولکولی پایین آن ها توسط GPC یا کراماتوگرافی گازی است. اخیرا، دو رویکرد برای تعریف قیر ها یا مواد تشکیل دهنده سنگین قیر نظیر RMN، فنون پراش و اسکن یا میکروسکوپ نیروی تونلی استفاده شده است. به طور کلیف همه قیر ها از حیث گرید یا درجه با اندازه گیری های نقطه ای طبقه بندی می شوند. با این حال، تحلیل ترکیب ساده نشان می دهد که یک قیر با درجه یکسان دارای ترکیب شیمیایی یکسان و یار فتار فیزیو شیمیایی یکسان حتی در تماس با پلیمر ها، اسید ها یا سنگ ها نیست. از این روی سوالی که هنوز پاسخ داده نشده است این است که قیر در واقع چیست؟ رابطه بین رئولوژی قیر، ترکیب و آرایش ساختاری چیست؟
The present study gives a new understanding about bitumen's colloidal behavior, related to its chemical composition, microscopic structure and rheological properties. Bitumens possess a strong temperature dependence of rheological properties, governed by the interaction of the individual constituents. Much importance is given to the colloidal index of the bitumen, based on the ratio of the four main chemical components (asphaltenes, resins, aromatics, saturates). Increasing one of these constituents fundamentally changes the structure and the rheological behavior of bitumen. Therefore, a gel bitumen contains high asphaltene/resin concentrations, leading to a network structure with high rigidity and elasticity (high IG*I, low 0), whereas a sol bitumen possesses a high resiniasphaltene ratio, forming domains of coherent asphaltene micelles which lead to a good time-temperature equivalence in the Black space but also high viscous behavior.
INTRODUCTION
What are bitumens? Bitumens are important factors in road construction and roofing systems. They possess strong temperature dependent rheological properties, governed by the chemical-physical interactions of their individual constituents. Another approach is their chemical composition or their fractionating by distillation in narrow molecular weight determination by GPC, Iatroscan or liquid chromatographyl-5,11. More recently, new approaches were used to define bitumens or bitumen's heavy constituents as RMN, scattering techniques and scanning or tunneling force microscopy6-1O. In a general way all bitumens are classified in terms of 'grade' by penetration and ring and ball softening point measurements. However, a simple compositional analysis shows that a same grade bitumen does not have the same chemical composition (Table 1) or the same rheologicaVphysico-chemical behavior when in contact with polymers, acids or stones. So the question still remains, what really is bitumen? What is the relationship between the bitumen's rheology, composition and structural arrangement?
مقدمه
ماهیت شیمیایی قیر های نفتی
ساختارقیر
رفتار رئولوژیکی قیر
آزمایش
نتایج
ترکیب شمیایی
مشاهدات ساختاری قیر
نتیجه گیری
اندازه گیری های رئولوژیکی- تست های نوسانی
بحث و نتیجه گیری کلی
INTRODUCTION
Chemical nature of bitumens
Structure of bitumen
Rheological behavior of bitumens
EXPERIMENTAL
RESULTS
Chemical composition
Structural observations of bitumen
Rheological measurements-oscillation tests
GENERAL CONCLUSIONS AND DISCUSSION