آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

نتیجه گیری حاصل از انجام پایان نامه راه و ترابری حاضر

1-     نتایج درجه نفوذ نشان داد که اصلاح قیر با پلی یورتان باعث کاهش درجه نفوذ قیر شده است. قیرهای اصلاح شده با پلیمر TPU و پلی یورتان سنتز شده و همچنین فوم قیرهای پلی یورتانی با داشتن درجه نفوذ کمتر می توانند قوام و پایداری بیشتری در برابر فشار و بار ترافیک داشته باشند. روند کاهش درجه نفوذ در فوم قیرها بیشتر از سایر نمونه های اصلاح شده بوده است.
2-    نمونه های اصلاح شده با TPU و پلی یورتان سنتز شده نقطه نرمی بالاتری نسبت به قیر شاهد داشته اند اما فوم قیرها بیشترین به خصوص BF7 بالاترین نقطه نرمی را بین نمونه های اصلاح شده به خود اختصاص داده که در واقع می تواند به نوعی نشان دهنده افزایش مقاومت قیر و در پی آن مخلوط آسفالتی در برابر تغییر شکل ماندگار باشد.
3-    با محاسبه شاخص PI که نشانگر حساسیت حرارتی قیر است دیده شده که قیر شاهد کمترین مقدار شاخص نفوذ و نمونه BF7 بیشترین مقدار شاخص نفوذ که به ترتیب 62/0- و 91/0 می باشند، را دارا بوده اند. نمونه BF7 با داشتن شاخص نفوذ نزدیک به 1+ کمترین حساسیت حرارتی را داشته است. افزایش درصد وزنی هر یک از پلیمرها تاثیر مطلوب تری در حساسیت حرارتی قیر گذاشته و کمترین حساسیت های حرارتی را نسبت به نمونه ها اصلاح شده با درصد وزنی کمتر افزودنی داشته-اند.
4-    با توجه به نتایج آزمایش روبش دما افزودن TPU و پلی یورتان سنتز شده و همچنین تهیه فوم قیر پلی یورتان باعث افزایش مقاومت قیر پایه در برابر تغییر شکل ماندگار شده است. دمای بالای عملکردی قیر شاهد °C 15/58 و نمونه های BTPU7، BPU7 و BF7 به ترتیب °C69/74، °C46/73 و °C55/79 بوده که این نمونه ها به ترتیب دو، دو و سه رده به دمای بالای عملکردی قیر پایه اضافه کرده اند و دارای رده دمای بالای عملکردی °C70، °C70 و °C76 گشته اند. نمونه BTPU5 دارای دمای بالای عملکردی °C55/69 بوده که بسیار نزدیک به °C70 است، اما با این حال نتوانسته دارای دو رده دمای بالای عملکرد باشد و در گروه دارای دمای بالای عملکردی °C64 قرار گرفته است. نمونه BPU7 با اینکه دمای بالای عملکردی بالاتری نسبت به نمونه BPU5 از خود نشان داده؛ اما از لحاظ رده دمای بالای عملکردی، رده مشابهی با BPU5 داشته است. با مقایسه درصدهای وزنی مشابه شکل های مختلف پلی یورتان در قیر، فوم قیرهای پلی یورتان به جز BF3 بیشترین مقاومت را در برابر تغییر شکل ماندگار دارا هستند و در درصد وزنی 3 افزودنی در قیر، BPU3 بیشترین مقاومت را در برابر تغییر شکل ماندگار را به خود اختصاص داد. 
5-    از لحاظ ساختار شیمیایی، با اضافه کردن پلی یورتان سنتز شده عامل دار در قیر، NCO موجود در ایزوسیانات های آزاد با گروه های قطبی قیر مثل آسفالتن که دارای گروه عاملی OH هستند، واکنش داده و باعث افزایش گستره زنجیره های آسفالتنی می شود. با افزایش آسفالتن در قیر، ویسکوزیته قیر افزایش می یابد که در پی آن سفتی قیر بالا می رود؛ یعنی قیر در دماهای بالاتری از خود رفتار ویسکوز نشان می دهد.  همچنین با افزایش ویسکوزیته و سفتی قیر، نقطه نرمی قیر افزایش و درجه نفوذ آن کاهش می یابد که پیامد آن می تواند کاهش حساسیت حرارتی قیر و افزایش مقاومت آن در برابر تغییر شکل ماندگار در دمای بالا باشد.
6-    تولید فوم قیر پلی یورتان از قیر اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده و آب، باعث ادامه واکنش ها می-شود به این صورت که آب با ایزوسیانات های آزاد تولید پیوندهای جدیدی می کند که نتیجه آن تولید NH2 است. این افزایش زنجیره های قوی تر در قیر به افزایش زنجیره آسفالتنی کمک می کند که افزایش بیشتری در ویسکوزیته و سفتی قیر دیده می شود.
7-    افزودنی های بکار رفته در پژوهش باعث بهبود عملکرد قیر در دمای متوسط شدند به طوری که با داشتن پارامتر G*.sinδ کمتر نسبت به قیر، خاصیت الاستیک بالاتری داشته که منجر به دارا بودن مقاومت بیشتر آنها در برابر پدیده خستگی شده است. با افزایش درصدهای وزنی افزودنی ها، دمای متوسط عملکردی نمونه های اصلاح شده کمتر از قیر شاهد بوده است. کمترین دمای متوسط متعلق به نمونه های اصلاح شده با 7 درصد از هر افزودنی بوده است. دمای متوسط BTPU7، BPU7 و BF7 به ترتیب °C19، °C17 و °C16 گشته است که نشان دهنده عملکرد این نمونه ها در دماهای متوسط پایین تری است و مقاومت بیشتری نسبت به سایر نمونه ها در برابر خستگی داشته اند. این افزایش مقاومت به دلیل کاهش روند افزایشی G* و کاهش چشمگیر δ در نمونه ها در دماهای پایین تر از دمای متوسط قیر شاهد بوده است.
8-    نمونه های اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده و فوم قیرهای پلی یورتان طی آزمایش تیر خمشی دمای پایین عملکردی بهتری نسبت به قیر شاهد از خود به نمایش گذاشته اند؛ اما این بهبود به اندازه ای نبوده که رده ای به رده دمای پایین عملکردی قیر اضافه شود که در واقع تغییرات چشمگیری در کاهش سختی خزشی و افزایش مقدار m به وجود نیامده است که در نتیجه این موارد همه این نمونه ها دارای رده دمای پایین عملکردی °C22- می باشند. در این میان پایین ترین دمای پایین عملکردی را نمونه BPU7 داشته که برابر °C04/15- بوده است.
9-    نتایج حاصل از FTIR در انجام پایان نامه راه و ترابری حاضر نشان داد که پیوندهای یورتانی در ماتریس قیر وجود داشته است و گروه های قطبی قیر که حاوی OH بوده اند، با پلی یورتان سنتز شده و ایزوسیانات های آزاد آن واکنش داده اند و زنجره های آسفالتنی افزایش پیدا کرده است.

پیشنهادات جهت انجام پایان نامه راه و ترابری آتی

1-    بررسی مورفولوژی و ساختار قیر اصلاح شده با پلی یورتان سنتز شده با استفاده از عکس برداری AFM و کروماتوگرافی.
2-    بررسی تاثیر وزن مولکولی ایزوسیانات بر اصلاح خواص و رفتار قیر در دماهای متفاوت عملکردی.
3-    انجام آزمایش های مخلوط آسفالتی بر قیرهای اصلاح شده با پلی یورتان.
4-    مقایسه بین مواد اولیه فوم سخت و فوم نرم در اصلاح قیر.
5-    بررسی تاثیر نانومواد در عملکرد بهتر قیر اصلاح شده با پلی یورتان یا تاثیر ترکیبی پلی یورتان و نانومواد در اصلاح قیر.
6-    استفاده از پلی یورتان های حافظه دار جهت خاصیت خودترمیمی قیر و مخلوط آسفالتی.