پروژه و تحقیق-روش تولید آسفالت رنگی، آسفالت معمولی و بتن رنگی- در 85 صفحه-docx

پروژه و تحقیق-روش تولید آسفالت رنگی، آسفالت معمولی و بتن رنگی- در 85 صفحه-docx

یک روش عمده برای تهیه آسفالت رنگی و درنتیجه سطوح رنگی استفاده از بایندرهای رنگی است. عمده آسفالت رنگی بوسیله اضافه کردن پیگمنت در هنگام اختلاط آسفالت تهیه می شود و بیشتر از پیگمنت اکسید آهن استفاده می کنند. معمولاً از آسفالت رنگ شده باکیفیت استفاده می کنند تا مطمئن شوند سطح رویی مواد هنگامی که در معرض ترافیک قرار می گیرد خصوصیات رنگ خود را حفظ کند. ضعف اصلی مخلوط آسفالت رنگی که با استفاده از قیرهای معمولی تهیه می شود به شرح زیر است:تنها رنگی که می توان به دست آورد رنگ قرمز است ومقدار اکسید آهن موردنیاز برای دست یابی به این رنگ زیاد است و درنتیجه قیمت تمام شده محصول افزایش می یابد.برای تهیه آسفالت بارنگ هایی به غیر از قرمز، قیرهای اصلاح شده پلیمری معرفی شده اند. در این نوع قیرهای سنتزی به دلیل عدم حضور آسفالتن می توان از پیگمنت های مختلف برای به دست آوردن انواع رنگ ها استفاده کرد. خواص رئولوژیک و مکانیکی این بایندرهای سنتز شده با قیرهای معمولی یکی است با این تفاوت که دمای تجهیزات ویسکوز درجه حرارت بالا این بایندرها ۱۵ درجه سانتی گراد کمتر از قیر نفوذی مربوطه است. آسفالت های تهیه شده بوسیله این بایندر برای رنگی شدن به یک تا دو درصد پیگمنت نیاز دارند در صورتی که برای تهیه آسفالت قرمزرنگ با قیرهای معمولی به بیش از ۵ درصد پیگمنت نیاز است.کاربردهای آسفالت رنگی:معمولاً از آسفالت قرمز به عنوان سنگ فرش و لایه محافظ روی غشاهای ضد آب پل ها استفاده می شود. وقتی کف پل ها تعمیر می شود پیمانکاران فقط سطح را که همان آسفالت رنگی است تعویض می کنند و به این طریق مواد ضد آب و گران قیمت که در پل ها استفاده شده از بین نمی روند.از آسفالت رنگی بارنگ روشن می توان برای روکش جاده در داخل تونل ها استفاده کرد، درنتیجه راننده به خوبی متوجه جاده خواهد بود و در هزینه های روشنایی تونل صرفه جویی می شود.می توان از این ماده برای مشخص کردن ایستگاه های اتوبوس و تاکسی استفاده کرد.از آسفالت های رنگی می توان در مکان های تفریحی برای افزایش جذابیت بصری استفاده کرددستور العمل ساخت آسفالت رنگیادامه مطلبنوشته شده توسط :شرکت رنگچیشنبه 10 اردیبهشت 1390   09:40 ق.ظرنگدانه های رنگیرنگدانه های معدنی مانند اکسید آهن قرمز، اکسید کروم یا رنگدانه ها با فاز مخلوط شده برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری ایده ال می باشند. با توجه به طیف وسیع رنگی، شرکتLANXESS نیز بیشترین آزادی عمل را دارا می  باشد ، و رنگها تنها توسط مخلوط قیری مورد استفاده تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.مخلوط قیری استاندارد سیاه  با استفاده از رنگدانه های قرمز اکسید آهن پایدار در برابر حرارت با ثبات رنگی بالا، رنگی می شوند.جایگزین هایی برای رنگهای قرمز با استفاده از اکسید کروم سبز یا اکسید آهن زرد که در برابر حرارت پایدار میباشد وجود دارد.با استفاده از مخلوطهای قیری ویژه با رنگ روشن، طیف رنگی می تواند شامل سطوح سفید نیز بشود. اکثر تولید کنندگان امروزه این نوع رنگهای مخلوط قیری را عرضه می کنند. علاوه بر رنگدانه هایی که تقریباً ذکر شد، اکسید آهن زرد، قهوه ای یا سیاه نیز می توانند با مخلوط قیری روشن استفاده بشوند. محدودیتهای معین در مورد ثبات حرارتی، باید در دمای اختلاط بالاتر از 180 ـ 160 مشاهده شود که در تولید آسفالت چسبنده روی میدهد.درصدهای اختلاط آسفالت رنگیمهمترین رنگدانه های معدنیLANXESS Deutschland GmbH برای رنگ  آمیزی بتون آسفالتی و آسفالت چسبنده :رنگرنگ مسیر را نشان میدهدطبیعت و انسان دردنیای رنگ زندگی می کنند. مسیرها، جاده ها و میادین عمومی انواع گسترده ای از مناظر شهری و طبیعی را به روی ما می گشایند.از روزهایی که زمین زیرپای ما و چرخها به رنگهای خاکستری محدود می شد، گذشته است و طراحی مناظر شهری و مدرن به دلیل المانهای طراحی رنگی شده اند. بتون آسفالتی رنگی و علامات ترافیکی روی آسفالت رنگی که مسیری را نشان می دهند، مناطق و میادین را تزیین کرده اند. تنالیته های قوی و ملایم، با محیط اطراف ما ـ با رنگهایی که در زندگی ما وجود دارند ـ سازگاری یافته اند. دنیای رنگها موفقیت تشکیلات ما در بازار بعنوان تولید کننده رنگدانه های معدنی در دنیا میتواند در تجربه 80 ساله ما نهفته باشد. ما خودمان را در جهت برآورده ساختن دقیقترین نیازمندهای بازار هدایت کرده ایم، و بنابراین به صورت مداوم از مزیت آگاهی از فنون و معلومات بهره می بریم. رنگدانه های با کیفیت ما توسط بسته بندی کامل از مدیریت کیفی تا مشاور اختصاصی جهت کاربرد آن پشتیبانی می شود.مشتریان ما میتوانند پالتهای رنگدانه ها را برای رنگ آمیزی مخلوطهای قیری بعنوان مواد خام برای بتن آسفالتی و آسفالت چسبنده انتخاب کنند. طیف رنگدانه های ما از رنگدانه های روشن تا رنگدانه های مقاوم در برابر عوامل جوی با ثبات رنگی بالا که دوام بلند مدت رنگ را در هر نوع کاربردی تضمین می کند، می باشد. نظرات(1)·         تصاویر مربوط به آسفالت رنگیدرجه مخلوط قیریسایه رنگیرنگدانه توصیه شدهغلظت توصیه شده رنگدانه(%)مخلوط قیری استانداردقرمزBayferrox® 1304 ـ 3زرد–قهوه ای–سبز–مخلوط قیری اختصاصی با رنگ روشنقرمزBayferrox® 1302 ـ1زردBayferrox® 39502 ـ1قهوه ایBayferrox® 645 T2 ـ1سبزChrome Oxide Green GN2 ـ1افزودن رنگیک سؤال مهم، خصوصاً در مواجه با مقادیر بالایی از اکسید آهن قرمز مورد استفاده، این است که چگونه میتوان رنگدانه ها را به مخلوط با سهولت بیشتری افزود. دو نوع فرآیند مختلف بسته به نوع نیازمندی استفاده می شود.1- قیر رنگی   قیر رنگی از اختلاط قیر با رنگدانه ها بدست می آید كه این رنگدانه ها به دو دسته آلی و غیرآلی تقسیم می شوند. رنگدانه های غیرآلی مانند اكسید آهن، اكسید كروم، دی اكسید تیتانیوم و رنگدانه های مخلوط (مثل كبالت آبی) برای رنگی كردن مخلوطهای قیری مناسبند. این رنگدانه ها در هر شرایط آب و هوایی پایدار هستند اما رنگدانه های آلی كه از حشرات و گیاهان استخراج می گردند در برابر حرارت و شرایط آب و هوایی ناپایدار، گران قیمت و برای اختلاط با قیر نامناسبند.   مهمترین نوع رنگدانه های آلی، آزوپیگمان (azo pigment) نامیده می شوند كه از هیدروكربنهای آروماتیك تشكیل شده اند.   اكسید آهن از متداولترین رنگدانه های غیر آلی است و به دو نوع طبیعی و سنتزی تقسیم می شود. نوع طبیعی آن در محدوده رنگ زرد، قرمز قهوه ای روشن، قهوه ای متمایل به سبز و قهوه ای پررنگ و نوع سنتزی آن در محدوده رنگهای زرد و قرمز تا سیاه و قهوه ای وجود دارند.   قیر بكار رفته نیز نقش مهمی در تولید مخلوط رنگی دارد و بیشتر اوقات اكسید آهن قرمز و اكسید كروم سبز برای آن استفاده می شود. رنگهای شفاف و روشن را فقط می توان در بیندرهای بی رنگ (Pale or colorless binder) بكار برد. این بیندرها فاقد آسفالتن و دارای رنگ پذیری بالایی هستند. اصولاً با این بیندرها می توان رنگهای متنوع تری با استفاده از اكسید آهن زرد، قهوه ای و سیاه و اكسید كروم سبز بدست آورد البته به شرطی كه مقاومت حرارتی مناسبی داشته باشند. در دماهای بالای 180 درجه سانتیگراد، اكسید آهن زرد و سیاه تبدیل به اكسید آهن قرمز می شوند و باید توجه داشت كه دمای اختلاط معمولاً بیش از180 درجه سانتیگراد است. همچنین از محصولات فریت روی با مقاومت بالای حرارتی برای رنگ زرد و مخلوط منگنز و اكسیدهای آهن برای رنگهای قهوه ای و خاكستری استفاده می گردد.   قابل ذكر است كه مقاومت حرارتی رنگدانه هایی مانند اكسید آهن قرمز، اكسید كروم سبز و دی اكسید تیتانیوم برای تولید مخلوط آسفالت رنگی در مصارف راهسازی مناسب است. دی اكسید تیتانیوم یكی از متداولترین پیگمانهای غیرآلی با ضریب شكست بالاست كه تولید رنگ سفید می نماید و رنگدانه های آن از نظر مورفولوژی به دو شكل آناتاز(anatase) و رتایل (rutile) هستند.   در كل، اكسید آهن قرمز برای مخلوطهای قیری مناسبترین رنگدانه ها می باشند اما با قیرهای بدون آسفالتن، محدوده وسیع تری از رنگها شامل زرد تا آبی قابل حصول است. جدول 1: مشخصات رنگدانه های اكسید آهنSieve residue on 0.045 mm mesh(max%)pH value(range)Oil/Water absorption(approx%)Loss on heating at 1000°C 0.5hour(max%)Moisture at 105°C(max%)Water soluble salts(max%)Fe2O3or Fe3O4(min%)Color35-7 25500 94Red33-6401405 86Yellow35-8  05 95Black55-7 30 05 85Brown  1خصوصیات فیزیكی رنگدانه ها: رنگدانه ها از نظر فیزیكی به چهار شكل زیر وجود دارند:1- فشرده (compact)2- پودری (powder)3- گرانول (granules)4- دوغاب (slurry)    اندازه ذرات در نوع فشرده در بهترین حالت بین 0001/0 تا 001/0 میلیمتر است. برای تهیه این نوع رنگدانه، ذرات ریز رنگدانه در یك بیندر سازگار با قیر (مانند ملات سیمان) مخلوط می گردند تا به هم چسبیده و به صورت كره های كوچك فشرده روان درآیند. این بیندر مقدار فشردگی رنگدانه ها را كنترل می نماید تا اطمینان حاصل گردد كه در طول حمل ونقل و ذخیره سازی  نیز پایدار بمانند و در حین حال به راحتی در مخلوط آسفالتی بشكنند.  رنگدانه های پودری ذرات بسیار ریزی هستند كه به راحتی روان نمی شوند. این بدین معناست كه هنگام تخلیه سیلوهای ذخیره باید از یك وسیله مكانیكی مانند لرزاننده استفاده كرد. اما رنگدانه های فشرده چون به راحتی روان می شوند، می توان آنها را به آسانی در سیلوها ذخیره و تخلیه كرد، گرد و غبار نیز ایجاد نمی كنند. یكی دیگر از امتیازات رنگدانه های فشرده آن است كه دانسیته بالك بیشتری نسبت به نوع پودری دارند كه باعث می شود هنگام ذخیره سازی جای كمتری اشغال نمایند. در جدول 2 خصوصیات فیزیكی دو شكل فشرده و پودری یك نوع رنگدانه اكسید آهن با هم مقایسه شده اند. جدول2 : مقایسه رنگدانه فشرده و پودریمشخصات فیزیكیرنگدانه فشردهرنگدانه پودریروش استاندارداندازه ذرات (mm)8/0- 3/000017/0-مقدار Fe2O3 (%)         97- 9297- 94DIN 55913مقدار SiO2 +  Al2O34- 24- 2DIN 55913دانسیته بالك (kg/l)4/1- 0/17/0DIN EN ISO 787-11مقدار مواد محلول در آب (%)5/3 >5/0 >DIN EN ISO 787-3جذب آب (g/100 g)2525DIN EN ISO 787-5رطوبت (%)0/1 >5/0 >DIN EN ISO 787-2دانسیته (g/ml)0/50/5DIN EN ISO 787-10pH8- 48- 4DIN EN ISO 787-9 رنگدانه های دوغابی به صورت امولسیون ذرات جامد در رنگ معمولی با خصوصیات فیزیكی زیر می باشند: جدول3 : خصوصیات فیزیكی رنگدانه های دوغابیمشخصات فیزیكیمقدارروش استانداردمحتوای جامد55- 50DIN EN ISO 787-2/ ASTM D 3926مقدار Fe2O3 در جامد  (%)93DIN 55913pH سوسپانسیون10- 7DIN EN ISO 787-9/ ASTM E 70دانسیته (g/ml)6/1DIN EN ISO 787-10ویسكوزیته (mPa.S)1500- 1200ASTM D 153-84 3- مقدار رنگدانه های مصرفی:   برای قیر معمولی سیاهرنگ، افزودن حدود 3-4% رنگدانه اكسید آهن سنتزی قرمز با قدرت رنگ دهندگی بالا نسبت به كل مخلوط كافی است. افزایش مقدار رنگدانه اثر كمی در ازدیاد شدت رنگ دارد اما اگر قدرت رنگ دهندگی رنگدانه ها كمتر باشد این درصد بیشتر می شود. برای سایر رنگدانه ها مانند اكسید كروم سبز كه برای تغییر رنگ طبیعی قیر سیاه خیلی مناسب نیستند، این درصد به هیچ وجه كافی نیست. همچنین رنگهایی به غیر از قرمز را به راحتی نمی توان در قیرهای سیاهرنگ بوجود آورد و لازم است از سنگدانه های رنگی در تولید مخلوط آسفالتی استفاده شود.   قیرهای بی رنگ كه قبلاً ذكر شد فقط در برخی از كشورها وجود دارند. از معایب آنها قیمت بالا و مقاومت كم آنها در برابر تغییرات آب و هوایی است. اما هنگام كار با آنها می توان محصولات رنگی بیشتری را به راحتی و با بكار بردن حدود 1-2% رنگدانه تولید كرد. 4- آسفالت رنگی:روشهای تولید آسفالت رنگی به شرح زیر می باشد:4-1- افزودن رنگدانه ها به مخلوط آسفالتی در طول فرآیند تولید آسفالت: این فرآیند به دو صورت ناپیوسته  و پیوسته  انجام می شود.    در واحد ناپیوسته، رنگدانه ها را می توان بصورت دستی از طریق شوتهای معمولی مستقیماً به مخلوط اضافه كرد. معمولاً رنگدانه ها در بسته بندیهای پلی اتیلن ریخته می شوند كه نیازی به خالی كردن این بسته ها نیست چون پلی اتیلن در 130-140 درجه سانتیگراد كاملاً حل می شوند. از مزایای این روش آن است كه هیچ گونه گردوغباری ایجاد نمی شود و عمل اختلاط در زمان كوتاهی در حدود 60-90 ثانیه انجام میگیرد. برای جلوگیری از لخته شدن رنگدانه ها باید آنها را قبل از قیر اضافه كرد و حدود 10-15 ثانیه با سنگدانه ها مخلوط نمود.   در واحدهای پیوسته كه نمی توان با روش دستی رنگدانه ها را اضافه كرد لازم است کارخانه، مجهز به یك واحد اندازه گیری رنگدانه ها باشد.اما در كل، واحد تولید آسفالت رنگی به جز همزن نیازی به تجهیزات خاص دیگری ندارد.