بهینه سازی شرایط اختلاط مواد ضایعاتی برای اصلاح قیر پایه با استفاده از طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه

ضایعات صنایع مختلف از جمله پلیمرها و لجن ها می توانند در محیط زیست رها شده و صدمات جبران ناپذیری را سبب شوند. از این رو استفاده ی دوباره از آن ها در حوزه های مختلف بسیار با اهمیت است. از این رو هدف از این مطالعه، استفاده ی همزمان از ضایعات پلی اتیلن (PE)، لجن ضایعاتی حاصل از فرایند تصفیه ی روغن های کارکرده (WS) و استایرن-بوتادین-استایرن میکرونیزه برای بهبود کیفیت قیر پایه (22-PG58) می باشد. استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه (I-OMD) که برای اولین بار جهت بهینه سازی شرایط اصلاح قیر به کار می رود، دومین هدف این پروژه می باشد. پاسخ های درجه ی نفوذ (Pen)، نقطه نرمی (SP)، کشش پذیری (Duct)، درجه ی نفوذ باقی مانده بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (rPen) و تغییرات جرم بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (CM) بر اساس متغیرهای مستقل PE ،SBS و WS با استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه، بهینه شدند. تحت شرایط بهینه ی به دست آمده برای قیر اصلاح شده، خواص ریولوژیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. در شرایط بهینه ی به دست آمده با استفاده از این روش، مقادیر فاکتورهای مستقل PE ،SBS و WS به ترتیب ترتیب 3، 4 و 5% (وزنی/وزنی) بودند. همچنین در شرایط بهینه ی فوق، مقادیر پاسخ های Pen ،SP ،Duct ،rPen و CM به ترتیب dmm 51، oC 64، cm 27، 83% و 07/0% به دست آمدند. علاوه بر این، تحت شرایط I-OMD، پارامترهای ریولوژیکی قیر پایه اصلاح شده ی پلیمری و لجن ضایعاتی با استفاده از ریومتر تیرچه خمشی و ریومتر برشی دینامیکی، ویژگی های قیر 22-PG64 را از خود نشان داد. قیر اصلاح شده در مقایسه با مطالعات دیگر عملکرد بهتر در دماهای بالا، پیرشدگی کمتر در معرض گرما و هوا و همچنین مقاومت بیشتری در برابر شکستگی در دماهای پایین را نسبت به قیر اولیه از خود نشان داد.