پایین و بالا و ترک خوردگی از خود مقاومت نشان دهد، بنابراین چاره ای جز اصلاح خواص قیر توسط پلیمرها وجود ندارد .

شکی نیست که افزودن هر نوع پلیمر به قیر باعث بهبود خواص قیر خواهد شد اما دلیل انتخاب SBS به منظور اصلاح خواص قیر در این است که مطابق  مراجع و منابع مختلف علمی و معتبر SBS بهترین پلیمر است که هم می تواند خواص لاستیکی و پلاستیکی مناسب را به قیر بدهد و هم اینکه باعث بهبود عملکرد آن نسبت به ترک های ناشی از خستگی ترک ها در دمای پایین و مقاومت در برابر تخریب و تغییر شکل ذاتی قیر شود . در نتیجه آسفالت تهیه شده توسط قیر اصلاح شده با  SBSمی تواند انعطاف پذیری خود را در دماهای پایین به راحتی حفظ کرده و در برابر Rutting و ترک های ناشی از خستگی نیز به راحتی از خود مقاومت نشان دهد .

قیمت تمام شده آسفالت های اصلاح شده با SBS اگر چه به دلیل استفاده از پلیمرها، بیشتر از آسفالت های معمولی است، اما از آنجا که با استفاده از آنها طول عمر مفید آسفالت افزایش قابل ملاحظه ای می یابد، از لحاظ اقتصادی کاملا توجیه دارد و استفاده از آنها توصیه می شود با استفاده از قیرهای اصلاح شده با SBS در ساخت روسازی آسفالتی انعطاف پذیری در دمای پایین و مقاومت نسبت به پیرشدگی افزایش یافته پیدایش شیارهای عرضی و عریان شدگی تاخیر قابل ملاحظه ای می یابد .

داشتن روسازی مناسب و ماندگار بر سطح راه های کشور موجب افزایش ضریب ایمنی سفرهای جاده ای در کشور و کاهش میزان تصادفات خواهد شد و از طرفی دوام آسفالت و کاهش نیاز به ترمیم مجدد آن، ضمن آنکه از هدر رفتن آسفالت تراشیده شده نیز ممانعت به عمل آورد بنابراین هم از لحاظ اقتصادی و فنی و هم از لحاظ اجتماعی و زیست محیطی استفاده از قیرهای اصلاح شده با پلیمر مناسب به نظر می رسد .

پلیمر

پلیمرها زنجیرهای بلندی از مواد آلی هستند که قسمت های کوچکتری به نام منومر تشکیل شده اند و دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند که عبارتند از :

• دارای دمای انتقال درجه دومی به نام TC هستند .
•  دارای جرم مولکولی متفاوت و توزیع جرم مولکولی هستند .
•  ماده ای ویسکولاستیک بوده و به همین خاطر دارای مکانیزم استهلاک تنشی فراتر از مواد دیگر است .
• نسبت جرم به خواص آن در مقایسه با مواد دیگر بسیار بالاست به طوری که می توان پلیمرهایی با یک ششم وزن فولاد ساخت که مدولی بیش از فولاد داشته باشد .

 
 انواع پلیمرها

پلیمرها به سه دسته کلی تقسیم می شوند که عبارتند از :

• ترموپلاستیک

این دسته از پلیمرها در دماهای اختلاط و اجرا مشکلی نداشته و از گرانروی مناسبی برخوردارند، اما در اجرا مشکلی نداشته و از گرانروی مناسبی برخوردارند، اما در اجرا بهینه لازم را برای بهبود خواص قیر دارا نیستند .

• ترموست ها

این پلیمرها در دماهای بهره وری مناسب بود ه و خواص لازم را برای قیر تامین می کنند ولی در دمای اختلاط و اجرا گرانروی بسیار بالایی داشته و این دو عمل را با مشکل مواجه می کند.

• ترموپلاستیک الاستومرها

این پلیمرها که جهت اختلاط با قیر سنتز شده اند، جدیدترین و موثرترین پلیمرها برای تغییر خواص قیر خصوصا برای مصارف راه سازی هستند مشکلات و نارسایی هایی که در اختلاط رابرها و پلاستیک ها با قیر موجود بوده در این پلیمرها حل شده است . انواع پلیمرها ترموپلاستیک الاستومر به شرح زیر است:

1. پلی یورتال ها
2. کوپلیمر پلی اتر- پلی استر
3. کوپلیمرهای الفینیک شامل  EBA-EMA-EVA
4. کوپلیمرهای بلوک استایرنی شامل SIS-SEBS-SBS-ABS-SB

پلیمرSBS

پلیمرSBS (استایرن – بوتادین- استایرن)، پلیمری از خانواده ترموپلاستیک الاستومرها است . به این مفهوم که ساختار مولکولی آن متشکل از واحدهایی با خواص ترموپلاستیکی ( بلوکهای پلی استایرن ) و واحدهایی با خواص لاستیکی ( مولکول های پلی بوتادین ) است و به بیان دیگر SBS دو خاصیت لاستیکی و ترموپلاستیکی را به طور همزمان داراست مزیت عمده SBS نسبت به سایر پلیمرهای ترموپلاست در این است که پس از اختلاط  کامل قیر و SBS زنجیرهای SBS به صورت یک شبکه کامل لاستیکی درآمده و ذرات قیر را در درون خود به طور پراکنده نگهداری می کند به این فرآیند تبدیل فاز یا Phase inversion گفته می شود در حقیقت زمانی پلیمر کاملا می تواند باعث بهبود خواص قیر شود که پدیده تبدیل فاز در آن به وقوع بپیوندد.
برای تعیین مقدار بهینه SBS قیر خالص با درصدهای مختلف SBS به وسیله دستگاه هموژنایزبا دور بالا تهیه شده و ساختار شبکه ای آن به وسیله یک میکروسکوپ فلورسنت مورد بررسی قرار می گیرد نتیجه اینکه در نمونه های حاوی مقادیر کم پلیمر حتی با افزایش دما و زمان اختلاط، تغییر فاز اتفاق نمی افتد در حالی که در نمونه های با درصد پلیمر بیشتر، تغییر فاز کاملا مشهود خواهد بود .

خواص آسفالت های پلیمری

خواصی که پلیمرهای ترموپلاستیک الاستومر در بتن های آسفالتی ایجاد می کند عبارتند از:

1. خاصیت چسبندگی عالی
2. عملکرد در هر دو محدوده دمای بالا و پایین
3. ازدیاد طول و قابلیت الاستیسیته
4. انعطاف پذیری بیشتر در دماهای پایین
5. مقاومت بهتر در مقابل حرکت و تغییر شکل در دمای بالا
6. کاهش حساسیت دمایی
7. بهبود در استحکام کششی
8. افزایش مدول سختی در دماهای بالا

روش های تولید قیر پلیمری

نحوه امتزاج پلیمر و قیر باید به صورتی باشد که پلیمر در فاز اروماتیک قیر متورم و در مواردی محلول شده پس از انجام اختلاط مناسب در دمای صحیح به شکل کاملا یکنواخت در قیر پراکنده شود.

1. استفاده از پودر بسیار ریز پلیمر و اختلاط آن با قیر با استفاده از همزن هایی با سرعت برشی پایین
2.   استفاده از دانه های متخلخل پلیمر و همزن هایی با سرعت برش بالا
3. استفاده از  دانه های معمولی پلیمر و همزمان هایی با سرعت برش بالا

عوامل موثر در اختلاط مناسب قیر و پلیمر

1. ترکیب شیمیایی قیر
2. ترکیب شیمیایی پلیمر
3. سایر ذرات پلیمر
4. دمای اختلاط
5. زمان اختلاط
6. درصد پلیمر
7. نحوه اختلاط

مزایای استفاده از قیر پلیمری در راهسازی

1. دوام آسفالت پلیمری در برابر آب
2. مقاومت مخلوط آسفالتی پلیمری در مقابل تغییر شکل های شیاری Rutting
3.  انعطاف پذیری در دمای پایین
4.  مقاومت نسبت به پیرشدگی با اکسیژن و اشعه UV

موارد مصرف قیر پلیمری در صنعت راه سازی

1. آسفالت های حفاظتی
2. بازیافت
3. رویه های آسفالتی (توپکا)
4. درزگیری ترک ها
5. ژنوتکستایل ها