مقایسه گرمایش القایی و مایکروویوی در ترمیم مخلوط های آسفالتی حاوی مصالح رسانا

یکی از روش­های شناخته­شده در خصوص بازگشت خرابی­های مخلوط آسفالتی و در نتیجه افزایش طول عمر آن، خودترمیمی است که به­دلیل منافع متعدد آن همواره مورد توجه محققین بوده است. اعمال انرژی حرارتی یا گرمایش مخلوط آسفالتی از طریق تسریع فرآیند ترمیم قیر به خودترمیمی مخلوط آسفالتی می­انجامد. دو شیوه اصلی گرمایش القایی و مایکروویوی در این زمینه به­کار رفته­اند. این مقاله سعی دارد که این دو روش ترمیم گرمایشی را با هم مقایسه و گزینه مناسب­تر را معرفی کند. برای این منظور، از هر دو روش گرمایش القایی و مایکروویوی برای اعمال حرارت به اجزای تشکیل­دهنده مخلوط آسفالتی شامل قیر، فیلر و مصالح سنگی استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که نرخ گرمایش مایکروویوی ماستیک قیری حاوی مواد رسانا بیشتر از نرخ گرمایش القایی آن است؛ به­طوری که نرخ گرمایش مایکروویوی نمونه ماستیک حاوی ۱۰ درصد وزنی پودر آهن (C/s° ۱۰۰/۰) بیشتر از سه برابر نرخ گرمایش القایی آن (C/s° ۰۳۱/۰) بوده است. بعلاوه، ماستیک قیری گرم­شده با مایکروویو دارای توزیع حرارتی یکنواخت­تری است که به خودترمیمی آن کمک می­کند. همچنین، گرمایش القایی قابلیت گرم کردن قیر فاقد افزودنی رسانا و سنگدانه­های فاقد مواد رسانا (که عمده سنگدانه­های مصرفی در این گروه­اند) را ندارد؛ در حالی که روش مایکروویوی برای گرمایش اجزای فاقد/دارای مواد رسانا قابل استفاده است. البته افزودن مواد رسانا می­تواند نرخ گرمایش مایکروویوی را افزایش دهد؛ به­طوری که افزودن ۱۰ درصد وزنی پودر آهن به قیر توانست نرخ گرمایش مایکروویوی آن را از ۰۸۳/۰ به ۱۰۰/۰ افزایش دهد. از طرف دیگر، میزان انرژی مصرفی برای حصول نتایج یکسان در روش گرمایش القایی چندین برابر روش مایکروویوی است. از این­رو، استفاده از روش گرمایش مایکروویوی به جای گرمایش القایی برای ترمیم گرمایشی مخلوط­های آسفالتی توصیه می­شود.

Keywords:

Induction heating , Microwave heating , asphalt mixture healing , Thermography