1-1. ضرورت و اهمیت موضوع……………………………………………………………………………….. 3
1-2. بیان مسأله………………………………………………………………………………………………………. 4
1-3. هدف………………………………………………………………………………………………………………. 5
فصل دوم: مروری بر متون گذشته
مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………… 7
2-1. تعریف عایق…………………………………………………………………………………………………….. 7
2-2. انواع عایق‌های رطوبتی……………………………………………………………………………………… 8
2-3. عایق‌های رطوبتی پیش ساخته…………………………………………………………………………… 9
2-3-1. عایق‌های رطوبتی بام با اصلاح كننده app………………………………………………………
2-3-2. عایق‌های رطوبتی بام با اصلاح كننده SBS…………………………………………………….
2-4. فیلر یا پركننده……………………………………………………………………………………………….. 14
2-5. قیر: خواص، ساختار………………………………………………………………………………………. 15
2-5-1. ساختمان شیمیایی قیر………………………………………………………………………………… 16
2-5-2. آسفالتن‌ها…………………………………………………………………………………………………. 18
2-5-3. آروماتیك‌های قطبی (رزین‌ها)……………………………………………………………………… 18  
2-5-4. آروماتیك‌های نفتی…………………………………………………………………………………….. 19
2-5-5. اشباع‌ها (پارافین‌ها)…………………………………………………………………………………….. 19
2-6. معایب عایق‌ها………………………………………………………………………………………………… 20
2-7. تاریخچه اصلاح قیر………………………………………………………………………………………… 21
2-7-1. علل اصلاح ویژگی‌های قیر………………………………………………………………………….. 21
2-7-2. علل استفاده از افزودنی‌ها در قیر………………………………………………………………… 22
2-8. انواع پلیمر…………………………………………………………………………………………………….. 25
2-8-1. ترموست‌ها………………………………………………………………………………………………… 25
2-8-2. پلیمر ترموپلاستیك…………………………………………………………………………………….. 25
2-8-2-1. تعریف پلی پروپیلن PP…………………………………………………………………………….
2-8-2-2. خواص فیزیكی و شیمیایی پلی‌پروپیلن………………………………………………………. 26
2-9. اصلاح قیر توسط پودر لاستیك……………………………………………………………………….. 27
2-9-1. تعریف پودر لاستیك…………………………………………………………………………………… 28
2-9-2. بازیافت لاستیك‌های فرسوده برای تولید پودر لاستیك…………………………………… 29
2-9-3. روش‌های بازیافت تایرهای ضایعاتی……………………………………………………………. 31
2-9-3-1. خرد كردن…………………………………………………………………………………………….. 31
2-9-3-1-1. خردسازی در دمای معمولی……………………………………………………………….. 31
2-9-3-1-2. پیرولیز……………………………………………………………………………………………… 32
2-9-3-1-3. خرده‌سازی برودتی……………………………………………………………………………. 32
2-9-4. استفاده از پودر لاستیک در اصلاح آسفالت…………………………………………………… 33
2-9-4-1. لاستیک خرد شده…………………………………………………………………………………… 33
2-9-5. استفاده از پودر لاستیک در بتون‌های سیمانی……………………………………………….. 34
2-9-6. ساختار لاستیك‌ها و الاستومرها………………………………………………………………….. 34
2-9-6-1. خاصیت الاستومرها……………………………………………………………………………….. 35
2-9-6-2. تشكیل لاستیك……………………………………………………………………………………….. 35
2-9-6-3. واكنش بین لاستیک و قیر………………………………………………………………………… 36
2-9-7. گوگرد………………………………………………………………………………………………………. 37
2-9-7-1. استفاده از گوگرد در صنعت…………………………………………………………………… 39
2-9-7-2. تاریخچه استفاده از گوگرد در صنعت……………………………………………………… 39
2-9-7-3. برهمكنش گوگرد با قیر…………………………………………………………………………… 40
2-9-8. بنتونیت……………………………………………………………………………………………………… 42
2-9-8-1. اثر بنتونیت در قیر………………………………………………………………………………….. 43 
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1. مواد شیمیایی و تجهیزات دستگاهی………………………………………………………………….. 45
3-1-1. مواد شیمیایی، استانداردها و نمونه‌های حقیقی………………………………………………. 45
3-1-1-1. قیر پایه…………………………………………………………………………………………………. 45
3-1-1-2. پلیمر پلی‌پروپیلن…………………………………………………………………………………….. 45

3-1-1-3. گوگرد………………………………………………………………………………………………….. 45
3-1-1-4. بنتونیت…………………………………………………………………………………………………. 46
3-1-1-5. تالك……………………………………………………………………………………………………… 46
3-1-1-6. پودر لاستیك…………………………………………………………………………………………. 46
3-2. روش كار……………………………………………………………………………………………………… 46
3-2-1. مرحله اول نمونه‌سازی: اختلاط قیر و پودر لاستیك………………………………………. 47
3-2-2. مرحله دوم نمونه‌سازی: افزودن گوگرد به مخلوط قیر و پودر لاستیك……………. 48
3-2-2-1. آماده‌سازی مخلوط قیر و پودر لاستیک و گوگرد………………………………………. 49
3-2-3. مرحله سوم نمونه‌سازی: افزودن پودر روغنی بنتونیت به مخلوط قیر و پودر لاستیک و گوگرد   50
فصل چهارم: نتایج
4-1. اثر پودر لاستیک بر ویژگی‌های قیر………………………………………………………………….. 54
4-1-1. آزمایش نقطه نرمی (Softening point)…………………………………………………………… 54
4-1-2. آزمایش پایداری حرارتی (Flow)………………………………………………………………….. 55
4-1-3. آزمایش درجه نفوذ (Pentration)………………………………………………………………….. 56
4-1-4. آزمایش انعطاف‌پذیری در سرما (Cold bending)…………………………………………… 57
4-2. اصلاح قیر لاستیكی توسط گوگرد……………………………………………………………………. 58
4-2-1. آزمایش نقطه نرمی (Softening point)………………………………………………………….. 58
4-2-2. آزمون تعیین درجه نفوذ  (Pentration)………………………………………………………….. 59
4-2-3. آزمایش پایداری حرارتی (Flow)………………………………………………………………….. 61
4-2-4. آزمایش انعطاف‌پذیری در سرما (Cold bending)…………………………………………… 62
4-3. بررسی تغییرات بعد از افزودن پودر روغنی بنتونیت به مخلوط قیر- پودر لاستیك- گوگرد  63
4-3-1. آزمایش نقطه نرمی (Softening point)…………………………………………………………… 63
4-3-1-1. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 5% گوگرد……………………………………………….. 63
4-3-1-2. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 7% گوگرد……………………………………………….. 64
4-3-2. آزمایش پایداری حرارتی (Flow)………………………………………………………………….. 65
4-3-2-1. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 5% گوگرد……………………………………………….. 65
4-3-2-2. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 7% گوگرد……………………………………………….. 65
4-3-3. آزمایش انعطاف‌پذیری در سرما (Cold bending)…………………………………………… 66
4-3-3-1. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 5% گوگرد……………………………………………….. 66
4-3-3-2. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 7% گوگرد……………………………………………….. 67
4-3-4. آزمایش تعیین درجه نفوذ (Pentration)…………………………………………………………. 68
4-3-4-1. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 5% گوگرد……………………………………………….. 68
4-3-4-2. نمونه حاوی 7% پودر لاستیک و 7% گوگرد……………………………………………….. 68
فصل پنجم: بحث و پیشنهادات
5-1. قیرهای حاوی پودر لاستیك……………………………………………………………………………. 71  
5-2. نمونه‌های حاوی 7% پودر لاستیک و گوگرد………………………………………………………. 72  
5-3. نمونه حاوی پودر لاستیك، گوگرد و بنتونیت…………………………………………………….. 74  
منابع………………………………………………………………………………………………………… 76
خلاصه انگلیسی……………………………………………………………………………………… 83
خلاصه فارسی:
ضد آب كردن تأسیسات، بخصوص آنهایی كه در معرض رطوبت و خوردگی قرار دارد از مهمترین كارهایی است كه در ساختمان‌سازی و راه‌سازی مورد توجه قرار می‌گیرد. در واقع استفاده از عایق‌های رطوبتی یكی از راهكارهای اساسی در ماندگاری و حفظ ابنیه ساختمانی و جلوگیری از نفوذ آب در پوشش‌ها می‌باشد. این عایق‌ها پایه قیری بوده و معمولاً از مخلوط چند نوع قیر و مواد افزودنی مختلف مانند: مواد پلیمری، الیاف بافته و نبافته ساخته می‌شود. از معایب عایق‌های معمول: كم بودن طول عمر مفید و گران بودن این عایق‌ها، تجزیه شدن در برابر اشعه ماوراء بنفش، پوسیدگی به مرور زمان، پارگی در اثر نشت‌های احتمالی و آلودگی محیط زیست می‌باشد. لذا در این تحقیق سعی شد با به كار بردن ضایعاتی از قبیل گوگرد و بنتونیت و پودر لاستیک این مشكلات برطرف گردد و باعث كمك به محیط زیست شود.
در این تحقیق مشخص شد افزایش گوگرد به مخلوط قیری عایق موجب: 1- افزایش پایداری در گرما 2- افزایش انعطاف‌پذیری در سرما 3- عدم نفوذپذیری آب و حساسیت پایین در برابر تغییرات دما می‌باشد كه این ویژگی‌ها احتمالاً به دلیل تشكیل تعدادی پیوند عرضی بین گوگرد و پودر لاستیک و قیر می‌باشد. افزودن پودر روغنی بنتونیت نیز در كنار گوگرد به مخلوط قیری عایق باعث 1- كاهش نسبت جرم به حجم مخلوط قیری عایق و 2- افزایش انعطاف‌پذیری در سرما 3- كاهش هزینه تولید و افزایش طول عمر عایق می‌شود.
فصل اول: کلیات
1-1- ضرورت و اهمیت موضوع
عایق رطوبتی چیست؟
عایق­های رطوبتی از مواد ساختمانی بسیار مهم هستند که نقش اساسی در ماندگاری و حفظ ابنیه ساختمانی دارند. این عایق­ها معمولاً از مخلوطی از چند نوع قیر و مواد افزودنی مختلف مانند فیلر (تالک، …) مواد پلیمری، الیاف بافته و نبافته پلیمری و معدنی ساخته می­شوند.
دلایل استفاده از عایق­های رطوبتی، ضد آب کردن تأسیسات و تجهیزات مورد نظر بخصوص آنهایی که در معرض رطوبت قرار دارند، می­باشد. در میان این عایق­ها، عایق­های پایه قیری به دلیل سهولت تهیه و خواص چسبندگی خوب کاربرد وسیع‌تری از سایرین دارند. عایق­های پایه قیری بسته به کاربرد و شرایط محیطی به کار برده شده از قیرهایی با نقطه نرمی و درجه نفوذ متفاوت ساخته می­شوند. در واقع عایق­های رطوبتی از اجزاء بسیار مهم در ابنیه و سیستم‌های ضد خوردگی می­باشد.
از معایب عایق­های معمول کم بودن طول عمر مفید (ترمیم متناسب آن با مشکلات اجرائی زیاد و هزینه­ های قابل توجه­ای همراه است) گران بودن این عایق­ها (عایق­هایی که دارای مواد اولیه خارجی می­باشند در موقع ترمیم محل آسیب دیده از سایر جاها بالا می­زند) تجزیه شدن بر اثر اشعه UV و پوسیدگی به مرور زمان و پارگی در اثر نشست­های احتمالی و آلودگی محیط زیست می­باشند که بسیار از این موارد از استحکام کششی و انعطاف‌پذیری آنها نشأت می­گیرد.
عایق­ها چه از تنوع جنس چه از نظر کاربردی و ساختاری انواع گوناگونی دارند از نظر کاربردی عایق­ها می­توانند به عنوان عایق صدا، گرما و سرما (حرارتی) رطوبت، ضربه­گیر و لرزه­گیر عمل کنند که به تناسب وظیفه ­ای که برای آنها تعریف می­ شود ساختار و نوع و جنس آنها متفاوت است.
2-1- بیان مسأله
آلودگی هوا از مسائلی است كه همواره مورد نظر بوده و وجود گوگرد مازاد در پالایشگاه‌های  گاز كشور توجه به كاربردهای جدید آنرا ضروری ساخته است. استفاده از مواد پلیمری در دنیای فعلی روز به روز افزایش یافته است. این در حالی است که عدم بازگشت مجدد این مواد به چرخه تولید از مشکلات زیست محیطی محسوب می‌شود. مثلاً لاستیک‌ها به دلیل گرما سختی قابلیت ذوب مجدد ندارند و بازیافت آنها کار دشوار است. همچنین گوگردزدایی مواد نفتی به منظور کاهش آلودگی هوا از مسائلی است که همواره مورد نظر بوده است و وجود گوگرد مازاد در پالایشگاه‌های گاز کشور توجه به کاربردهای جدید آن را ضروری ساخته است. هدف اصلی این کار استفاده از لاستیک‌های ضایعات و تایرهای پودرشده و همچنین گوگرد در تهیه مخلوط‌های آسفالتی و بهبود برخی از ویژگی‌های فنی مخلوط‌های آسفالتی می‌باشد در این تحقیق پس از بررسی عیوب عایق‌های معمولی نظیر ترک خوردگی، موج ‌دار شده و ترک خوردگی انعکاسی که ناشی از تکنیک‌های متفاوت طراحی و ساختار شیمیایی ترکیب عایق‌های معمولی دانسته شده‌اند. پودر لاستیک و گوگرد اصلاح شده با قیر 70/60 در حذف یا کاهش این معایب مورد بحث قرار می‌گیرد و ویژگی عایق اصلاح شده با این مواد افزودنی از جمله مقاومت مکانیکی بالا و نفوذناپذیری در دماهای مختلف و نیز آنالیز مکانیکی دمایی- دینامیکی پلیمر اصلاح شده با عایق مربوطه مورد توجه قرار گرفته است.
همچنین سعی شده است از خاک تصفیه روغن نیز برای برطرف ساختن عیب ذکر شده در مورد عایق‌ها استفاده کرد چرا که بنتونیت به دلیل خواص نرم بودن و تورم‌پذیری کلوئیدی و پلاستیک بودن و چسبندگی و اصلاح کننده خوبی به شمار می‌روند.
3-1- اهداف
هدف اصلی در این پژوهش از افزودن گوگرد و پودر لاستیک و بنتونیت برای اصلاح تمامی خواص شیمیایی و مکانیکی و فیزیکی عایق­های پیش ساخته و همچنین به دست آوردن ساختار تأثیر گوگرد و خاک تصفیه روغن بر روی عایق‌های رطوبتی و در نهایت پایین آوردن هزینه‌های تولید و کاهش آلودگی محیط زیست می‌باشد.
فصل دوم: مروری بر متون گذشته
مقدمه:
یکی از مشکلات اساسی سازه‌ها مشکل رطوبت و نم می‌باشد که موجب خسارات بسیار و گاهی جبران‌ناپذیر برای این سازه‌ها و ساختمان‌ها می‌شود. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل عایق‌های رطوبتی است. انواع عایق‌های رطوبتی عبارتند از: 1- قیر گونی 2- استفاده از زائدات کشاورزی مانند کاه به جای گونی 3- عایق رطوبتی پیش ساخته 4- پوشش‌های قیر اصلاح شده، استفاده از پلیمرو لاستیک در قیر می‌باشد. (30)