قیر
تعریف
قیر ماده ای است چسبنده ، به رنگ سیاه مایل به قهوه ای که از شمار بسیاری هیدروکربن های آلی با ترکیبات پیچیده شیمیایی ساخته می شود .
– قیر در دمای محیط تقریبا جامد – نیمه جامد است و بر اثر حرارت روان می شود .
– قیر در روغن های معدنی و حلال هایی مانند سولفین کربن و تتراکلریدکربن حل می شود .
دسته بندی
– قیر عمدتا بر دو نوع است : اگر از معدن به دست آید ، قیر طبیعی و هرگاه از پالایش نفت خام حاصل شود ، قیر نفتی نام دارد .
قیر طبیعی :
مادۀ سیاهی است حاصل تبخیر طبیعی و تدریجی مواد فرار نفت خام موجود در اعماق زمین .
قیر نفتی :
قیر نفتی را از پالایش نفت خام به دست می آورند و با توجه به نوع قیر ، چگونگی کاربرد آن در صنایع مختلف است ، به این شرح :
قیرهای جامد :
قیر جامد آخرین فرآورده ای است که از تقطیر نفت خام فراهم و ، برحسب درجات نفوذ مختلف ، تولید می شود . حدود درجات نفوذ قیرهایی که در ایران تولید می شوند ۱۰ تا ۳۰۰ درجه است . قیرهای محصول ایران ، عبارت اند از : ۵۰/۴۰، ۷۰/۶۰ ، ۱۰۰/۸۵ ، ۱۵۰/۱۲۰و ۳۰۰/۲۰۰ .
قیرهای دمیده :
حساسیت این قیرها نسبت به دما کمتر است و از آنها بیشتر برای پر کردن ترک های روسازی بتنی و درزها استفاده می شود . قیرهای خالص نیمه جامد ، یا قیرهای با درجۀ نفوذ ۳۰۰/۲۰۰ ،۱۰۰/۸۵ و۷۰/۶۰ ، را با دمیدن هوای تحت فشار و درجه حرارت ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد در شرایط واکنش های تراکمی قرار می دهند و قیرهای جامدی ، با درجه نفوذ کمتر نسبت به قیر اولیه ، به نام قیرهای دمیده ، تولید می کنند . انواع این قیرها عبارت اند از : ۲۵/۸۵ R، ۱۵/۹۰R ، که اعداد ۲۵،۱۵درجه نفوذ و ۸۵ ، ۹۰ نقطه نرمی این قیرها را نشان می دهد .
قیرهای محلول :
قیرهای خالص جامد یا نیمه جامد است و مصرف آن جز به روش حرارت دادن ، که موجب کاهش کند روانی قیر می شود ، امکان پذیر نیست .
راه دیگر استفاده از قیر ، تهیۀ قیرهای محلول به روش مخلوط کردن قیرهای خالص با حلال های نفتی است که حالت قیر را از جامد یا نیمه جامد به مایع تغییر می دهد . قیرهای محلول ، یا پس برگشته ، با مخلوط کردن قیرهای خالص در حلال ها یا حل کردن قیر در آنها و یا روغن های نفتی سبک و فرار مانند بنزین و نفت سفید ، به دست می آید . نوع و کیفیت این قیرها بستگی به نوع قیرهای خالص اصلی و کیفیت حلال ها و مقدار آنها دارد .
هر قدر حلال مصرفی زیادتر باشد ، قیر محلول ، شل تر و روان تر است . کند روانی قیرهای محلول باید حتی الامکان به اندازه ای باشد که برای گرم کردن آنها نیاز به حرارت زیاد نباشد ، البته اثن حرارت باید از درجۀ اشتعال حلال ها کمتر باشد .
قیرهای محلول ، در راه سازی برای اندودهای نفوذی ، اندودهای سطحی ، آسفالت سطحی ، آسفالت سرد کارخانه ای یا مخلوط در محل ، درزگیری ترک های آسفالتی و دیگر عملیات ترمیمی به مصرف می رسد .
این قیر ، برحسب سرعت گیرش ، تصعید مواد فرار و نوع حلال ها ، به سه گروه زیر تقسیم می شود :
قیرهای زودگیر یا RC :
اگر برای حل کردن قیرهای خالص و تهیۀ قیر محلول از حلال های سبک نظیر بنزین استفاده شود ، قیر حاصل زودگیر است ، زیرا حلال موجود در این قیرها در مدت نسبتا کمی ، پس از مصرف قیر ، تصعید می شود و قیر اصلی بر جای می ماند .
این قیرها برحسب کند روانی سینماتیک با واحد سانتی استوکس در چهار نوع ۷۰RC- ، ۲۵۰-RC ، ۸۰۰ – RC ،۳۰۰۰- RC درجه بندی می شوند . اعداد پسوند قیرها معرف حداقل کند روانی قیر در ۶۰ درجه سانتی گراد است .
قیرهای کندگیر یا MC :
این قیرها از حل کردن قیر خالص در موادی مانند نفت سفید و یا حلال های مشابه تهیه می شود که سرعت تصعید این حلال ها نسبت به حلال بنزین در قیرهای زودگیر ، کندتر و طولانی تر است . قیرهای کندگیر در پنج نوع درجه بندی شده است که حداقل کند روانی آنها در ۶۰ درجه سانتی گراد ، برای رقیق ترین نوع آن یا ۳۰- MC معادل ۳۰ سانتی استوکس ، و برای غلیظ ترین یا ۳۰۰۰- MC مساوی ۳۰۰۰ سانتی استوکس است .
قیرهای دیرگیر یا SC :
قیرهای دیرگیر را با حل کردن قیرهای خالص در روغن ها ، حلال های دیرگیر نفتی ، مانند گازوییل یا نفت سیاه ، می توان ، مانند قیرهای خالص ، مستقیما از تقطیر نفت خام تهیه کرد . برای گیرش کامل قیرهای دیرگیر بعد از مصرف ، مدت زمان زیادی لازم است .در واقع این قیرها در شرایط آب و هوای عادی نمی گیرند ، بلکه تغییر شکل ملکولی آنها نسبتا تدریجی و طولانی است .
قیرهای دیرگیر در چهار نوع درجه بندی شده اند که حداقل کند روانی آنها در ۶۰ درجه سانتی گراد و برای رقیق ترین نوع آن یا ۳۰- SC معادل ۳۰ سانتی استوکس و برای غلیظ ترین آن یا ۳۰۰۰- SC معادل ۳۰۰۰ سانتی استوکس است .
قیر امولسیون :
متشکل است از دو مایع قیر و آب که در یکدیگر حل نمی شوند و ذرات بسیار ریز قیر ، به کمک امولسیون ساز ، به حالت شناور در آب باقی است . امولسیون قیر در دو نوع آنیونیک و کاتیونیک وجود دارد که هریک به زیر گروه های سریع شکن ، زود شکن ، کند شکن و دیر شکن و هریک از این زیر گروه ها به گروه های فرعی دیگر تقسیم می شوند که تعداد آنها به بیست نوع قیر امولسیون می رسد . مقدار قیر امولسیون های قیر از ۵۵ تا ۶۵ درصد ، مقدار آب از ۳۵ تا ۴۵ درصد و امولسیون سازها حداکثر ۵/۰درصد وزنی این قیرها را تشکیل می دهد .
افزودنی های قیر
افزودنی های قیر ، که طیف وسیعی از مواد معدنی ، آلی ، طبیعی را در بر میگیرد ، برای اصلاح برخی از خواص قیر و در نتیجه مخلوط های آسفالتی است که در موارد زیر کاربرد دارد :
– جلوگیری از عریان شدن سنگدانه مخلوط های آسفالتی
– جلوگیری از ترک های حرارتی و انقباضی در رویه های آسفالتی
– کاهش پدیده های تغییر شکل و قیر زدگی رویه های آسفالتی
– جلوگیری از رو آمدن ترک های آسفالتی
– کاهش میزان سخت شدن و کهنه شدن قیر
– افزایش تاب خستگی آسفالت
قیرهای اصلاح شده ، بر حسب نوع افزودنیهای آن ، به شش گروه تقسیم می شوند که برای هریک مشخصات فنی معینی در نظر گرفته شده است . این مشخصات ، قیرهای اصلاح شده ای است که حاصل اختلاط فقط قیرهای خالص با پلیمر ، کوپلیمر ، مواد شیمیایی تثبیت کننده و پودر لاستیک های بازیافتی است . به طور کلی ، افزودنی های مصرفی ، باید با قیرهای خالص انتخاب شده در هر پروژه سازگاری داشته باشد و قیر اصلاح شده نیز باید قبلا به صورت مخلوطی همگن و یکنواخت تهیه شود .
مشخصات ۶ گروه قیرهای اصلاح شده ، که هریک با افزودنی های معینی تهیه می شوند ، به شرح زیر است :
قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع I :
این قیرها از افزودن کوپلیمرهای استایرن بوتادین (SB)، یا استایرن بوتادین استایرن (SBS) به قیرهای خالص تهیه می شوند و دارای مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبر می باشد . قیرهای اصلاح شده با این پلیمر و پلیمرهای دیگر داری ویژگی های مطابق با مشخصات استانداردهای معتبر به چهار گروه A-I ، -BI ، -CI و-DI تقسیم می شوند .
قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع II :
از افزودن پلیمر مایع استایرن بوتادین رابر (SBR) یا نوع پلیمر مایع پلی کلروپرن به قیرهای خالص به دست می آید و باید با مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبر مطابق باشد . قیرهای اصلاح شده با این پلیمر و پلیمرهای دیگر داری ویژگی های مطابق با مشخصات استانداردهای معتبر، به چهار گروه A-II ، -BII ، -CII و-D-II تقسیم می شود .
قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع III :
از افزودن پلیمر اتیلن وینیل استات (EVA) به قیر خالص تهیه می شوند و باید با مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبر انطباق داشته باشند. قیرهای اصلاح شده با این پلیمر ویا پلیمرهای دیگر داری ویژگی های مطابق با استانداردهای معتبر ، در پنج گروه A- III تا -EIII رده بندی می شود .
قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع IV :
از افزودن کوپلیمر غیر شبلکه ای استایرن بوتادین استایرن (SBS) به قیرهای خالص تهیه می شود و باید با مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبر انطباق داشته باشند. قیرهای اصلاح شده با این کوپلیمر ویا پلیمرهای دیگر داری ویژگی های مطابق با استانداردهای معتبر ، به شش گروه -7IV تا -FIV تقسیم می شوند .
قیرهای اصلاح شده با پودر پلاستیک :
از اختلاط پودر لاستیک های بازیافتی و ، درصورت لزوم افزودنی های معدنی یا مواد الیافی دیگر ، با قیر خالص تهیه می شوند و باید بامشخصات استانداردهای معتبر مطابقت داشته باشند . قیرهایی که از این راه اصلاح می شوند ، ازنظرکند روانی ، به سه گروه I تا III به ترتیب با غلظت زیاد تا کم ، تقسیم می شوند . پودر باید با قیر داغ نا آنجا مخلوط شود و واکنش نشان دهد که ذرات لاستیک ، پیش از مصرف قیر ، به اندازه کافی متورم و منبسط شود . پودر لاستیک به کار رفته برای تهیۀ این قیر باید دارای خواص مندرج در استانداردهای معتبر باشد . قیر اصلاح شده با پودر لاستیک برای آسفالت گرم ، مصرف می شود . درصد الیاف موجود در آسفالت ، نباید از ۵/۰و در صورت استفاده برای قیر پاشی ، نباید از ۱/۰درصد وزنی پودر لاستیک بیشتر باشد .
قیرهای اصلاح شده با مواد شیمیایی تثبیت کننده : این قیرها از افزودن مواد شیمیایی تثبیت کننده با قیرهای خالص تولید می شوند و باید با بامشخصات استانداردهای معتبر مطابقت داشته باشند . قیرهای اصلاح شده با این مواد و یا اصلاح کننده های دیگر دارای ویژگی های مندرج در استانداردهای معتبر به چهار گروه قیر با درجه نفوذ ۱۸۵-۱۴۰ تا درجه نفوذ ۶۵-۳۵ تقسیم می شود .
ثبت ديدگاه