قیر (به انگلیسی: Bitumen) ماده‌ای چسبناک، سیاه‌رنگ و ضدآب است که کاربردهای فراوانی در ساخت‌وساز، به‌ویژه در راه‌سازی، عایق‌کاری رطوبتی و تولید محصولات نفتی دارد. این ماده از ترکیبات آلی سنگین به دست می‌آید و می‌تواند به‌صورت طبیعی در طبیعت وجود داشته باشد یا به‌صورت صنعتی از پالایش نفت خام تولید شود. قیر عمدتاً در ساخت و سازها، راه‌سازی، عایق کاری جاده‌ها، آسفالت کردن خیابان‌ها یا عایق بندی پشت بام‌ها استفاده میشود. این محصول با توجه به فرآیندهای مختلف تولید به انواع و درجه‌های مختلف و آزمایش‌های فیزیکی نظیر تست نفوذ، تست گرانروی (ویسکوزیته)، تست نقطه اشتعال، تست حلالیت، تست نقطه نرم شدن، تست انعطاف‌پذیری و موارد دیگر تقسیم میشود.در ادامه، قیر را به‌طور کامل از جنبه‌های مختلف بررسی می‌کنیم:
انواع قیر
- قیر طبیعی
- قیر صنعتی (پالایشگاهی)
قیر طبیعی
قیر طبیعی نوعی قیر است که به‌طور مستقیم از دل طبیعت و بدون نیاز به فرآیندهای پالایش نفتی به‌دست می‌آید. این نوع قیر حاصل تجزیه، اکسیداسیون و تبخیر مواد سبک نفت خام طی هزاران سال در شرایط خاص زمین‌شناسی است. برخلاف قیر صنعتی که از پالایش نفت تولید میشود، قیر طبیعی به‌صورت خام و آماده در مخازن زیرزمینی یا معادن سطحی یافت میشود. مانند: دریاچه قیر ترینیداد در آمریکای جنوبی یا معادن قیر گِلِمان در ایران (استان ایلام)
ویژگی‌های قیر طبیعی:
- در مقایسه با قیر پالایشگاهی از خلوص بیشتری برخوردار است
- پایداری شیمیایی بالاتر نسبت به قیر پالایشگاهی دارای پایداری شیمیایی بالاتری است.
- عمر بیشتر در کاربردهای عایق‌کاری. برای مصارف عایق کاری داری عمر بیشتری است.
- قیر طبیعی خاصیت آب‌گریزی دارد و می‌تواند به‌عنوان یک عایق مؤثر در برابر نفوذ آب و رطوبت عمل کند.
- این ماده چسبندگی بالایی دارد که آن را برای استفاده در صنایع راه‌سازی و عایق‌کاری بسیار مناسب می‌کند.
- قیر طبیعی در برابر تغییرات دما، مواد شیمیایی و سایش مقاومت بالایی دارد.
- قیر طبیعی را می‌توان پس از استفاده در پروژه‌های مختلف دوباره بازیافت و استفاده کرد.
قیر صنعتی (پالایشگاهی)
این نوع قیر در فرآیند پالایش نفت خام به‌دست می‌آید. زمانی‌که نفت خام در برج تقطیر تا دمای بالا گرم میشود، اجزای سبک آن جدا شده و ماده باقی‌مانده به‌عنوان قیر استفاده میشود.
انواع قیر صنعتی بر اساس روش تولید:
- قیر دمیده: از دمیدن هوای داغ به قیر خالص تولید میشود. (مناسب برای عایق‌کاری). قیر دمیده نسبت به قیر خالص دارای درجه نفوذ کمتری است، درجه نرمی بیشتری دارد و حساسیت کم تری نسبت به تغییرات دما دارد. این نوع قیر بیشتر در ساختن ورق‌های پوشش بام، باتری اتومبیل و اندودکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- قیر اکسیده: نوعی از قیر است که نقطه نرمی بالاتر و درجه نفوذ کمتری دارد.
- قیر محلول (Cutback): با حلال‌های نفتی مخلوط میشود تا در دمای پایین‌تر قابل استفاده باشد. قیر مخلوط در انواع آسفالت‌های پوششی و ماکادامی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- قیر امولسیون: قیر مخلوط‌شده با آب و مواد امولسیون‌کننده برای استفاده در شرایط سرد. از قیر امولسیونی برای آسفالت سرد در محیط‌های مرطوب یا برای عایق کاری استفاده میشود
کاربردهای قیر
1. راه‌سازی و آسفالت
مهم‌ترین کاربرد قیر در تولید آسفالت است. قیر به‌عنوان چسب بین مصالح سنگی عمل می‌کند و باعث چسبندگی، انعطاف‌پذیری و ضدآب شدن سطح جاده میشود.
2. عایق‌کاری رطوبتی
قیر یکی از بهترین مواد برای ایزولاسیون بام‌ها، پی ساختمان، استخر و مخازن است. در این کاربردها اغلب به‌صورت رول‌های ایزوگام یا قیر داغ استفاده میشود.
3. صنایع نفت و پتروشیمی
در صنایع پایین‌دستی نفت، قیر ماده اولیه بسیاری از ترکیبات مانند محافظ‌های ضدزنگ، رنگ‌ها و پوشش‌ها است.
4. صنایع ساختمانی
از قیر در ساختن عایق‌های صوتی، حرارتی و حتی بتن‌های مخصوص استفاده میشود.
5. استفاده به عنوان مالچ نفتی
درجه‌بندی قیر
درجه‌بندی قیر (Bitumen Grading) به‌معنای طبقه‌بندی قیر بر اساس ویژگی‌های فیزیکی و عملکردی آن است. این درجه‌بندی کمک می‌کند تا نوع مناسب قیر برای کاربردهای مختلف (مثل راه‌سازی، عایق‌کاری یا صنایع شیمیایی) انتخاب شود. مهم‌ترین هدف از درجه‌بندی قیر، اطمینان از عملکرد مناسب در شرایط اقلیمی و مکانیکی خاص است.
- درجه نفوذ (Penetration Grade)
قیر ایران بیشتر از این نوع استفاده میشود. بر پایه میزان نفوذ یک سوزن استاندارد به داخل قیر در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد در زمان مشخص (۵ ثانیه) تحت وزنه ۱۰۰ گرم انجام میشود. مثل قیر 60/70: عدد اول نشان‌دهنده کمترین میزان نفوذ، و عدد دوم بیشترین میزان است (بر حسب دهم میلی‌متر).
- درجه ویسکوزیته (Viscosity Grade یا VG)
در برخی کشورها مانند هند و آمریکا رایج‌تر است و نسبت به درجه نفوذ، دقیق‌تر عملکرد قیر در دماهای مختلف را نشان می‌دهد. مثل قیر VG-10
- درجه عملکردی (Performance Grade یا PG)
در سیستم‌های پیشرفته‌تر مانند آمریکا و کانادا استفاده میشود. در این روش، قیر بر اساس عملکرد آن در کمترین و بیشترین دمای محیطی درجه‌بندی میشود. مثل PG 64-22
- درجه‌بندی بر اساس نقطه نرمی (Softening Point)
نقطه‌ای است که قیر از حالت جامد یا نیمه‌جامد به مایع تبدیل میشود.
- درجه‌بندی بر اساس قیر دمیده (Blown Bitumen Grade)
مربوط به قیرهایی است که با دمیدن هوا به قیر خالص تولید شده‌اند. این قیرها بیشتر برای عایق‌کاری رطوبتی و صنعتی به‌کار می‌روند.
تفاوت قیر و آسفالت
برخی قیر و آسفالت را یکی در نظر میگرند در حالی که قیر یک ماده چسبنده است و به عنوان چسب استفاده میشود. در حالی که آسفالت ترکیبی از قیر و سنگ‌دانه‌ها (شن و ماسه) است. درواقع قیر به‌عنوان چسب در تولید آسفالت استفاده میشود.
نتیجه‌گیری
قیر ماده‌ای حیاتی در صنایع عمرانی، راه‌سازی و عایق‌کاری است. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاص آن، باعث شده در بسیاری از پروژه‌های زیرساختی به‌کار رود. شناخت نوع قیر مناسب برای هر کاربرد، نقش بسیار مهمی در دوام، کارایی و بهره‌وری پروژه ایفا می‌کند.
منابع:
- ۰ ۰
- ۰ نظر