انواع قیر از لحاظ شیمیائی
سه شنبه, ۲۳ ارديبهشت ۱۳۹۳، ۰۵:۲۱ ق.ظ
قیرهای جامد : قیرهای جامد که علامت اختصاری آنها A.C است و مستقیماً از تقطیر نفت خام بدست می آید و بر حسب درجه نفوذپذیریشان نامگذاری می شوند و انواع اینگونه قیرها در ایران به شرح زیر می باشد : قیرهای : 70-60 ، 100-85 ، 150-130 ، 200-180 ، 250 –220 ، 320 –280 قیرهای که با هوادادن به یکی از قیرهای نرم فوق تهیه می شوند و عبارتند از : قیرهای : 20 –10 ، 30 –20 ، 50 –40 و در بعضی موارد70 - 60 2. قیر جامد اکسید شده که با علامت اختصاری R که معرف انعطاف پذیری قیر است نمایش داده می شود ، این قیر از دمیدن هوا در مخلوطی از قیرهای نرم و مواد روغنی سنگین بدست می آید و بر حسب نقطه نرمی و درجه نفوذپذیری بصورت زیر نامگذاری کرده اند : 25 –85 R ، 15 – 90 R انواع قیر از لحاظ شیمیائی طبقه بندیهای مختلفی برای قیر صورت گرفته که دو مورد از مرسوم ترین آنها طبقه بندی بر اساس طبیعی یا نفتی بودن قیر و مورد مرسوم تر بر اساس نوع منبع تامین کننده قیر یعنی نفت یا ذغال سنگ یا چوب می باشد .( Tar ) قیرقطران این نوع قیر به دلیل تشابه ظاهری و کاربرد مشابه با قیر نفتی گاهی با یک اسم شناخته می شوند . چون منبع تهیه این نوع قیر با قیر نفتی متفاوت است ، ترکیب یمیائی و خواص فیزیکی متفاوتی دارد که در نتیجه یک لغت عمومی برای مایعاتی است که Tar . رفتاری متفاوت در هنگام استفاده و عملکرد در سرویس دارد از سوزاندن مواد آلی طبیعی مثل چوب یا ذغال سنگ و تقطیر تخریبی آنها در غیاب هوا می باشد . دو نوع قیر قطرانی با توجه به نوع فرآیند از سوزاندن یا کربونیزاسیون ذغال سنگ میتوان تهیه کرد : ١. یک فرآیند که حاصل آن قیری با در صدبالائی از آروماتیک ها ست قیری که در دمای ٦٠٠ درجه سانتی گراد بدست می آید و دارای در صد پائین تری آروماتیک است که پس از سرد کردن بخارات و جداسازی برشهای روغنی مواد باقیمانده قیر ذغال سنگ است.
BS با برشهای روغنی بدست می آید و در استاندارد Pich از اختلاط
(Refined tar ) قیر قطرانی پالایشگاهی تولید می شده که پس از tar و pich
دارای ٨ گرید مختلف میباشد . در عصر انقلاب صنعتی اروپا مقدار زیادی پیدایش
منابع نفت و گاز ، ذغال سنگ تقریبا" کنار گذاشته شده و مصرف آن بسیار کاهش
یافته است .امروزه ٩٠ % از این محصولات در چهار گروه کاربردی راهسازی ،
خاکه ذغال قالبی، الکترودهای ذغالی و لعاب و روکش لوله ها استفاده میگردد
ولی استفاده از قیر های حاصل از ذغال سنگ پالایشگاهی در جاده ها فقط محدود
به مخلوط برای پوششهای سطحی میباشد و این بدان دلیل است که این قیر ها در
دمای پائین محلول تر و عملکرد بهتری دارند و در نتیجه چسبندگی بهتری ایجاد
میکنند ولی ضعف اصلی این قیر ها حساسیت حرارتی بیشتر آن نسبت به قیر نفتی
میباشد .( Bitumen ) قیر نفتی قیر خود بخود به دو بخش قیر نفتی و قیر
طبیعی تقسیم میشود ١- قیر طبیعی وقتی که نفت خام بطور طبیعی از بین لایه
های شکست خورده زمین به سطح زمین صعود کند و مواد فرار آن تبخیر شود به
صورت دریاچه ای در روی زمین ظاهر شده که به آن قیر دریاچه ای میگویند
مهمترین معدن قیر دریاچه ای درجهان قیر دریاچه ای ترینیداد است که در حدود
١٠ تا ١٥ میلیون متر مکعب از قیر را در بر میگیرد . دریاچه قیر برمودا در
ونزوئلا نیز از جمله معادن مهم دیگر محسوب میگردد . درنقاط مختلف ایران از
جمله پاتاق کرمانشاه ، گشان ، تشتان ، بهبهان ، دره مغان و خرافه فارس وجود
دارد .این محصول طبیعی که به نام Epure معروف است به علت سفت بودن
برای راهسازی مناسب نمی باشد ٢- قیر سنگها قیر سنگها عمدتا سنگهای آهکی و
ماسه ای است که نفت خام در آنها نفوذ کرده و باگذشت زمان مواد فرار آن
تبخیر شده و قیر در این سنگها باقیمانده است قیر سنگها را پس از خرد و نرم
کردن حرارت داده ودر سطح راه پخش می کنند احتمالا قدیمی ترین مواد مورد
مصرف در راهسازی قیر سنگها بوده اند مقدار قیر موجود در فرانسه Gard در قیر
سنگها از ٧ تا ٨٠ در صد تغییر میکند . منابع اصلی این معدنها در جهان
عبارتند از Rayusa در ایتالیا و Neuchatel در سوئیس ٣- قیر های نفتی بیش
از ١٥٠٠ نوع نفت خام وجود دارد که فقط ١٠٠ نوع آن برای ساخت قیر مناسب
هستند . عمده ترین منبع تهیه قیر ، نفت خام میباشد . ترکیبات شیمیائی قیر و
ساختار آن شدیدا به نفت خام اولیه ای که از آن مشتق شده و فرآیندی که جهت
تولید آن به کار رفته بستگی دارد . بطور کلی نفت خام به سه دسته پارافینیک
،نفتنیک و آسفالتیک تقسیم میشود . در پالایشگاههای نفت پس از جدا سازی مواد
فرار سبک شده از بالای برج ، مواد غیر فرار که قسمت اعظم آن را قیر تشکیل
میدهد از انتهای ستون تقطیر خارج میگردد . این باقیمانده یا ته مانده برج
خلاء بعنوان خوراک در ساخت ٢٠ نوع قیر با گریدهای مختلف بکار میرود . در
بعضی موارد میتوان این ته مانده را بعنوان قیر مصرف نمود و گاهی بدلیل
بهبود اثر بخشی و اصلاح خواص فیزیکی اصلاحاتی بر روی آن انجام میگیرد که از
آن جمله دمیدن هوا به قیر است .قیر دمیده قیر دمیده برای اولین بار در
سال ١٨٩٠ از واکنش قیر داغ با اکسیژن بدست آمد و بدنبال آن تحقیقات زیادی
در مورد متغیر های فرآیند، طراحی دستگاه و کنترل واکنشهای شیمیائی انجام
گرفت . هوا دهی قیر فرآیندی میباشد که در آن قیر داغ با هوا تماس داده شده
که بر اثر این تماس قیر سفت شده و حساسیت حرارتی آن کاهش می یابد . موارد
استفاده قیر دمیده در ساخت لایه های عایق رطوبتی ، خشتهای اسفالتی و آب
بندی بامها و حتی اسفالت جاده ها و بسیاری موارد دیگر می باشد . برای
نامگذاری قیر های دمیده از چپ به راست پس از حرف و R ٨٠/ ابتدا نقطه نرمی و
سپس درجه نفوذ پذیری را می نویسند در ایران سه نوع قیر دمیده داریم ، ٢٥ R
R ١١٠/ و ١٠ R ٩٠/١٥ انواع قیر از لحاظ فیزیکی قیر ها از لحاظ ساختار
فیزیکی به سه گروه قیر های نرم ، قیر های جامد و قیر های مایع تقسیم میشوند
( penetration grade Asphalt ) قیر های نرم قیر های نرم قیر هائی هستند که
از تقطیر مستقیم نفت خام با دمیدن هوا در بازمانده های تقطیر بدست میآیند .قیر
های نرم بر پایه درجه نفوذ در ٢٥ درجه سانتیگراد به ترتیب از صفر تا ١٠
جامد و از ١٠ تا ١٠٠ نیمه جامد و از ١٠٠ به بالا بسیار نرم خواهد بود .
تولید قیر های نیمه جامد که بیشتر در راهسازی به مصرف میرسند بیشتر از بقیه
قیر هاست و مشخصات آنها بنا به نیاز و شرایط دلخواه تغییر میکند .(oxidized
grade ) قیر های جامد این قیرها از اکسیده شدن قیر های نرم به تنهائی یا
در آمیزه ای با روغن های سنگین پدید میاید . نقطه نرمی این قیر ها نزدیک به
٢٠ درجه سانتی گراد از نقطه نرمی قیر های نرم – با درجه نفوذهای برابر
بالا تر است . مشخص میشوند و دسته بندی آنها با ذکر حد وسط نقطه R این
فرآورده ها خاصیت الاستیکی داشته و گاه با ٨٥ نشانه قیری است که نقطه نرمی
آن ٨٥ و درجه نفوذ / نرمی و درجه نفوذ انجام میگیرد . مثلا قیر ٢٥ پذیری آن
در ٢٥ درجه سانتی گراد ٢٥ است ( Cut back Bitumen ) قیر های مایع کاربرد
قیر هنگامی به آسانی میسر است که بصورت مایع باشد ، قیر مایع به خوبی پخش
شده و با مواد معدنی آمیخته میشود . برای فراهم کردن زمینه این کار سه راه
وجود دارد ، حرارت دادن ، رقیق کردن آن با حلالهای مناسب و تهیه امولسیونی
از آن .قیر های نرمی که درجه نفوذ آنها در ٥٠ گرم بار و زمان ٥ ثانیه و
در ٢٥ درجه سانتی گراد ، بیش از ٣٥٠ باشد قیر مایع شمرده میشود . این قیر
ها معمولا با رقیق شدن بازمانده های نیمه جامدی که از تقطیر بدست می آیند
ساخته میشونددر تهیه قیر مایع نوع قیر و نوع حلال میبایستی با دقت انتخاب
شود . درجه خلوص ، حدود نقطه جوش و خوشبو بودن حلال در مرتبه نخست اهمیت
قرار دارد برای تهیه قیر مایع حلالهای تبخیر شونده غیر سمی و غیر آتشگیر
مناسب هستند . قیر های مایع با نام و مشخصات قیر های مایع زود بند یا زود
گیر که دارای حلالی سبک و فرار مثل بنزین است و بدلیل تبخیر شدید حلال در
مدت زمان کوتاه و بجای ماندن قیر اصلی قیر زود گیر، نامگذاری شده -٨٠٠، RC
-٢٥٠ ، RC- است قیر های زود گیر بر اساس گرانروی بر حسب سانتی استوک به
چهار نوع ٧٠ تقسیم بندی میشود قیر های مایع نیم بند یا کند گیر از حل کردن
قیر در حلال نفت RC- و ٣٠٠٠ RC سفید حاصل میگردد که نفت سفید آن نسبت به
بنزین از سرعت تبخیر کندتری برخوردار است قیر های کند گیر به پنج دسته
تقسیم میشوند که گرانروی آنها در ٦٠ درجه سانتیگراد از حداقل ٦٠ تا ٦٠٠٠
سانتی استوک تغییر میکند و قیر های مایع دیر بند یا دیر گیر که حلال آنها
از روغنهای سنگین و سایر حلالهای دیر گیر نفتی مانند گازوئیل یا نفت سیاه
تشکیل گردیده است را میتوان مانند قیر خالص از تقطیر نفت خام بدست آورد در
این حالت قیر های دیرگیر را روغن راه نامیده که هنوز برش روغنی موتور نفت
خام از آن جدا نشده است . در واقع این روغنها در شرایط آب و هوائی عادی
تبخیر نمیشود بلکه در ساختار مولکولی آن تدریجی و در مدت طولانی تغییر حاصل
میگردد .
:: شماره های تماس : 09183655579 و 09120660185 ::