قیر یکی از مواد حیاتی در صنعت ساختوساز و راهسازی است که به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود، جایگاه ویژهای در پروژههای عمرانی دارد. قیر پتروپالایش افتخار توس با بهرهگیری از پیشرفتهترین فناوریها و رعایت استانداردهای جهانی، محصولی باکیفیت و چندمنظوره ارائه میدهد. این محصول در انواع مختلف نظیر قیر شل ۶۰/۷۰، قیر مخلوط ۸۵/۲۵، قیر بشکه ۲۲۰ لیتری و قیر حلب تولید و عرضه میشود تا پاسخگوی نیازهای متنوع صنعت باشد.
از راهسازی تا عایقبندی ساختمانها، قیر پتروپالایش افتخار توس بهعنوان یکی از گزینههای برتر، دوام و کارایی را تضمین میکند. با شناخت بهتر این محصول و ویژگیهای فنی آن، میتوانید بهترین انتخاب را برای پروژههای خود داشته باشید.
قیر چیست؟
قیر مادهای سیاهرنگ، چسبنده و ضدآب است که بهصورت طبیعی در معادن یا از طریق پالایش نفت خام به دست میآید. این ماده در دمای محیط نیمهجامد است و با افزایش حرارت به حالت مایع در میآید، که امکان استفاده از آن را در کاربردهای مختلف فراهم میکند. ساختار قیر ترکیبی از هیدروکربنهای پیچیده و عناصر معدنی است که آن را به مادهای مقاوم در برابر شرایط جوی و رطوبت تبدیل میکند.
قیر به دلیل ویژگیهایی مانند چسبندگی بالا، مقاومت در برابر نفوذ آب و انعطافپذیری، بهطور گسترده در صنایع راهسازی و ساختوساز استفاده میشود. از این ماده برای تولید آسفالت، عایقبندی ساختمانها و سازههای صنعتی و حتی پوششدهی مخازن و لولهها بهره میبرند. انواع قیر نظیر قیر طبیعی و قیر پالایشگاهی، هر کدام بسته به نیاز و نوع پروژه کاربرد خاص خود را دارند.
انواع قیر و کاربردهای آن
قیر (Bitumen) مادهای هیدروکربنی با ساختار متراکم و چسبندگی بالا است که از منابع طبیعی مانند ماسههای نفتی و دریاچههای قیر استخراج میشود. همچنین، بهعنوان محصول جانبی پالایش نفت خام، قیر تصفیهشده تولید میشود. علاوه بر این، نوع دیگری از قیر با نام (Tar) نیز وجود دارد که از تقطیر قطران زغالسنگ به دست میآید. بهطور کلی، سازمان زمینشناسی ایالات متحده آمریکا قیر را نوعی نفت فوقسنگین معرفی کرده است که چگالی API آن کمتر از 10 است و به دلیل وزن زیاد در آب فرو میرود. میزان ویسکوزیته (گرانروی) قیر نیز بسیار بالاست و به بیش از 10000 سانتیپویز میرسد.
قیر در دمای معمولی، به دلیل گرانروی زیاد، به حالت جامد یا نیمهجامد باقی میماند و جریان ندارد. برای انتقال آن از طریق لوله، باید ابتدا گرم شود یا با روغنهای سبکتر ترکیب شود تا رقیقتر گردد. ساختار شیمیایی قیر شامل مولکولهای هیدروکربنی مانند آسفالتین و رزین است که این ترکیبات در کنار عناصری چون نیکل، وانادیم، نیتروژن، گوگرد و اکسیژن حضور دارند. در برخی موارد، برای بهینهسازی کاربرد قیر، این عناصر و ترکیبات اضافی به دلیل اثرات آلایندگیشان حذف میشوند.
قیر چیست و چه کاربردهایی دارد؟
قیر مادهای بر پایه نفت است که به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود در صنایع مختلفی مانند راهسازی و ساختوساز کاربرد گستردهای دارد. این ماده بهعنوان عایق و آببند، در عایقبندی سقف ساختمانها و بهعنوان چسبی قوی در تولید آسفالت برای تثبیت مکان و چسباندن سنگ و ماسه استفاده میشود. در کشورهایی مانند کانادا، بخش بزرگی از قیر استخراجشده برای تولید فرآوردههای نفتی مانند بنزین به پالایشگاهها فرستاده میشود. استفاده از قیر در راهسازی نهتنها هزینهها را کاهش میدهد، بلکه طول عمر جادهها را نیز افزایش داده و نیاز به تعمیرات مکرر را کاهش میدهد.
نحوه تولید و فرآوری قیر
قیر عمدتاً از طریق تقطیر نفت خام در پالایشگاهها تولید میشود. در این فرآیند، نفت خام تحت تقطیر اتمسفری گرم شده و اجزای آن بر اساس وزن مولکولی جدا میشوند. در پایان این فرآیند، مادهای سنگین به نام کف وکیوم یا ته خلاء باقی میماند که ماده اولیه تولید قیر تصفیهشده است. این ماده برای فرآوری بیشتر به پالایشگاه دیگری منتقل میشود، جایی که از روشهایی مانند دمیدن، مخلوط کردن، ترکیب با پلیمرها یا استفاده از حلالها برای بهبود کیفیت قیر استفاده میشود. حلالهایی مانند تتراکلرید کربن و گوگرد کربن بهطور خاص برای جداسازی ناخالصیها به کار میروند و خلوص قیر را مشخص میکنند.
تفاوت قیر قطران نفت و قیر حاصل از تقطیر زغالسنگ
بیتومن (Bitumen): نوعی قیر است که از منابع نفتی استخراج میشود و بهعنوان محصولی بر پایه نفت خام شناخته میشود. این نوع قیر به دلیل خصوصیات شیمیایی و ساختاریاش برای کاربردهایی مانند راهسازی، عایقبندی و تولید آسفالت استفاده میشود.
قیر حاصل از تقطیر زغالسنگ (Tar): مادهای است که از فرآیند تقطیر چوب یا زغالسنگ به دست میآید. این نوع قیر به دلیل خواص متفاوت، در صنایع دیگری مانند تولید مواد شیمیایی و رنگها به کار میرود. به دلیل تفاوت در منشأ و ویژگیها، نمیتوان این دو نوع قیر را بهجای یکدیگر استفاده کرد.
انواع قیر و ویژگیهای آن
- قیر طبیعی (Gilsonite):
این نوع قیر بهصورت تودهای از معادن استخراج شده و معمولاً به شکل پودر میکرونیزه مصرف میشود. گیلوسنیت حاوی ناخالصیهایی مانند خاکستر است و بر اساس درصد ناخالصیها و اندازه ذرات دستهبندی میشود. - قیر پالایشگاهی (Refinery Bitumen):
قیری است که مستقیماً از پالایش نفت خام تولید میشود. این نوع قیر، بسته به سختی و نرمی آن، کاربردهای متنوعی دارد. امروزه برای اصلاح خواص قیر پالایشگاهی، ترکیباتی مانند پلیمرها، حلالها و امولسیفایرها به آن افزوده میشود تا برای مصارف خاص بهینهسازی شود.
دستهبندی قیرهای اصلاحشده
قیرهای اصلاحشده بر اساس ویژگیها و کاربردهای خاص خود در سه گروه اصلی زیر قرار میگیرند:
- قیر کاتبک (Cutback Bitumen): نوعی قیر اصلاحشده با ویسکوزیته پایین است که از ترکیب قیر خالص پالایشگاهی با حلالهای آلی مانند گازوئیل، نفتا، روغن دیزل و نفت کوره تولید میشود. این حلالها به دلیل نقطه جوش پایین، سریعاً تبخیر شده و قیر خالص را روی سطح باقی میگذارند. بسته به سرعت تبخیر حلال، قیر کاتبک در سه نوع پخت آهسته، متوسط و سریع عرضه میشود. این نوع قیر معمولاً در صنایع نیازمند قیر با ویسکوزیته پایین و در فرآیندهای آسفالتسازی بدون نیاز به گرما کاربرد دارد.
- قیر امولسیونی (Emulsion Bitumen): این قیر با افزودن مقدار مشخصی آب و امولسیفایر به قیر خالص تولید میشود. قیر امولسیونی که به شکل مایع و با ویسکوزیته پایین است، در تعمیر و نگهداری جادهها استفاده میشود و به دلیل امکان استفاده سرد، مادهای دوستدار محیط زیست محسوب میشود. این نوع قیر بر اساس بار الکترواستاتیکی ذرات و مدت زمان شکستن (تبخیر آب) در انواع کاتیونی، آنیونی و تنظیم سریع، متوسط یا آهسته دستهبندی میشود.
- قیر اصلاحشده با پلیمر (Polymer Modified Bitumen – PMB): قیری است که با افزودن 1 تا 5 درصد مواد پلیمری، مقاومت و انعطافپذیری بیشتری پیدا میکند. این مواد معمولاً شامل پلیمرهای طبیعی مانند لیگنین، ترموپلاستیکها، لاستیک طبیعی و مصنوعی و الاستومرهای ترموپلاستیک هستند. استفاده از قیر پلیمری باعث کاهش حساسیت دمایی، افزایش چسبندگی و بهبود عملکرد در برابر تغییرات دما میشود.
دستهبندیهای خاص قیر
علاوه بر سه گروه اصلی بالا، دستهبندی دیگری نیز برای قیر وجود دارد که شامل موارد زیر است:
- قیر اکسید شده: از دمیدن هوای گرم به قیر پالایشگاهی در شرایط خلأ تولید میشود. این نوع قیر که سخت و شکننده است، به دلیل مقاومت در برابر نفوذ و نقطه نرمی بالا در عایقکاری ساختمانها استفاده میشود. قیر اکسید شده بر اساس درجه نفوذ و نقطه نرمی به سه دسته کم، متوسط و سخت تقسیم میشود.
- قیر کریستالی: این قیر، مادهای سخت و شکننده است که از باقیمانده مواد تقطیر نفت خام به دست میآید. قیر کریستالی خاصیت ارتجاعی ندارد و بیشتر در کاربردهای خاص و اقتصادی استفاده میشود.
کاربردهای قیر در صنایع مختلف
قیر به دلیل خواص چسبندگی و ضد آب بودن، نقش کلیدی در صنایع مختلف ایفا میکند. برخی از کاربردهای مهم آن عبارتند از:
- راهسازی و جادهسازی: حدود 85 درصد از قیر تولیدی در ساخت جادهها، باند فرودگاه و سکوها استفاده میشود.
- عایقبندی: به عنوان ضد آب برای جلوگیری از نفوذ رطوبت در ساختوساز بناها، کفپوش کارخانهها و پوشش کانالهای آب به کار میرود.
- کاربردهای ساختمانی: قیر نفوذی و امولسیونی برای ساخت خطوط راهآهن و قیر پلیمری برای کاهش صدا و ارتعاش در صنعت ریلی استفاده میشود.
- صنایع دریایی: در پوشش کانالها، تونلهای زیرزمینی، سدسازی و اسکلههای دریایی استفاده گستردهای دارد.
- موارد متفرقه: از قیر در تولید مواد نمدی سقف، جوهر چاپ، کاغذ بستهبندی، عایق کابل برق و جعبههای اتصال نیز بهره میگیرند.
قیر با انواع و ویژگیهای متنوع خود، یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع عمرانی و ساختمانی است. انتخاب نوع مناسب قیر بر اساس نیاز پروژه و شرایط محیطی میتواند به بهبود عملکرد و کاهش هزینهها کمک کند.
مشخصات فنی انواع قیر
برای تشخیص قیر مرغوب و متناسب با نیاز، آشنایی با مشخصات فنی قیر اهمیت زیادی دارد. این مشخصات به شما کمک میکنند تا قیری با کیفیت بالا و طول عمر مفید انتخاب کنید. در ادامه، مهمترین ویژگیهای فنی انواع قیر توضیح داده شدهاند:
1. درجه نفوذ
یکی از معیارهای اصلی کیفیت قیر، درجه نفوذ آن است. این ویژگی نشاندهنده میزان سختی و مقاومت قیر است. هرچه درجه نفوذ کمتر باشد، قیر سختتر و مقاومتر است. درجه نفوذ بهوسیله یک سوزن استاندارد تحت وزن ۱۰۰ گرم، در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و به مدت ۵ ثانیه اندازهگیری میشود و برحسب دهم میلیمتر بیان میگردد.
2. ویسکوزیته (گرانروی)
ویسکوزیته نشاندهنده میزان لزجت قیر است. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، قیر خاصیت جامد بیشتری دارد. این خاصیت به کمک دستگاه Saybolt Furol یا روش سینماتیک اندازهگیری میشود.
3. نقطه اشتعال
نقطه اشتعال، دمایی است که در آن گازهای قیر با نزدیک شدن شعله مشتعل میشوند. این ویژگی برای ایمنی در فرآیند گرم کردن قیر بسیار مهم است. حداکثر دمای گرم کردن قیر نباید از نقطه اشتعال تجاوز کند.
4. کاهش وزن در زمان حرارت دادن
در زمان حرارت دادن قیر، بخشی از روغن و ترکیبات نفتی آن تبخیر میشوند و وزن قیر کاهش مییابد. این ویژگی در دمای ۱۶۳ درجه سانتیگراد و طی ۵ ساعت بررسی میشود که شرایط تقریبی پخت قیر در آسفالتسازی را شبیهسازی میکند.
5. شکلپذیری (Ductility)
خاصیت شکلپذیری قیر نشاندهنده میزان کششپذیری آن قبل از پاره شدن است. برای سنجش این ویژگی، نمونهای از قیر با سطح مقطع ۱ سانتیمتر مربع با سرعت ۵ سانتیمتر بر دقیقه کشیده میشود.
6. نقطه نرم شدن
دمایی که در آن قیر به حالت سیال درمیآید، نقطه نرم شدن نام دارد. قیری که نقطه نرم شدن بالاتری دارد، حساسیت کمتری به تغییرات دمایی نشان میدهد. معمولاً نقطه نرم شدن قیرهای استاندارد در بازه ۶۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد قرار دارد.
7. حلالیت در CS2
حلالیت قیر در تتراکلرید یا کربن گوگرد، نشاندهنده خلوص آن است. ناخالصیهای قیر در حین حل شدن باقی میمانند و از این طریق میتوان درصد خلوص قیر را محاسبه کرد.
فرمول محاسبه خلوص قیر
برای محاسبه درصد خلوص قیر از رابطه زیر استفاده میشود:
(وزن قیر نمونه) ÷ (وزن ناخالصی – وزن قیر)
این مشخصات فنی به شما کمک میکنند تا قیری متناسب با کاربرد خود انتخاب کنید و از طول عمر و کیفیت مناسب آن بهرهمند شوید.
چرا خرید قیر از پتروپالایش افتخار توس؟
پتروپالایش افتخار توس یکی از تولیدکنندگان برتر قیر در ایران است که با ارائه محصولات متنوع و باکیفیت، پاسخگوی نیازهای مختلف صنعتی، ساختمانی و راهسازی میباشد. این شرکت با رعایت استانداردهای بینالمللی، تولید قیرهایی با ویژگیهای فنی برجسته مانند درجه نفوذ مناسب، نقطه اشتعال استاندارد و ویسکوزیته مطلوب را تضمین میکند. تنوع محصولات، قیمت رقابتی، صادرات گسترده، و خدمات مشتریان حرفهای، خرید قیر از پتروپالایش افتخار توس را به انتخابی مطمئن و اقتصادی تبدیل کرده است.