قیر مادهای سیاهرنگ، چسبناک و خمیری است که نقش مهمی در عایقکاری رطوبتی و راهسازی، بهویژه در تولید آسفالت، ایفا میکند. این ماده از مشتقات نفت خام بوده و در پالایشگاهها طی فرآیندهای تقطیر و اصلاح تولید میشود. انواع مختلف قیر هرکدام ساختار، ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند.
انواع قیر
قیر خالص که از نفت خام یا سنگهای معدنی قیرزا به دست میآید، پایه اصلی تولید سایر انواع قیر است. این ماده بسته به منشأ تشکیل و ویژگیهایی که از خود نشان میدهد دستهبندی میشود. قیر خالص برای دستیابی به عملکرد بهتر در شرایط مختلف، تحت فرآیندهایی مانند دمیدن هوا یا افزودن مواد خاص قرار میگیرد و از این طریق انواعی مثل قیر دمیده، قیر محلول، قیر امولسیونی و قیر پلیمری تولید میشود.
قیر نفتی و قیر طبیعی
قیر نفتی رایجترین نوع قیر است و از دو مرحله تقطیر نفت خام حاصل میشود. در مرحله اول، مواد سبکتر مانند بنزین و پروپان جدا میشود و در مرحله دوم که در شرایط نزدیک به خلأ انجام میگیرد، ترکیبات سنگینتر مثل نفت سفید و گازوئیل خارج شده و در نهایت مخلوطی از آسفالتن و مالتن باقی میماند.
در مقابل، قیر طبیعی طی سالیان متمادی و در اثر تبخیر تدریجی مواد فرار نفت خام در طبیعت تشکیل میشود. این نوع قیر دوام بیشتری نسبت به قیر نفتی دارد و گاهی بهصورت دریاچهای (مانند دریاچه قیر بهبهان یا ترینیداد) یا بهصورت معدنی استخراج میشود. در برخی منابع به این نوع «یواینتایت» نیز گفته میشود.
قیر دمیده
قیر دمیده با دمیدن هوای داغ در قیر خالص تولید میشود. این فرآیند سبب واکنش اکسیژن با هیدروژن موجود در هیدروکربورها و ایجاد پلیمریزاسیون میگردد. نتیجه این واکنش، قیری با درجه نرمی بالاتر و حساسیت دمایی کمتر است. این نوع قیر در صنایع مختلف مانند تولید ورقهای بام و باتری خودرو کاربرد دارد و با علامت R در بازار شناخته میشود.
قیر محلول
قیر محلول یا قیر مخلوط ترکیبی از قیر و حلالهایی مانند بنزین یا نفت سفید است. این نوع قیر در دمای محیط حالت مایع دارد و سرعت گیرش آن به نوع حلال بستگی دارد. به عنوان نمونه، قیر حلشده در بنزین به دلیل تبخیر سریع، «تندگیر» محسوب میشود، در حالی که قیرهای حلشده در نفت سفید یا نفت کوره بهترتیب کندگیر و دیرگیر نامیده میشوند. این نوع قیر بیشتر در انواع آسفالتهای پوششی و ماکادامی به کار میرود.
قیر ترینیداد
قیر ترینیداد نوعی قیر طبیعی است که از دهانه یک آتشفشان خاموش استخراج میشود. این قیر پس از جمعآوری در دمای حدود ۱۶۰ درجه سانتیگراد ذوب و تصفیه میشود. وجود مقدار قابل توجهی مواد معدنی ریز باعث شده این قیر از نظر حرارتی پایدار باشد و ویژگیهایی مانند درجه نرمی بالاتر و رفتار مناسب در تغییرات دمایی از خود نشان دهد. این نوع قیر معمولاً با قیر نفتی ترکیب میشود.
قیر امولسیونی
قیر امولسیونی که به قیرابه نیز معروف است، از مخلوط شدن قیر با آب و مقدار اندکی ماده امولسیونساز تولید میشود. ذرات قیر با بار الکتریکی مشابه در آب معلق میمانند و امولسیونی پایدار تشکیل میدهند. مزیت اصلی این نوع قیر، کاهش آلودگی و حذف خطر اشتعال حلالهاست. قیر امولسیون بیشتر در آسفالت سرد و نیز عایقکاری در مناطق مرطوب مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربردهای قیر
بخش عمده قیر تولیدی در راهسازی مصرف میشود و تنها بخش کوچکی از آن برای عایقکاری به کار میرود. در ساختمانسازی، قیر معمولاً بهصورت قیرگونی برای عایقبندی بامها و کف سرویسها استفاده میشود. محصولات آماده مانند ایزوگام نیز عملکرد مشابهی دارند و برای جلوگیری از نفوذ رطوبت، روشهایی نظیر بلوکاژ و ماکادم نیز بهکار گرفته میشود.
مشخصات فنی قیر
هر نوع قیر دارای ویژگیهایی مانند درجه نفوذ، گرانروی، درجه اشتعال، افت وزنی، شکلپذیری، خلوص و درجه نرمی است. این خصوصیات عملکرد قیر را در دماها و شرایط مختلف مشخص میکند. برای مثال، درجه نفوذ نشاندهنده میزان سختی قیر است، در حالی که درجه نرمی دمایی را بیان میکند که در آن قیر از حالت جامد به حالت روان تبدیل میشود. گرانروی میزان روانی قیر را مشخص میکند و افت وزنی بیانگر تبخیر مواد سبک در دمای بالاست. آزمون انگمی نیز برای سنجش شکلپذیری و مقاومت قیر در برابر کشیدگی انجام میشود.