قیر از جمله کاربردیترین موادی است که به واسطه ویژگیهای منحصربه فردی همچون آبگریزی عالی و چسبندگی بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته و در بسیاری از صنایع استفاده میشود. به صورت کلی قیرها میتوانند بر اساس فاکتورهایی همچون ترکیبات تشکیل دهنده، نحوه استخراج، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و … در دستهبندیهای مختلفی قرار گرفته و تنوع بالایی داشته باشند. ویژگیهای متفاوت فیزیکی و شیمیایی هر کدام از انواع قیرها باعث میشود که این ماده در مناطق گرمسیر، مناطق سردسیر و مناطق معتدل راندمان و کارایی متفاوتی داشته باشد. در ادامه این مطلب به بررسی و معرفی بهترین قیر برای مناطق سردسیر پرداخته میشود.
معرفی قیر برای مناطق سردسیر و انواع آن
قیر در حقیقت یک ماده هیدروکربنی است که به رنگ قهوهای تیره یا سیاه وجود داشته و از تقطیر نفت خام به دست میآید. این ماده میتواند در سولفور کربن و تتراکلروکربن به راحتی حل شود. قیر در دمای محیط جامد است اما با افزایش دما به حالت خمیری در میآید. مهمترین و اصلیترین ترکیبات تشکیل دهنده قیر شامل 4 دسته نفتالین و ترکیبات آروماتیک چند حلقوی، ترکیبات آروماتیک قطبی مانند فنول، هیدروکربنهای اشباع و ترکیبات هتروسیکلیک هستند.
قیرها به صورت کلی بر اساس درجه نفوذ، نقطه نرمی، شکل پذیری و نقطه اشتعال دستهبندی میشوند. همچنین قیر میتوان به صورت قیر طبیعی یا قیر صنعتی وجود داشته باشد. قیرهای صنعتی با پایه نفتی به سه دسته عمده شامل قیرهای خالص مانند قیرهای با درجه نفوذ مثل 70-60 و قیرهای PG مانند 30-75، قیرهای محلول مانند قیرهای MC، RC، SC و قیرهای امولسیونی مانند قیرهای CMS، CRS، CSS تقسیم میشوند.
گیلسونایت یا قیر طبیعی هم نوعی ماده معدنی طبیعی با رنگ سیاه است که دارای ویسکوزیته بالایی است و از هیدروکربنهای جامد تشکیل شده است. این ماده دارای میزان زیادی آسفالتین و نیتروژن بوده و در حلالهای ارگانیک راحت حل میشود و خلوص و سازگاری بالایی با مواد نفتی داشته و کاملاً آبگریز میباشد و در دمای 160 تا 220 درجه نیز ذوب خواهد شد.
ویژگیهای مناطق سردسیر برای انتخاب قیر مناسب
قبل از معرفی بهترین قیر برای مناطق سردسیر لازم است که ویژگیهای این مناطق بررسی شوند. مناطق سردسیر در حقیقت به مناطقی گفته میشوند که دارای زمستانهای طولانی، سرد و سخت بوده و چندین ماه از سال زمین پوشیده از برف و یخ است. در این مناطق میزان بارندگی در فصول گرم مانند بهار و تابستان کم اما بارندگی در زمستان زیاد است. همچنین در این مناطق دمای هوا در فصول سرد ممکن است تا 30 درجه زیر صفر کاهش پیدا کند. در حالی که دمای هوا در فصل تابستان افزایش شدیدی ندارد.
میانگین دمای هوا در گرمترین ماه سال در این اقلیم بیش از ۱۰ درجه سانتیگراد و متوسط دمای هوا در سردترین ماه سال کمتر از ۳ درجه سانتیگراد است به همین دلیل قیر مورد استفاده در این مناطق باید از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی منحصربهفردی برخوردار باشد.
بهترین قیر برای مناطق سردسیر
همانطور که گفته شد امروزه انواع مختلفی از قیرهای طبیعی و صنعتی وجود دارند که هر کدام میتوانند ویژگیهای منحصربهفردی داشته باشند و در مناطق مختلفی مورد استفاده قرار بگیرند. از جمله بهترین قیرهای برای مناطق سردسیر میتوان به موارد زیر اشاره داشت:
قیر پالایشگاهی 85/100
قیر صنعتی 85/100 در حقیقت یکی از انواع گرید های قیر است که میزان درجه نفوذ آن بین 85 تا 100 دهم میلیمتر است. همچنین میزان نقطه نرمی این قیر بین 41 تا 49 درجه سانتیگراد خواهد بود که به این معنی است این قیر میتواند تا دمای 40 و 41 درجه سانتیگراد بافت خود را به همان شکل اولیه حفظ کند و دچار تغییر شکل و دفرمگی نشود. شکل پذیری قیر پالایشگاهی 85/100 در حدود 100 سانتیمتر است و همین امر باعث میشود که این قیر از انعطافپذیری مناسبی برخوردار باشد. نقطه اشتعال قیر 85/100 هم بین 250 تا 300 درجه سانتیگراد است که نشان میدهد نقطه اشتعال بالایی دارد. این قیر با توجه به ویژگیها و مشخصاتی که دارد میتواند انتخاب بسیار خوبی برای جادهها، بزرگراهها، آزادراهها، خیابانها و … در مناطق سردسیر باشد.
قیر پالایشگاهی 70/100
قیر 70/100 هم از جمله قیرهای صنعتی است که میتواند شباهتهای بسیار زیادی به قیر صنعتی 85/100 داشته باشد. در حقیقت درجه نفوذ این قیر میتواند از 70 تا 100 دهم میلیمتر باشد و نقطه نرمی آن نیز بین 40 تا 50 درجه سانتیگراد خواهد بود. میزان شکل پذیری این قیر حدود 95 درصد بوده و تفاوت اندکی با قیر صنعتی 85/100 دارد. قیر 70/100 هم میتواند نقطه اشتعال بالایی داشته باشد و با توجه به ویژگیهای منحصربهفردی که دارد میتواند انتخاب بسیار خوبی برای مناطق سردسیر و اجرای جادهها، خیابانها، بزرگراهها و … باشد.
قیر 70/100 با توجه به ویژگیهایی که دارد برای ساخت جادههای اصلی و بزرگراهها در مناطق سردسیر و پرترافیک مناسب میباشد، همچنین در عایقکاری و ساخت خانه به کار میرود.
قیر ویسکوزیته یا بنتونایت
یکی دیگر از بهترین قیرها برای مناطق سردسیر، قیر ویسکوزیته یا بنتونایت است که همچون بیتومن و انواع قیرهای دیگر از ویژگیها و مشخصات منحصربهفردی برخوردار است. این قیر نیز از نفت خام به دست آمده و چسبندگی بسیار زیادی دارد. قیر ویسکوزیته میتواند انواع مختلفی همچون VG-10، VG-20، VG-30 و VG-40 داشته باشد که هرکدام میزان نفوذپذیری متفاوتی دارند.
اولین نوع ویسکوزیته، قیر VG-10 است که محدوده آن در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد قرار داشته و ویسکوزیته مطلق آن معمولاً ۸۰۰-۱۲۰۰ است. این نوع قیر میتواند از دماهای منفی 10 درجه تا دمای 25 درجه سانتیگراد راندمان مناسبی داشته باشد. همچنین قیر VG-20 نیز در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد گرانروی بین ۱۶۰۰-۲۴۰۰ دارد. قیرهای ویسکوزیته VG-10 و VG-20 به دلیل ویژگیها و مشخصات منحصربهفردی که دارند میتوانند کاربردهای متعددی در مناطق سردسیر و کوهستانی داشته باشند.
سؤالات متداول
قیر مناطق سرد باید چه ویژگیهایی داشته باشد؟
بارزترین ویژگی قیر مناطق سرد مقاومت بالا در برابر کاهش دما است بهگونهای که دچار شکستگی و ترک نشود.
بهترین قیر برای مناطق سردسیر کدام قیر است؟
هرکدام از قیرها میتوانند شرایط مختلفی از نظر نقطه نرمی، نقطه اشتعال، میزان گرانروی و … داشته باشند. اما به صورت کلی قیرهای صنعتی 85/100، قیر 70/100 و قیرهای ویسکوزیته VG-10 و VG-20 میتوانند در مناطق سردسیر ماندگاری و راندمان بهتری داشته باشند.
با چه روشی ویژگیهای قیر در مناطق سردسیر بهبود پیدا میکند؟
قیرهای صنعتی و پالایشگاهی میتوانند ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی خاصی داشته باشند. اما با ترکیب کردن آنها با پودر قیر معدنی میتوان شاخصههای مختلف آن مانند درجه نرمی، گرانروی و … را بهبود داد.
جمعبندی
قیرها میتوانند بر اساس فاکتورهای مختلفی دستهبندی شوند و از تنوع بالایی برخوردار باشند. تعدادی از این قیرها بر اساس ویژگیهایی که دارند میتوانند در مناطق سردسیر و کوهستانی راندمان و عملکرد بهتری داشته باشند که مهمترین آنها شامل قیرهای صنعتی 85/100، قیر 70/100 و قیرهای ویسکوزیته VG-10 و VG-20 هستند.