انواع قیر
قیرهای طبیعی : دسته ای از مواد قیری هستند كه تحت تاثیر عوامل جوی و گذشت زمان به طور طبیعی ایجاد شده و بدون نیاز به روشهای تقطیر به كار میروند و از لحاظ تركیب و خواص بسیار متنوع هستند. قیرهای قطرانی : موادی سیاه رنگ و سخت هستند كه باقیمانده تقطیر قطران زغال سنگ هستند. سطح تازه شكسته براق است، به هنگام حرارت دادن، با افت سریع گرانروی، ذوب میشوند و دمای ذوبشان به روش تولید وابسته است. قیرهای نفتی : آن دسته از قیرهایی هستند كه منشاء آنها نفت خام است. این قیرها، قیرهای جامد و نیمه جامدی هستند كه به طور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با عملیات اضافی دیگری نظیر دمیدن هوا به دست میآیند و نسبت به انواع دیگر قیر، كاربردهای بیشتر و مصرف بالاتری دارند.
کاربردهای قیر
قیر معمولاً در حوزههای راهسازی، عایقکاری و ساير صنايع به کار میرود. حدودا 85 درصد از قیر تولیدی، در حوزه راهسازی مورد استفاده قرار گرفته و صنعت عایقکاری سهم حدود 10درصدي را به خود اختصاص داده است و ساير صنايع نيز حدود 5 درصد سهم مصرف دارند.. از ساير مصارف قير بجز راهسازی ميتوان به پوشش كف، بام، لوله های زیرزمینی، محافظ فلزات و همچنین آببندی مخازن، كانالها، پلها و تثبیت شنهای روان ، رنگ آمیزی و … اشاره نمود.
شیمی قیر
قير; ترکیبی هیدروکربنی با رنگ قهوهای تیره- سیاه، به اَشكال جامد، نیمهجامه یا ویسكوز، با خاصیت چسبندگی كه با منشاء طبیعی یا پالایشگاهی، عمدتاً حاوی هیدروكربنهایی با وزن ملكولی بالا است. این ماده به طور كامل در دیسولفید كربن(CS2 ) ، تریكلرو اتیلن (C2HCl3 ) و زایلن (C6H4(CH3)2 ) قابل انحلال است. فشار بخار آن در دمای محیط قابل اغماض و در این حالت تقریباً بدون بو است. فراوانترین و پركاربردترین نوع قیر، قیر نفتی است كه از نظر فیزیكی یك مادة همگن (Homogeneous ) و از نظر شیمیایی یك مخلوط ناهمگن (Heterogeneous ) از تركیبات شیمیایی مختلف است. این مخلوط هیدروكربنی عموماً شامل 90% اتمهای كربن و هیدروژن و الباقی ، نیتروژن، گوگرد و اكسیژن و مقادیرکمی از فلزات نیکل، آهن ، منیزیوم و….. است، قیر از لحاظ رفتاری مادهای است که در دمای محیط نه رفتار یک ماده الاستیک را دارد و نه یک ماده ویسکوز ، بلکه رفتار قیر شامل ترکیبی از این دو حالت یعنی ویسکوالاستیک است.
فرایند تولید قیر
قیرهای نفتی از سه فرآیند استحصال مستقیم, (Straight Run) هوادهی (Air Blowing) و اختلاط (Blending) تولید می شوند. – فرآیند Straight Run : در زمانی که مشخصات برش ته مانده برج تقطیر در خلاء پالایشگاه با مشخصات قیر مشابه باشد، برش فرآیندی با عنوان قیر بعنوان محصول نهایی دریافت می شود. – فرایند Air Blowing : زمانی که برش ته مانده برج تقطیر در خلاء (VB) پالایشگاه، مشخصات مشابه قیر نداشته باشد لذا در اینصورت VB بعنوان ماه اولیه به واحد قیر سازی منتقل شده و با فرایند هوادهی در راکتور همراه با واکنش های اکسیداسیون، دهیدرژناسیون و پلیمریزاسیون و با کنترل پارامتر های عملیاتی قیر با گرید های مختلف تولید می گردد. این فرآیند به دو روش پیوسته (Continues Process) و ناپیوسته (Batch Process ) صورت می گيرد. – فرایند Blending : فرآیند اختلاط برش های مختلف فرآورده های نفتی (با فرمولاسیون بهینه) ، با دستیابی به مشخصات استاندارد قیر
تاریخچه قیر
سومریها، آشوریها و بسیاری از تمدنهای پیشین از قیر به طور وسیعی استفاده میكردند و از این ماده به عنوان ماده ضد رطوبت و نیز براي محافظت از چوب و موارد مختلفی نظیر مومیایی كردن، مجسمه سازی و تزیینات استفاده میشد. همچنین قیر موجود در بسترهای طبیعی به همراه آجرهای پخته شده به صورت ماستیك در ساختمان معابد، پایه پلها، خیابانها و خانهها به كار برده شده است. در حدود چهار الی پنج قرن پیش از میلاد مسیح، هخامنشیان نیز از قیر برای آببندی در تخت جمشید استفاده كردهاند كه هنوز آثار آن در این مجموعه مشاهده مي شود. معادل انگلیسی قیر Bitumen است و اولین كاربرد این واژه در زبان لاتین به حدود سالهای 1460 میلادی برميگردد. در انگلیسی امریكایی آن را Asphalt مینامند كه در فارسي معادل “مخلوط آسفالتی” است. آغاز صنعت مدرن قیر را میتوان به 1712میلادی نسبت داد كه سنگهای قیرطبیعی در فرانسه كشف شدند. در آن هنگام مواد قیری را به طور سادهای به صورت كلوخه روی سطح جادههای محلی پخش میكردند تا ترافیك به تدریج آنها را ساییده و متراكم كند. این تكنیك كاملاً موفقیتآمیز بود و در مدت كوتاهی پیشرفتهایی در این زمینه حاصل شد كه ازجمله پورد كردن و گرم كردن مواد قبل ازاستفاده بود. سپس آسفالتها را با كوبیدن و مسطح كردن توسط آهن داغ (اتو) متراكم و محكم ميكردند. این ماده كه عموماً به نام سنگ آسفالت متراكم (Compressed Rock Asphalt ) شناخته میشد، با موفقیت بسیاری در خیابانهای اروپا بهكار گرفته و فراگير شد.