قیر ماده‌ای سیاه رنگ است که در صنایع گوناگونی کاربرد دارد و به جهت اینکه آب را از خود عبور نمی‌دهد، برای عایق‌کاری از آن استفاده می‌شود. امروزه انواع مختلفی از این محصول پرکاربرد همانند گیلسونایت، قیر دمیده (اکسیده شده)، قیر پلیمری و … توسط تولید‌کنندگان به بازار عرضه می‌گردد که هر‌کدام برای مصرفی خاص و شرایط آب و هوایی ویژه‌ای مناسب هستند. برای کاهش هزینه‌ها و دوام بیشتر، باید با توجه به شرایط و نیاز خودتان اقدام به خرید قیری مناسب کنید.
پرسشی که به وجود می‌آید این است که بر اساس چه معیاری می‌توانید متوجه شوید که کدام قیر برای شما مناسب است؟ برای پاسخ به این پرسش، ابتدا باید ویژگی‌های آن را بشناسید و سپس با توجه به نیاز خود و شرایط جوی موجود، اقدام به خرید قیری مناسب کنید. یکی از این ویژگی‌ها نقطه نرمی قیر نام دارد که ما در این مقاله قصد پرداختن به آن را داریم. در پایان این مقاله شما با تعریف نقطه نرمی قیر آشنا شده، شرح آزمایش آن را مشاهده می‌کنید، راجع به کاربرد آن و رابطه اش با درجه نفوذ قیر اطلاعات بیشتری کسب خواهید کرد. پس تا پایان این مقاله با پترو صنعت فومه همراه باشید.
تعریف نقطه نرمی قیر
قیر بر خلاف بسیاری از مواد موجود در طبیعت نقطه ذوب مشخصی ندارد. در حقیقت با بالا رفتن دمای قیر، گرانروی (ویسکوزیته) آن به صورت تدریجی کاهش پیدا می‌کند و به ماده‌ای روان‌تر، همراه با چسبندگی بیشتر تبدیل می‌شود. از این رو در بررسی این ماده به دلیل نداشتن نقطه ذوب مشخص، از اصطلاح نقطه نرمی قیر استفاده می‌شود.
نقطه نرمی عبارت است از دمایی که در آن قیر به گرانروی مشخصی رسیده و به اندازه استاندارد تعیین شده نرم می‌شود. مقدار این دما با استفاده از آزمایش حلقه و گلوله قابل تعیین است. متداول‌ترین استاندارد برای مشخص کردن نقطه نرمی، استاندارد ASTM D36 می‌باشد. در ادامه به تشریح این آزمایش و بررسی نکات مربوط به آن می‌پردازیم.
آزمایش حلقه و گلوله
لوازم مورد نیاز برای آزمایش
- قیر نمونه آزمایش
- دو عدد گلوله فولادی
- دو عدد حلقه برنجی
- بشر شیشه‌ای
- هیتر (گرمکن)
- دماسنج
- پایه برای نگهداری حلقه‌ها
- آب مقطر
روند آزمایش
ابتدا قیر را حرارت دهید تا از حالت جامد به شکل مایع در‌آید. پس از آن حلقه‌ها را نیز تا دمای قیر مذاب گرم کنید. سپس آن‌ها را بر روی سطحی صاف قرار داده و قیر را داخل حلقه‌ها بریزید. اجازه دهید حلقه و قیر درون آن در دمای اتاق خنک شوند و پس از خنک شدن، قیر اضافی را از آن جدا کنید. برای جدا کردن اضافات می‌توانید از یک کاردک یا چاقوی داغ شده استفاده کنید.
بعد از خنک شدن قیر و حلقه در دمای اتاق، آن‌ها را بر روی پایه نگهدارنده قرار داده و در داخل بشر شیشه‌ای بگذارید. بشر را با آب مقطر با دمای 5 درجه سانتیگراد پر کنید و اجازه دهید تا به مدت حداقل 15 دقیقه، حلقه‌ها و قیر در داخل آب خنک شوند. در مرحله بعدی گلوله‌ها را داخل حلقه بر روی قیر قرار داده و همچنین مطابق شکل زیر دماسنج را در محل خود تنظیم کرده و کل ظرف را به همراه محتویات آن بر روی هیتر بگذارید.
در مرحله آخر این آزمایش شروع به بالا بردن دمای ظرف شیشه‌ای و محتویات آن با آهنگ 5 درجه سانتیگراد بر دقیقه، به صورت یکنواخت کنید. با بالا رفتن دما و نرم شدن قیر، گلوله به دلیل وزن خود، در حالتی که پوشیده از قیر است به طرف پایین ظرف حرکت می‌کند. پس از آنکه گلوله به کف ظرف برخورد کرد، باید دمایی که دما سنج نشان می‌دهد را یادداشت کنیم.
همانگونه که اشاره شد در این آزمایش از دو گلوله استفاده می‌شود؛ بنابراین نقطه نرم شدن قیر برابر است با متوسط دما‌هایی که دو گلوله در آن دو دما به کف ظرف برخورد می‌کنند.
نکات آزمایش نقطه نرمی
- برای قیر‌هایی که نقطه نرمی آن‌ها بین 40 تا 60 درجه سانتیگراد است، اختلاف بین دمای قرائت شده دو گلوله، نباید بیش از 1 درجه سانتیگراد باشد. همچنین برای قیر‌هایی که نقطه نرمی آن‌ها بین 61 تا 80 درجه سانتیگراد است، اختلاف دمای برخورد دو گوی به کف ظرف باید کمتر از 5 درجه سانتیگراد خوانده شود. در غیر این صورت آزمایش نا‌معتبر بوده و باید دوباره آن را تکرار کرد.
- سطح صاف استفاده شده در آزمایش می‌توند از جنس شیشه یا ورق فلزی باشد. مهم‌ترین نکته عدم تخلخل در سطح آن است تا قسمت زیرین قیر، هنگام خنک شدن به صورت یکنواخت پخش شود.
- بهتر است سطح صافی که روی آن قیر‌ها را به داخل حلقه‌ها می‌ریزید با مخلوطی از گلیسرین و دکسترین به نسبت مساوی بپوشانید. این کار از مانع چسبیدن قیر به سطح آن می‌شود و کار شما را برای جدا کردن آن راحت‌تر می‌کند.
- این آزمایش به طور معمول با دقت 5 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری می‌شود.
کاربرد نقطه نرمی قیر
نقطه نرمی یکی از ویژگی‌های بسیار مهم برای قیر‌ها به حساب می‌آید که از این خصوصیت در نام‌گذاری برخی از قیر‌ها استفاده می‌شود. برای مثال در قیر R85/25 که نام یکی از قیر‌های دمیده است، عدد اول بیانگر درجه نفوذ قیر و عدد دوم بیانگر نقطه نرمی قیر می‌باشد. با احتساب این موضوع می‌توانیم با استفاده از نام قیر از مقدار نقطه نرمی آن مطلع شویم.
با دانستن نقطه نرمی قیر می‌توانیم با توجه به شرایط جوی حاکم بر یک منطقه جغرافیایی، میزان چسبندگی آن را مشخص کرده و برای استفاده‌هایی همچون احداث جاده، عایق‌کاری و بسیاری از موارد دیگر، قیر مناسبی انتخاب کنیم که این مسئله دارای اهمیت بسیاری در صنایع مختلف می‌باشد. برای نمونه، در راهسازی باید نقطه نرمی قیر بالاتر از دمای روسازی باشد تا قیر استفاده شده بتواند در آن دما قوام خود را حفظ کند. عدم رعایت این مسئله می‌تواند ضرر‌های هنگفتی از نظر مالی به پروژه وارد کند و کل فرآیند را با شکست مواجه نماید.
رابطه نقطه نرمی و درجه نفوذ قیر
یکی دیگر از ویژگی‌های قیر درجه نفوذ آن است که با نقطه نرمی نسبت عکس دارد؛ به این معنی که با افزایش نفوذ قیر، نقطه نرمی آن کاهش می‌یابد. می‌توان از این موضوع نتیجه گرفت که هرچه قیر نفوذ‌پذیر‌تر باشد، در دمای پایین‌تری نرم می‌شود و برعکس. این دو ویژگی، جزو اساسی‌ترین خصوصیات قیر هستند که اطلاع از آن‌ها برای انتخابی مناسب الزامی است.
سخن پایانی
حال که با نقطه نرمی قیر آشنا شده‌اید، می‌توانید با توجه به نوع کاربرد و شرایط آب و هوایی، قیر مناسبی را با توجه به نیاز خود انتخاب کنید. لازم به ذکر است که این موضوع علاوه بر دانش، نیازمند تجربه فراوانی می‌باشد؛ بنابراین لازم است تا در این موضوع با متخصصین مشورت کرده و از نظرات آن‌ها بهره‌مند شوید. به این منظور می‌توانید با کارشناسان شرکت پترو صنعت فومه تماس حاصل فرمایید تا با مشاوره تخصصی آن‌ها، بهترین انتخاب را داشته باشید.
