امروزه از قیر به عنوان یکی از پرکاربردترین محصولات حاصل از پالایش نفت خام یاد می شود. ماده سنگین و سیاه رنگی که شاید نسبت به بنزین و گازوئیل شهرت زیادی نداشته باشد اما در بسیاری از صنایع، می توان رد پای آن را پیدا کرد.
شاید اگر 30 یا 40 سال به عقب برگردیم، خصوصیات قیرهای امولسیون معمولی هم پاسخگوی نیازهای انسان باشد و نیازها را برطرف کند اما امروز و با سرعت بالای پیشرفت صنایع، برخی خصوصیات قیر معمولی دیگر کافی نیستند. به همین دلیل، مهندسان و محققان حوزه نفت به فکر اصلاح ساختارهای قیر و بهبود برخی خواص آن می افتند و حاصل، محصولاتی از قبیل قیر دمیده است.
در این مقاله، قصد داریم در مورد قیر دمیده یا قیر اکسیده صحبت کنیم و توضیحاتی از قبیل مشخصات فنی، انواع قیر دمیده و کاربردهای این نوع قیر را معرفی کنیم. مطالعه این مقاله می تواند شما را با یکی از انواع ارتقایافته قیر یعنی قیر دمیده آشنا کند. بنابراین، اگر به این حوزه علاقه مند هستید، پیشنهاد می کنیم این مقاله را از دست ندهید.
قیر دمیده چیست؟
قیر دمیده، نوع اصلاح شده ای از قیر معمولی است که به وسیله دمیدن هوای داغ به قیر در آخرین مرحله از تصفیه آن حاصل می شود. این نوع قیر دارای خواص نسبتا متفاوتی با قیر معمولی است. برای تولید این نوع قیر، از نوعی لوله دارای حفره استفاده می شود که هوا با دمای 200 تا 300 درجه سانتی گراد را درون قیر با دمایی بین 230 تا 270 می دمد. ورود هوا با چنین دمایی به درون قیر، منجر به تشکیل پیوند بین اکسیژن هوا و هیدروژن موجود در ساختار قیر می شود و حالت پلیمری به قیر می دهد. البته این خاصیت پلیمری در ساختار قیر ایجاد شده است و نباید آن را با قیر پلیمری که از افزودن برخی پلیمرها به قیر معمولی حاصل می شود اشتباه گرفت.
در هنگام دمش هوا به درون قیر، باید تمام شرایط تحت کنترل باشد. مهم ترین شرط اکسیده کردن قیر، کنترل دماست. اگر دما از حد مشخصی تجاوز کند، می تواند منجر به وقوع انفجار شود. فشار هوا، گازهای اشتعال پذیر، سطح اسیدیته سیستم و وجود کاتالیزگرها همه باید کنترل شده باشد تا فرآیند تولید قیر دمیده به درستی انجام شود. نهایتا بعد از هوادهی، قیر دمیده خنک شده و بسته بندی می شود.
قیرهای اکسیده با حرف R نمایش داده می شوند و انواع مختلفی دارند که خواص قیر را با 2 عدد مشخص می کنند. عدد اول مربوط به نقطه نرمی قیر بر حسب سانتی گراد است و عدد دوم، درجه نفوذ قیر را بیان می کند. به عنوان مثال، قیر نوع R110/10 یک قیر اکسیده با درجه نفوذ 10 (دهم میلی متر) معادل 1 میلی متر و نقطه نرمی 110 درجه سانتی گراد می باشد.
مزایای استفاده از قیر دمیده
استفاده از قیر اکسیده یا دمیده نسبت به قیرهای معمولی نفتی یا گیلسونایت (قیر معدنی)، مزایای متعددی دارد. این نوع قیر، در واقع فرم اصلاح شده ای از قیرهای معمولی است که دارای برتری هایی نسبت به آن می باشد که مهم ترین آنها عبارت اند از:
- دوام بیشتر در شرایط جوی و محیطی سخت
- ویسکوزیته بالاتر و در نتیجه کاربرد بهتر در پوشش دهی
- عایق بندی رطوبتی بهتر
- نقطه نرمی بالاتر و در نتیجه کاربرد بیشتر در هوای گرم
- چسبندگی بیشتر
انواع قیر دمیده (اکسیده)
قیرهای دمیده انواع مختلفی دارند که بر حسب خواصی نظیر نقطه نرمی، درجه نفوذ و نقطه اشتعال دارای تفاوت هستند. در این بخش، به بررسی انواع قیر دمیده خواهیم پرداخت.
مجموعا 12 نوع قیر دمیده با درجه نفوذ و نقطه نرمی متفاوت وجود دارد که عبارت اند از:
- R75/25
- R75/30
- R85/25
- R85/40
- R90/10
- R90/15
- R90/25
- R90/40
- R105/15
- R115/15
- R125/5
- R135/5
مسلما در این مقاله قصد معرفی همه 12 نوع قیر بالا را نداریم. همانطور که گفتیم، اعدادی که جلوی نام قیر نوشته می شوند، به ترتیب نمایش دهنده نقطه نرمی و درجه نفوذ هستند. دومین عدد در نام قیر، بیانگر درجه نفود قیر است. درجه نفوذ قیر عدد بزرگتری داشته باشد، قیر فرم نرم تری دارد زیرا میزان نفوذ در آن بیشتر است. به عنوان مثال، قیر R135/5 نسبت به قیر R75/25 نقطه نرمی بالاتر و درجه نفوذ پایین تری دارد.
اولین عدد که مربوط به نقطه نرمی قیر است، دمایی را نشان می دهد که در آن دما، قیر از حالت جامد خارج شده و فرم مایع با ویسکوزیته بالا دارد. طبیعتا با افزایش دما و دور شدن از نقطه نرمی، ویسکوزیته قیر نیز کاهش می یابد و در اصطلاح قیر رقیق تر می شود.
مشخصات فنی قیر دمیده
همانطور که در بخش قبل گفتیم، قیرهای دمیده انواع بسیار متنوعی دارند که به 12 نوع نیز می رسد. انواع قیر اکسیده دارای برخی خواص مشترک و برخی خواص متفاوت هستند. برای بررسی ساده تر مشخصات فنی قیر دمیده، ابتدا خواص مشترک این 12 نوع را بیان می کنیم و سپس، به سراغ خواص متفاوت آنها خواهیم رفت.
در مجموع، سه خاصیت مشترک بین این 12 نوع قیر اکسیده وجود دارد. اولین خاصیت، چگالی نسبی آنهاست (نسبت چگالی یک ماده به چگالی آب را چگالی نسبی می نامند). تمام این 12 نوع قیر دارای چگالی نسبی تقریبی 1.01 تا 1.06 هستند. خاصیت بعدی، انحلال پذیری این مواد در حلال کلسیم دی سولفید است. تمام انواع قیر با درصد انحلال پذیری 80 درصد در این نوع قیر حل می شوند. سومین خاصیت مشترک نیز افت وزنی آنها با حرارت دیدن می باشد که 20 درصد وزنی افت برای همه 12 نوع قیر رخ خواهد داد.
برای بررسی خواص متفاوت این انواع قیر، جدول زیر را تهیه کرده ایم که همه این 12 نوع قیر را به همراه خواص متفاوتشان در خود جای داده است:
| نفوذپذیری (cm) | نقطه نرمی (C) | نقطه اشتعال (C) | کشش پذیری (cm) | |
| R135/5 | 5 – 25 | 130 – 150 | 260 | 1.5 |
| R125/5 | 5 – 25 | 120 – 140 | 250 | 1.5 |
| R115/15 | 5 – 25 | 100 – 120 | 250 | 1.5 |
| R105/15 | 5 – 20 | 90 – 130 | 210 | 1.5 |
| R90/40 | 25 – 45 | 75 – 95 | 250 | 5.5 |
| R90/25 | 10 – 30 | 80 – 100 | 250 | 1.5 |
| R90/15 | 5 – 15 | 75 – 95 | 250 | 3 |
| R90/10 | 5 – 25 | 75 – 95 | 250 | 1.5 |
| R85/40 | 25 – 45 | 70 – 90 | 260 | 3 |
| R85/25 | 10 – 30 | 70 – 90 | 250 | 3 |
| R75/30 | 20 – 40 | 60 – 80 | 260 | 1.5 |
| R75/25 | 10 – 30 | 65 – 85 | 250 | 1.5 |
کاربرد قیر دمیده
قیر اکسیده امروزه به دلیل خواص اصلاح شده آن نسبت به قیر معمولی، کاربردهای گسترده ای دارد که عبارت اند از:
- راهسازی: به هیچ قیمتی نمی توان قیر را از صنعت راهسازی جدا کرد و قیر اکسیده نیز از این قاعده مستثنی نیست. قیر اکسیده در تولید آسفالت و ترمیم زخم های جاده و خیابان به شدت کاربردی است.
- عایق بندی: قیر دمیده به دلیل داشتن ویسکوزیته بیشتر نسبت به قیر معمولی، برای عایق بندی رطوبتی فضاهای مختلف یک انتخاب ایده آل است. از این نوع قیر برای عایق بندی فضای پشت بام منزل، عایق بندی سازه های آبی نظیر سدها، کانال های آبی و استخرها استفاده می شود.
- تثبیت شن و خاک: یکی دیگر از کاربردهای قیر دمیده، جلوگیری از جابجایی خاک توسط باد است. قیر به سبب وزن بالایی که دارد جلوی بلند شدن خاک با اعمال نیروی باد را می گیرد.
- پوشش دهی تاسیسات در برابر خوردگی: در بسیاری از صنایع نظیر صنعت نفت و گاز، برای محافظت از لوله ها در برابر خوردگی و زنگ زدگی از قیر استفاده می شود.
- باتری سازی: یکی از کاربردهای جدید قیر اکسیده، کاربرد در تولید باتری های لیتیومی است. این ماده به دلیل داشتن خاصیت دی الکتریک قوی و مقاومت حرارتی بالا در این صنعت به وفور مورد استفاده قرار می گیرد.
جمع بندی
قیر اکسیده یا قیر دمیده، یکی از جایگزین های ارتقایافته قیر معمولی به شمار می رود که از دمیدن هوای داغ به قیر معمولی به وجود می آید و مولکول های آن فرم پلیمری دارند. اگرچه بیشتر نیازهای موجود به قیر توسط خرید گیلسونایت یا قیر نفتی ساده نیز قابل برطرف شدن است اما در مواردی که نیاز به خواص بهتر و بهبودیافته باشد، می توان از قیر اکسیده استفاده کرد تا دقت و دوام کار افزایش یابد.
سوالات متداول
قیر دمیده نسبت به قیر معمولی چه برتری هایی دارد؟
قیر دمیده دارای قوام بیشتر، ویسکوزیته بالاتر، خاصیت عایق بندی بهتر و چسبندگی بیشتری نسبت به قیر معمولی می باشد.
از قیر اکسیده در چه صنایعی استفاده می شود؟
صنایع راهسازی، تولیدکننده های عایق رطوبتی، صنایع نفت و گاز، صنایع ساخت و مدیریت سازه های آبی کوچک و بزرگ و چندین صنعت دیگر، همه از مشتریان قیرهای اکسیده به شمار می رود.
آیا شرکت پترو صنعت فومه قیر اکسیده نیز تولید می کند؟
شرکت پتروصنعت فومه تولیدکننده باکیفیت ترین انواع گیلسونایت و قیر معدنی است. شما می توانید جهت اطلاع از سایر محصولات این شرکت، بخش محصولات را بررسی کنید.
