منابع قیر و کاربردها
قیرهای نفتی
قیر نفتی در پالایشگاه از تقطیر نفت خام بدست میآید. در داخل ستون از پایین به بالا جریان بخار آب سوپرهیت عبور داده میشود. در نتیجه، جریان بخار آب سبب جداسازی مواد فرار سبک شده و از بالای برج خارج و در ستونهای دیگر جدا میگردد. مواد غیر فرار که قسمت اعظم آن را قیر تشکیل میدهد از انتهای ستون خارج میشود.
این باقیمانده یا ته مانده برج خلاء بعنوان خوراک در ساخت ۲۰ نوع قیر با گریدهای مختلف به کار میرود. گرانروی ته مانده برج به نوع نفت خام، دما و فشار برج خلاء در هنگام فرآیند بستگی دارد. همچنین با توجه به نوع نفت خام میتوان ستون را طوری طراحی کرد که قیرهای با گریدهای مختلف بدست آید. اگرچه میتوان قیر بدست آمده از برج خلاء را بطور مستقیم استفاده کرد، اما در پارهای اوقات قیر بدست آمده از خواص فیزیکی مناسب برخوردار نبوده و باید بر روی آن اصلاحاتی انجام شود. عمدهترین آن دمیدن هوا در قیر میباشد که در زیر به شرح آن میپردازیم.
منابع قیر و کاربردها
قیر دمیده
قیر دمیده برای اولین بار در سال ۱۸۹۰ از واکنش قیر داغ با اکسیژن بدست آمد و به دنبال آن تحقیقات زیادی در مورد متغیرهای فرآیند، طراحی دستگاه و کنترل واکنشهای شیمیایی انجام گرفت. هوادهی قیر، فرآیندی میباشد که در آن قیر مایع داغ با هوا تماس داده میشود. بر اثر این تماس قیر سفت شده و حساسیت حرارتی آن کاهش مییابد. موارد استفاده قیر دمیده در ساخت لایههای عایق رطوبتی، خشتهای آسفالتی و آببندی بامها و حتی در آسفالت جادهها و بسیاری موارد دیگر میباشد که هر کدام دارای استانداردهای ASTM خاصی میباشد. هوادهی قیر حاصل فرآیند هیدروژنزدایی، پلیمریزاسیون و اکسایش میباشد. برای نامگذاری قیرهای دمیده از چپ به راست پس از حرف R ابتدا نقطه نرمی و سپس درجه نفوذ آورده میشود.
منابع قیر و کاربردها قیرهای محلول
در برخی از عملیات راهسازی بدلایل مختلف فنی و اقتصادی امکان کاربرد قیرهای خالص که همگی جامد هستند وجود ندارد، بهمین دلیل از قیرهای محلول یا برگشتی استفاده میکنند. قیرهای محلول از حل کردن قیرهای خالص در حلالها یا روغنهای نفتی به دست میآید. نوع و کیفیت قیرهای محلول بر کیفیت قیرهای خالص اصلی، نوع حلال و مقدار حلال بستگی دارد. هر اندازه مقدار حلالهای نفتی در قیر محلول زیادتر باشد روانی آن بیشتر است. معمولاً درصد حلال مصرفی در قیرهای محلول ایران از ۱۰ تا ۵۰٪ تغییر میکند. عدم دسترسی به وسایل گرمکننده قیر، تجزیه شدن قیر در حرارتهای بالا، سرد شدن قیر در هنگام کار، عدم امکان نفوذ آن د مواد معدنی متخلخل، لزوم ایمنی کارگران، آتشسوزی و صرف وقت باعث میشود که در بعض موارد از قیرهای محلول استفاده شود. بمنظور چسبندگی قیر به مصالح مرطوب، قیر محلول مورد مصرف باید دارای درجه اسیدی مناسب باشد.
قیرابهها یا امولسیونهای قیری
امولسیون یک مخلوط دو فازی از دو مایع مخلوط نشدنی میباشد. فاز داخلی به صورت ذرات ریز در داخل فاز خارجی پراکنده میباشد.
قطر ذرات در امولسیون بین ۰/۱ تا ۵ میکرون میباشد. لذا قطر ذرات از حالتهای محلول حقیقی و کلوئیدی بزرگتر میباشد.
بدون استفاده از موادی به نام امولسیونساز (emulsifier)، این تعلیق با ثبات نبوده و دو مایع مخلوط نشدنی (مثل آب و روغن) به سرعت از یکدیگر جدا میشوند.
دو فاز مجزا را تشکیل خواهند داد. علت این مسئله آن است که به خاطر افزایش سطح تماس دو فاز،
در نتیجه افزایش انرژی بین سطحی، سیستم حالت ناپایدار داشته و با جدایی دو فاز، سیستم به حالت با ثبات میرسد.
امولسیونهای قیر در راهسازی در مواردی مانند تهیه آسفالت سرد، آسفالت سطحی، تک کت، اسلاری کت و غیره مصرف دارند.
علاوه بر آن، کاربردهایی مانند استفاده به عنوان مالچ در تثبیت شنهای روان، پوششهای حفاظتی مخازن و عایقکاری بام دارند.
