قیر کاتبک چیست؟
قیر کاتبک طیفی از چسب ها است که از اختلاط (اختلاط) قیر درجه نفوذ و یک حلال هیدروکربنی مانند پارافین یا سقز معدنی تولید می شود.
هنگامی که حلال تبخیر شد، بایندر به درجه نفوذ اولیه خود باز می گردد تا ذرات را به هم بچسباند.
قیر کات بک نام خود را از حلالی که در این فرآیند دخیل است گرفته شده است، زیرا حلال “قطع” یا تبخیر می شود و بایندر را پشت سر می گذارد تا “کار را ادامه دهد”. حلال مورد استفاده در قیر کات بک «کاتر» یا «شار» نامیده می شود.
سه نوع حلال برای فرآیند اختلاط استفاده می شود: حلال های آهسته پخت، حلال های پخت متوسط یا سریع پخت. دو مورد آخر در آفریقای جنوبی رایج ترین هستند. انتخاب حلال تعیین کننده سرعتی است که قیر در معرض هوا قرار می گیرد. یک حلال با پخت سریع (RC) سریعتر از یک حلال با پخت متوسط (MC) تبخیر می شود. پخت به سرعت تبخیر حلال مربوط می شود که بر زمان گیرش قیر تأثیر می گذارد. ویسکوزیته قیر کاتبک با نسبت حلال اضافه شده تعیین می شود: هر چه نسبت حلال بیشتر باشد، ویسکوزیته کات بک کمتر می شود.
کات بک ها با قیر درجه نفوذ از این جهت متفاوت هستند که کارایی بیشتری دارند – به عبارت دیگر، می توان آنها را راحت تر تغییر شکل داد. گرمای کمتری برای مایع شدن قیر کاتبک نسبت به قیر نفوذی مورد نیاز است که استفاده از آن را در دماهای پایین‌تر آسان‌تر می‌کند.
قیرهای کاتبک معمولی MC 30 و RC 250 هستند. حروف در نام به عمل پخت حلال و عدد به ویسکوزیته بایندر اشاره دارد
تفاوت امولسیون و کات بک
مزیتی که Cutback ها نسبت به امولسیون دارند، درصد باقیمانده قیر بسیار بالاتر است، معمولاً بیش از 80٪ در مقایسه با بیش از 40-65٪ برای امولسیون های قیر. نتیجه این است که قیر بیشتری پس از عمل آوری برای همان حجم چسب اعمال شده در جاده باقی می ماند.
مقررات زیست محیطی آسفالت های کات بک حاوی مواد شیمیایی فراری هستند که در اتمسفر تبخیر می شوند. آسفالت های امولسیون شده آب را به اتمسفر تبخیر می کنند.
از دست دادن محصولات پر انرژی حلال های نفتی مورد استفاده برای تولید به انرژی بیشتری نیاز دارند و در مقایسه با آب و عوامل امولسیون کننده مورد استفاده در آسفالت های امولسیون شده گران هستند.
گریدهای قیر مایع
پخت آهسته که اغلب به نام “روغن جاده” نامیده می شود، معمولاً یک ماده باقیمانده است که از تقطیر جزئی برخی از نفت خام تولید می شود. به طور سنتی از هر نوع روغن معطر، نفتنیک و پارافینیک استفاده می شود. مواد قیر مایع آهسته کیورینگ را می توان با مخلوط کردن قیر با کسر نفت روغنی تهیه کرد.
پخت متوسط ترکیبی از قیر با هیدروکربن های سبک تر مانند نفت سفید است.
محصولات Rapid Curing با یک رقیق کننده سبک و با تبخیر سریع مانند نفتا یا بنزین تهیه می شوند.
تولید قیر کاتبک
قیر کات بک با ترکیب قیر قلم 70/100 یا 160/220 قلم با نفت سفید برای مطابقت با مشخصات ویسکوزیته تولید می شود. در انگلستان، قیر کاتبک با زمان جریان (بر حسب ثانیه) از طریق ویسکومتر استاندارد قطران (STV) 1611 مشخص و تعیین می شود. سه درجه موجود است: 50 ثانیه، 100 ثانیه، و 200 ثانیه. اکثر قیرهای کاتبک در پانسمان سطحی استفاده می شود، اما مقدار قابل توجهی نیز برای ساخت آسفالت استاندارد و آسفالت معوق استفاده می شود.
علاوه بر آزمایش های STV و حلالیت، قیر کاتبک باید با مشخصات تقطیر I621 و الزامات نفوذ در قیر باقیمانده مطابقت داشته باشد. این تضمین می‌کند که در حین استفاده و در حین سرویس، رقیق‌کننده با سرعت ثابت و قابل پیش‌بینی تبخیر می‌شود و قیر باقیمانده دارای خواص مناسب در سرویس خواهد بود.
پسوند X در محدوده SHELPHALT قیر کاتبک نشان می دهد که آنها با یک عامل چسبندگی غیرفعال پایدار در برابر حرارت فرموله شده اند. این افزودنی به خیس شدن سنگدانه کمک می کند و در مقابل جدا شدن بایندر از سنگدانه در حضور آب مقاومت می کند.
AASHTO سه گروه قیر کاتبک را مشخص می کند: پخت سریع (RC) که در آن بنزین/بنزین به عنوان حلال استفاده می شود، پخت متوسط (MC) حاوی نفت سفید و پخت آهسته (SC) ساخته شده با روغن دیزل. ویسکوزیته با ویسکومتر لوله مویرگی در دمای 60 درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود. جریان از طریق ویسکومتر توسط گرانش القا می شود و خلاء مورد نیاز نیست. ویسکوزیته بر حسب سنتستوک بیان می شود در حالی که برای قیر خالص، ویسکوزیته با پویز بیان می شود. واحدهای پویز و ضربات از طریق چگالی مواد آزمایش شده به یکدیگر مرتبط هستند.
مزیت قیر کاتبک
به دلیل ویسکوزیته کمتر حلال قیر، می توان آن را در دماهای پایین تر از درجه نفوذ اعمال کرد. یک عیب آن این است که قیر کاهش یافته منابع انرژی تجدید ناپذیر را مصرف می کند که در نهایت از طریق تبخیر از بین می رود.
کاربرد قیر کاتبک در ساخت و نگهداری روسازی های قیری (آسفالتی):
پوشش پرایم و
3 تاک فرآیند پرایمینگ شامل اعمال یک چسب با ویسکوزیته کم بر روی یک پایه سنگدانه آماده اما معمولاً غیر متصل است. در نظر گرفته شده است که توسط لایه های بالایی پایه جذب شود و سطحی را فراهم کند که به راحتی توسط یک پوشش قیری خیس شود. پرایمر می تواند ترافیک را برای مدت کوتاهی حمل کند (اگرچه این عمل غیر معمول است) و به کنترل گرد و غبار کمک می کند. به طور کلی، پرایمرها با نرخ های بین 0.5 تا 1.4 L/m2 اعمال می شوند. قیر کات بک مناسب برای پرایمینگ نیز برای پوشش های چسبنده استفاده می شود که برای کمک به چسبندگی لایه آسفالت بعدی روی سطح زیرین اعمال می شود. میزان مصرف معمولی بین 0.2 تا 0.4 L/m2 است.
مشخصات قیر کاتبک
- قیر کات بک ترکیبی از قیر درجه نفوذ و نفت است
- حلال ها
- انتخاب حلال میزان قیر را تعیین می کند.
- هنگامی که در معرض هوا قرار می گیرد، “راه اندازی” یا درمان می شود.
یک حلال با پخت سریع (RC) سریعتر از یک حلال با پخت متوسط (MC) تبخیر می شود.
ویسکوزیته قیر کات بک با نسبت حلال اضافه شده تعیین می شود – هر چه نسبت حلال بیشتر باشد، ویسکوزیته کات بک کمتر است.
- حلال مورد استفاده در قیر کاتبک گاهی اوقات به عنوان “کاتر” یا “شار” نیز نامیده می شود.
- هنگامی که حلال تبخیر شد، بایندر به درجه نفوذ اولیه باز می گردد.
آب بندی پرایم
در جاهایی که دماها برای عملیات پرایمینگ موثر خیلی سرد است، یا جایی که ترافیک احتمالاً سطح آماده شده را قبل از پاشیدن آب بند نهایی به هم می زند، می توان از آب بند پرایمر برای محافظت کافی از روسازی برای دوره های حداکثر 6 تا 12 استفاده کرد. ماه ها. از قیر کات بک مناسب برای آب بندی پرایمر نیز می توان در ساخت آسفالت پیش مخلوط استفاده کرد که در تعمیرات پچ استفاده می شود.
آب بندی اسپری
قیر کاتبک به طور گسترده در کاربردهای آب بندی پاششی استفاده می شود، به ویژه در آب و هوای سردتر که در آن به دلیل ویسکوزیته پایین تر، حفظ اولیه سنگ را بهبود می بخشد. به طور معمول، یک بار مصرف قیر مناسب بر روی روسازی پرایم شده ای که سنگدانه روی آن گذاشته می شود، اسپری می شود.
مایع MC30 MC 70 MC250 MC3000
در بسیاری از مکان‌ها، استفاده از قیر مایع به مواد چسباننده برای استفاده در هوای سرد محدود می‌شود. رقیق کننده به طور موقت ویسکوزیته سیمان آسفالت را کاهش می دهد تا جابجایی و کاربرد آسانی داشته باشد.
پس از اعمال، رقیق کننده تبخیر می شود و سیمان آسفالت را برای انجام عملکرد خود باقی می گذارد. پتروشیمی Trade Cutback MC-30 مطابق با مشخصات ASTM D2127 (آسفالت با پخت متوسط) یا AASHTO M82 است. که در آن به عنوان پوشش اولیه لایه پایه قبل از قرار دادن سطح قیر استفاده می شود. هدف آن چسباندن مواد دانه‌ای رشته پایه به لایه آسفالت است. کاربرد معمول آن با اسپری با استفاده از توزیع کننده است.
مشخصات قیر مایع کیورینگ آهسته
| پخت آهسته (SC) |
SC-70
|
SC-250
|
SC-800
|
SC-3000
|
روش های آزمون
|
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ویژگی |
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
|
| ویسکوزیته سینماتیکی در 60 درجه سانتیگراد، mm2/s |
70
|
140
|
250
|
500
|
800
|
1600
|
3000
|
6000
|
ASTM D-2170 |
| نقطه اشتعال (کاسه باز کلیولند)، درجه سانتی گراد |
66
|
–
|
79
|
–
|
93
|
–
|
107
|
–
|
ASTM D-92 |
| تست تقطیر: | ASTM D-402 | ||||||||
| کل تقطیر تا 360 درجه سانتی گراد، درصد حجم |
10
|
30
|
4
|
20
|
2
|
12
|
–
|
5
|
|
| حلالیت در تری کلرواتیلن % |
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
ASTM D-2042 |
| ویسکوزیته سینماتیکی بر روی باقیمانده تقطیر در دمای 60 درجه سانتی گراد، mm2/s |
400
|
7000
|
800
|
10000
|
2000
|
16000
|
4000
|
35000
|
ASTM D-2170 |
| بقایای آسفالت: | ASTM D-243 | ||||||||
| – باقیمانده نفوذ 100 درصد |
50
|
–
|
60
|
–
|
70
|
–
|
80
|
–
|
ASTM D-5 |
| – شکل پذیری 100 باقیمانده نفوذ در دمای 25 درجه سانتی گراد، سانتی متر |
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
ASTM D-113 |
| اب، ٪ |
–
|
0.5
|
–
|
0.5
|
–
|
0.5
|
–
|
0.5
|
ASTM D-95 |
مشخصات قیر کات بک پخت متوسط
| پخت متوسط (MC) |
MC-30
|
MC-70
|
MC-250
|
MC-800
|
MC-3000
|
روش های آزمون
|
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ویژگی |
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
|
| ویسکوزیته سینماتیکی در 60 درجه سانتیگراد، mm2/s |
30
|
60
|
70
|
140
|
250
|
500
|
800
|
1600
|
3000
|
6000
|
ASTM D-2170 |
| نقطه اشتعال (کاسه باز کلیولند)، درجه سانتی گراد |
38
|
–
|
38
|
–
|
66
|
–
|
66
|
–
|
66
|
–
|
ASTM D-92 |
| تست تقطیر: تقطیر، درصد حجمی کل تقطیر تا 360 درجه سانتی گراد: | ASTM D-402 | ||||||||||
| تا 225 درجه سانتیگراد |
–
|
35
|
–
|
25
|
–
|
20
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
| تا 260 درجه سانتی گراد |
30
|
75
|
10
|
70
|
5
|
55
|
–
|
40
|
–
|
15
|
|
| تا 316 درجه سانتیگراد |
75
|
95
|
65
|
93
|
60
|
90
|
45
|
85
|
15
|
75
|
|
| باقیمانده از تقطیر تا 360 درجه سانتیگراد، درصد حجم بر حسب اختلاف |
50
|
–
|
55
|
–
|
67
|
–
|
75
|
–
|
80
|
–
|
|
| آزمایش بر روی بقایای حاصل از تقطیر: | |||||||||||
| ویسکوزیته در 60 درجه سانتی گراد، Pa |
30
|
120
|
30
|
120
|
30
|
120
|
30
|
120
|
30
|
120
|
|
| شکل پذیری در 25 درجه سانتی گراد، سانتی متر |
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
ASTM D-113 |
| حلالیت در تری کلرواتیلن % |
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
ASTM D-4 |
| اب، ٪ |
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
ASTM D-95 |
مشخصات قیر برش سریع پخت
| پخت سریع (RC) |
RC-70
|
RC-250
|
RC-800
|
RC-3000
|
روش های آزمون
|
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ویژگی |
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
حداقل
|
حداکثر
|
|
| ویسکوزیته سینماتیکی در 60 درجه سانتیگراد، mm2/s | 70 | 140 | 250 | 500 | 800 | 1600 | 3000 | 6000 | ASTM D-2170 |
| نقطه اشتعال (کاسه باز کلیولند)، درجه سانتی گراد | – | – | 27 | – | 27 | – | 27 | – | ASTM D-92 |
| تست تقطیر: تقطیر، درصد حجمی کل تقطیر تا 360 درجه سانتی گراد: | ASTM D-402 | ||||||||
| تا 190 درجه سانتیگراد | 10 | – | – | – | – | – | – | – | |
| تا 225 درجه سانتیگراد | 50 | – | 35 | – | 15 | – | – | – | |
| تا 260 درجه سانتی گراد | 70 | – | 60 | – | 45 | – | 25 | – | |
| تا 316 درجه سانتیگراد | 85 | – | 80 | – | 75 | – | 70 | – | |
| باقیمانده از تقطیر تا 360 درجه سانتیگراد، درصد حجم بر حسب اختلاف | 55 | – | 65 | – | 75 | – | 80 | – | |
| آزمایش بر روی بقایای حاصل از تقطیر: | |||||||||
| ویسکوزیته در 60 درجه سانتی گراد، Pa | 60 | 240 | 60 | 240 | 60 | 240 | 60 | 240 | |
| شکل پذیری در 25 درجه سانتی گراد، سانتی متر |
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
100
|
–
|
ASTM D-113 |
| حلالیت در تری کلرواتیلن % |
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
99.0
|
–
|
ASTM D-4 |
| اب، ٪ |
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
–
|
0.2
|
ASTM D-95 |
