انواع قیر در راهسازی و دیگر کاربردها

انواع قیر را ‌می‌توان از منظر ویژگی ها و یا از منظر کاربردهایشان تقسیم بندی کرد. کاربرد گسترده انواع قیر در صنعت ساخت و ساز و راهسازی، آن را به یکی از مواد مهم و پرکاربرد صنعتی تبدیل کرده است که در زنجیره تولید از دسته پالایش و پتروشیمی نشات ‌می‌گیرد. بنابراین غیر قابل انکار است که انواع قیر به دلیل ویژگی‌های خاص خود، نقش حیاتی در پروژه‌های عمرانی ایفا می‌کنند. اگر بدنبال انتخاب قیر مناسب هستید باید در گام اول باید بدانید که از یکسو خصوصیات مختلف قیر آن را برای کاربردهای مختلف مناسب کرده است و از سوی دیگر هر کدام کاربردهای خاص انواع قیر خود شامل انواع قیر می‌باشند که شناخت بهتر انها برای انتخاب مناسب به هنگام خرید بسیار مهم هستند.

 تعریفی از انواع قیر

 در یک تعریف کلی انواع قیر به عنوان ماده ای چسبناک و دارای رنگ قهوه ای مایل به سیاه شناخته می‌شوند. قیر نه حالت مایع دارد و نه کاملا جامد، بلکه در حالتی فی ما بین مایع تا نیمه جامد  قرار دارد و از نفت خام به دست می آید. بسیار جالب است که بدانید از نظر وسعت و کاربرد بیش از 85 درصد از انواع قیر تولیدی جهان برای راهسازی، 10 درصد در ساخت و سازهای دیگر و 5  درصد در صنایع مختلف از جمله عایق سازی استفاده می شوند. اطلاعات بیشتر در مورد اینکه قیر چیست به طور کامل در مقاله ای دیگر ارائه شده است.

 5 دسته مهم از انواع قیر در بازار

برای درجه بندی انواع قیر بر اساس خواص آن، پالایشگاه ها از تعدادی آزمایش استاندارد مانند آزمایش سینی قیر برای اندازه گیری سطح ویسکوزیته، مقدار نفوذ، عملکرد و قوام قیر استفاده می کنند. نتیجه این آزمایشات درجات نفوذ انواع قیر و گریدهای ویسکوزیته می باشد. سایر گریدهای قیر از جمله قیر کاتبک، قیر اکسید شده و امولسیون قیر بر اساس فرآیند تولید آنها طبقه بندی می شوند.

1- قیر طبیعی یا گیلسونیت:

گیلسونیت یا قیر طبیعی با ظاهری براق، صاف و جامد است. انواع گیلسونیت بر اساس محتوای خاکستر و حلالیت آنها در حلال های آلی طبقه بندی می شوند. از آنجایی که این ماده از انواع قیر سخت و شکننده است، بیشتر به صورت پودر استفاده می شود. ترکیب گیلسونیت نزدیک به قیر پالایشگاهی است. گاهی در صنعت راهسازی از ترکیب گیلسونیت با قیر تصفیه شده استفاده می شود و از انواع قیر در راهسازی یه شمار می رود. اگرچه مقاومت بیشتری در برابر نفوذ آب دارد، اما درجه نفوذ و تغییر شکل آن کم است.

2- قیرهای نفوذی:

قیر درجه نفوذی از انواع قیر، پرمصرف ترین قیر در راه سازی است. قیرهای نفوذی یا پریمکت، محصولاتی پالایشگاهی هستند که در فرآیند تقطیر نفت خام یا از طریق دمیدن هوا به وکیوم باتوم تولید می‌شوند. این قیرها به دلیل ویسکوزیته پایین تا متوسط، قابلیت نفوذ بالایی در مواد متخلخل دارند و به همین دلیل در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. طبقه‌بندی قیرهای نفوذی بر اساس دو شاخص اصلی درجه نفوذ و نقطه نرمی انجام می‌شود.

 درجه قیر نفوذی پس از تولید در پالایشگاه، با استفاده از دستگاه نفوذ سنج طبقه بندی می شود. هر چه سوزن عمیق‌تر به سطح قیر نفوذ کند، نرم‌تر و برای هوای سردتر مناسب‌تر خواهد بود.

پرمصرف ترین قیر نفوذی در راهسازی، قیر نفوذی عیار 60/70 و سپس عیار 80/100 می باشد. علاوه بر این، درجه 60/70 به طور گسترده ای به عنوان یک ماده ضد آب در ساختمان ها استفاده می شود. باید توجه داشت که برای استفاده از این قیر، میانگین دمای منطقه و میزان تردد آن منطقه اهمیت دارد.

3- قیرهای رده ویسکوزی:

قیرهای رده ویسکوزی که به قیر ویسکوزیته نیز معروف هستند، از انواع قیر به شمار می آیند و بر اساس ویسکوزیته آن ها پس از تولید قیر در پالایشگاه طبقه بندی می شود. این طبقه بندی تقریبا جدیدتر از طبقه بندی قیر درجه نفوذی است. ویسکوزیته یک ماده معیاری است که نشان می‌دهد آن ماده به چه میزان در برابر جریان یافتن مقاوم است. گریدهای مختلف انواع قیر ویسکوز از آزمون گرانروی بدست امده اند که هر گرید آن کاربردهای مختلفی دارد و به چهار نوع VG-10، VG-20، VG-30 و VG-40 تقسیم بندی می‌شوند.

 دلیل استفاده از درجه بندی ویسکوزیته به جای نفوذ، تغییر ویسکوزیته قیر در دماهای بالا می باشد که نیاز به پیش بینی رفتار قیر در گرم ترین زمان سال و همچنین خواص آن در شرایط آب و هوایی معمولی می‌باشد. در چنین شرایطی انتخاب قیر VG یا همان قیر ویسکور انتخاب بهتری است. از آنجایی که آزمایش ویسکوزیته مبتنی بر آزمایش خواص قیر در سه دمای مختلف (25 درجه سانتیگراد، 60 درجه سانتیگراد و 135 درجه سانتیگراد) است، تمام گریدهای قیر VG کاربرد وسیعتری در صنایع مختلف دارند.

4- قیر امولسیونی:

قیر امولسیونی نام خود را از نحوه تولید آن گرفته است. این نوع از انواع قیر ترکیبی از قیر و آب است. قیر امولسیونی برای عایق رطوبتی، پاشش و چسبندگی لایه های بین لایه های روسازی آسفالتی مفید است و همچنین حمل و نقل، جابجایی و نگهداری امولسیون قیر همگی آسان، مقرون به صرفه و ایمن هستند.

قیر امولسیونی، از انواع قیر، بر اساس دو عامل اصلی طبقه بندی می شوند:

بار الکترواستاتیک ذرات

زمان گیرش

قیر امولسیونی با توجه به بار الکترونیکی خود می توانند آنیونی (با بار منفی) و کاتیونی (با بار مثبت) باشند. گریدهای مختلف امولسیون قیر دارای خواص متفاوتی هستند، بنابراین هر نوع آن برای موقعیت یا کاربرد خاصی مناسب است. قیرهای امولسیونی، به دلیل ترکیب با آب و امولسیفایرها، چسبندگی کمتری نسبت به سایر انواع قیر دارند و همین ویژگی، آن‌ها را برای کاربردهای خاصی همچون عملیات سطحی و نگهداری روسازی‌ها مناسب می‌سازد. عوامل مؤثر بر انتخاب نوع و درجه قیر امولسیونی، عمدتاً ویسکوزیته، زمان گیرش و بار الکتریکی ذرات آن هستند. این عوامل در کنار یکدیگر، عملکرد قیر امولسیونی را در شرایط مختلف محیطی و کاربردهای متنوع راهسازی تعیین می‌کنند.

5- قیر اکسید شده:

یکی دیگر از انواع قیر، قیر اکسید شده است که در پالایشگاه با دمیدن هوای گرم به داخل قیر نفوذی به دست می آید. قیر اکسید شده به دست آمده از این فرآیند از نظر شیمیایی پایدار بوده و دوام بالایی دارد. همچنین نسبت به آب نفوذ ناپذیر است و برای عایق کاری مناسب است. قیر اکسید شده نسبت به قیر خالص دارای درجه نفوذ کمتر و نقطه نرمی بالاتری است. همچنین بر اساس این دو ویژگی طبقه بندی می شود.

از کاربردهای قیر اکسید شده، می توان به عایق رطوبتی در پروژه های سدسازی، ساختمان ها و غیره اشاره کرد و همچنین در ترکیب با سایر انواع قیر در راه سازی کاربرد دارد. در سایر صنایع به ویژه نفت و گاز برای پوشش خطوط لوله برای جلوگیری از خوردگی استفاده می شود.

انواع قیر در راهسازی کدامند؟

قیر طبیعی

قیر طبیعی به دسته ای از انواع  قیر گفته می شود که در طول زمان و به دلیل شرایط آب و هوایی به طور طبیعی تولید می شود. بنابراین برای تولید نیاز به فرآوری به روش تقطیر ندارند. بنابراین آنها به‌صورت جامد یا مایع در دسترس قرار دارند. این نوع قیر به‌طور معمول در مناطقی که منابع نفتی وجود دارد، استخراج می‌شود. قیر طبیعی برای ساخت آسفالت و روکش جاده‌ها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و یکی از انواع قیر در راهسازی به حساب می آید. یکی از مزایای قیر طبیعی، هزینه پایین‌تر آن نسبت به قیرهای مصنوعی است، اما ممکن است دارای کیفیت متغیری باشد و در شرایط جوی مختلف عملکرد مناسبی نداشته باشد.

 قیر مصنوعی

قیر مصنوعی نیز در راهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع قیر از فرآیندهای پالایش نفت بدست آمده است و به‌طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شود: قیرهای اصلاح‌شده و قیرهای پالایش‌شده.

قیرهای اصلاح‌شده با افزودن مواد افزودنی مانند پلیمرها بهبود یافته و ویژگی‌های بهتری از جمله مقاومت در برابر دما و کشش دارند. این نوع قیر به‌خصوص در پروژه‌های بزرگ راهسازی و آسفالت‌کاری‌های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد و از انواع قیر در راهسازی به شمار می رود.

قیر امولسیونی

همانطور که گفته شد، قیر امولسیونی نوعی قیر است که با آب و مواد امولسیون‌کننده ترکیب شده است. این نوع قیر بدلیل اینکه به‌راحتی در دماهای پایین قابل استفاده بوده و به‌سرعت خشک می‌شود در راهسازی از آن استفاده می‌شود. قیر امولسیونی به‌ویژه برای آسفالت‌کاری‌های سطحی و بهبود پایه‌های جاده‌ها کاربرد دارد و از انواع قیر در راهسازی می باشد. یکی از مزایای قیر امولسیونی، کاهش آلودگی محیط‌زیست است که در مقایسه با قیرهای معمولی، کمتر در معرض انتشار مواد سمی قرار دارد.

انواع قیر ساختمانی کدامند؟

قیر پلیمری

قیر پلیمری از انواع قیر ساختمانی است که پس از افزودن پلیمرها به قیر معمولی تولید می‌شود و به دلیل ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای که دارد، به‌ویژه در عایق‌بندی و ساخت و ساز بسیار محبوب است. این نوع قیر دارای قابلیت انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر تغییرات دما است، که آن را برای استفاده در فضاهای مختلف مناسب می‌سازد.

قیر معدنی

قیر معدنی نیز از انواع قیر ساختمانی است که از مواد معدنی طبیعی به‌دست می‌آید. این نوع قیر به‌دلیل ویژگی‌های خاص خود، در ساخت و ساز عایق‌های حرارتی و صوتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. قیر معدنی معمولاً به‌عنوان یک گزینه پایدار و با هزینه مناسب در پروژه‌های ساختمانی انتخاب می‌شود و از انواع قیر ساختمانی به حساب می آید.

قیر مخصوص

قیرهای مخصوص به‌صورت خاص برای کاربردهای خاص تولید می‌شوند. به‌عنوان مثال، قیرهایی که برای عایق‌بندی در برابر آب و رطوبت طراحی شده‌اند، معمولاً دارای ویژگی‌های خاصی هستند که آن‌ها را برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی مناسب می‌سازد. این نوع از انواع قیرها معمولاً در ساخت و سازهای زیرزمینی و در مناطقی که با آب و رطوبت مواجه هستند، به‌کار می‌روند.

انواع قیر مناسب آسفالت کدامند؟

همانطور که گفته شد قیر انواع و اقسام مختلفی برای کاربردهای مختلف دارد. در واقع کاربرد قیر اگر برای آسفالت باشد یا فرایند قیر کردن از درجه سختی و ویسکوزیت مختلفی بهره مند است.

آسفالت بیشتر برای روکش جاده و سقف استفاده می‌شود و خواص هوازدگی بهتر، نرم تر و چسبندگی بیشتری نسبت به قیر دارد. برای این نوع کاربرد از قیر در گریدهای مختلف از 10/20 تا 85/100 استفاده می‌شود. علاوه بر این یکی از انواع قیر آسفالت، قیرهای کات بک هستند که برای کاهش ویسکوزیته و بهبود کارایی با حلال های نفتی رقیق شده اند. آنها اغلب برای کاربردهای اسپری یا برای آماده سازی سطوح قبل از سنگفرش نیز استفاده می شوند. متداول ترین قیر آسفالت با پخت سریع (RC)، پخت متوسط ​​(MC) و آهسته کیورینگ (SC) نام گذاری میشوند. 

آسفالت ماستیک و درزگیرهای اتصال گرم، دو نوع از مشتقات قیر آسفالتی هستند که کاربردهای تخصصی در صنعت ساختمان و راهسازی دارند. آسفالت ماستیک، ترکیبی است از سنگدانه‌های آهکی خرد شده و یک چسب آسفالتی که عمدتاً برای عایق‌کاری و پوشش مجدد عرشه پل‌های بتنی به کار می‌رود. از سوی دیگر، درزگیرهای اتصال گرم، نوعی آسفالت لاستیکی هستند که برای آب‌بندی و جلوگیری از نفوذ رطوبت به درزها و ترک‌های سازه‌های بتنی و بنایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دو محصول به دلیل خواص ویژه خود، نقش مهمی در افزایش طول عمر و بهبود عملکرد سازه‌ها ایفا می‌کنند.

انتخاب مناسب انواع قیر

با توجه به نیازهای مختلف پروژه‌های راهسازی و ساختمانی، انتخاب انواع قیر مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. قیرهای طبیعی معمولاً هزینه پایین‌تری دارند، اما ممکن است در کیفیت ناپایدار باشند. در مقابل، قیرهای مصنوعی و پلیمری به دلیل ویژگی‌های بهینه و عملکرد بهتر، ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند، اما در درازمدت صرفه‌جویی در هزینه‌ها و بهبود کیفیت کار را به همراه دارند.

در نهایت، انتخاب انواع قیر مناسب بستگی به نیازهای پروژه، شرایط محیطی و بودجه دارد. قیر به‌عنوان یک ماده کلیدی در صنعت ساخت و ساز و راهسازی، باید با دقت انتخاب شود تا بهترین عملکرد را در پروژه‌های مختلف فراهم کند. با توجه به تنوع و ویژگی‌های انواع قیر، آشنایی با آن‌ها می‌تواند به مهندسان و پیمانکاران کمک کند تا تصمیمات بهتری در زمینه انتخاب مواد مناسب برای پروژه‌های خود اتخاذ کنند.