قیر آسفالت چیست؟ انواع، کاربرد و ویژگی ها

قیر آسفالت یکی از مواد اساسی و مهم در ساخت و ساز جاده‌ و پروژه‌های عمرانی است و نقش چسب بین سنگدانه‌ و دیگر اجزای آسفالت را ایفا می‌کند. این ماده با خاصیت چسبندگی قوی و مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی مانند آب، حرارت و فشارهای ترافیکی باعث دوام و پایداری سطح آسفالت می‌شود. انتخاب نوع و کیفیت قیر تأثیر مستقیمی بر عملکرد و عمر مفید جاده‌ها دارد و به همین دلیل آزمایش و کنترل کیفیت آن اهمیت دارد. قیر آسفالت ترکیبی است که علاوه بر یک سطح صاف و مقاوم از تخریب و خرابی سریع جاده جلوگیری می‌کند و نقش مهمی در افزایش ایمنی و راحتی حرکت وسایل نقلیه دارد.

قیر آسفالت چیست؟

قیر نوعی ماده چسبنده مایع است و ذرات تشکیل‌دهنده آسفالت را به یکدیگر متصل نگه میدارد. بسیاری از افراد به‌اشتباه از واژه «قیر» به جای «آسفالت» استفاده می‌کنند اما این دو با هم متفاوت هستند. در فرآیند آب‌بندی سطح جاده با قیر یک لایه قیر روی سطح پاشیده می‌شود و سپس آن را با سنگدانه‌ها می‌پوشانند. این مراحل یک بار دیگر تکرار می‌شوند تا یک لایه‌ محافظ دوگانه و مقاوم در برابر نفوذ آب و سایش ایجاد شود.

انواع قیر آسفالت

امروزه قیر در شکل‌ و انواع مختلفی تولید و استفاده می‌شود و در سراسر جهان برای آسفالت جاده‌ کاربرد دارند. انتخاب قیر مناسب برای آسفالت نیازمند توجه به چندین فاکتور مهم است که از جمله مهم‌ترین آن‌ها، گرید قیر می‌باشد. گرید قیر نشان‌دهنده ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی قیر است و برای هر نوع قیر متفاوت است. در انتخاب بهترین قیر باید شرایط آب و هوایی منطقه‌ای بررسی شود زیرا هر گرید قیر مناسب شرایط آب و هوایی خاصی است و این موضوع در انتخاب درست قیر به شما کمک می‌کند. یکی از پرکاربردترین انواع قیر آسفالت، قیر 60/70 است و به قیر شل نیز معروف است. قیمت قیر آسفالت طبق نوع و گرید آن متفاوت بوده و با توجه به نوسانات بازار روزانه تغییر میکند.

آزمایش تعین درصد قیر در آسفالت 

محاسبه سینی قیر یکی از روش‌های آزمایشگاهی برای سنجش میزان قیر موجود در ترکیب آسفالتی است. در این روش، ابتدا وزن کامل نمونه آسفالت اندازه‌گیری می‌شود و سپس با جدا کردن مصالح سنگی از آن، وزن سنگدانه‌ به‌دست می‌آید. اختلاف این دو مقدار نشان‌دهنده مقدار قیر موجود در نمونه خواهد بود. فرمول محاسبه:

درصد قیر = [(وزن مخلوط آسفالت – وزن سنگدانه‌ها) ÷ وزن مخلوط آسفالت] × 100

نقش محاسبه سینی قیر در کیفیت آسفالت

این روش به مهندسان کمک می‌کند تا مقدار دقیق قیر در مخلوط آسفالتی را اندازه‌گیری کنند. انتخاب درصد مناسب قیر با توجه به نوع لایه آسفالت، میزان رفت‌وآمد وسایل نقلیه و شرایط آب‌وهوایی، در عملکرد و دوام روسازی نقش کلیدی دارد. استفاده بیش از حد از قیر باعث تغییر شکل، روان شدن سطح و کاهش مقاومت در برابر بارهای ترافیکی می‌شود. اگر مقدار قیر کمتر از حد استاندارد باشد، سطح آسفالت در برابر ترک‌خوردگی و نفوذ آب آسیب‌پذیرتر خواهد شد.

قیر زدگی آسفالت چیست؟

روزدگی قیر (به آن قیرزدگی گفته می‌شود) یکی از مشکلات متداول در روسازی‌های آسفالتی است. این پدیده با نام‌های دیگری مانند خونریزی (Bleeing) یا گرگرفتگی (Flushing) شناخته می‌شود. روزدگی قیر به صورت یک لایه نازک، براق و سیاه رنگ روی سطح جاده ظاهر می‌شود و ناشی از حرکت قیر به سمت بالا است.

علت‌های اصلی این خرابی شامل استفاده بیش از حد قیر در مخلوط آسفالتی، دمای بالای هوا، درصد کم هوای موجود در بتن آسفالتی و کیفیت پایین آسفالت است. این پدیده به عنوان یک خطر ایمنی تلقی میشود، زیرا سطح جاده را بیش از حد صاف و لیز می‌کند.

شاخص‌های متداول عملکرد روسازی مانند شاخص زبری بین‌المللی قادر به تشخیص روزدگی قیر نیستند چون این خرابی باعث افزایش ناهمواری سطح نمی‌شود. با این حال، برخی شاخص‌های دیگر مانند شاخص شرایط روسازی این مشکل را در ارزیابی‌های خود لحاظ می‌کنند.

مقدار قیر مورد نیاز آسفالت

میزان قیر استفاده شده در تهیه مخلوط آسفالتی یکی از عوامل مهم برای تضمین کیفیت و طول عمر آسفالت است. این مقدار به صورت درصدی از وزن خشک مخلوط محاسبه می‌شود و به نوع پروژه، شرایط آب و هوایی، میزان ترافیک و استانداردهای محلی بستگی دارد.

در پروژه‌های راه‌سازی با ترافیک سنگین به قیر بیشتری نیاز است تا مقاومت آسفالت در برابر فشارهای ناشی از عبور وسایل نقلیه سنگین حفظ شود. در مناطق گرمسیری، مقدار قیر بیشتری به‌کار می‌رود تا از ترک‌خوردگی و خستگی زودهنگام آسفالت جلوگیری شود.

استانداردهای محلی و ملی نقش مهمی در تعیین مقدار مناسب قیر دارند؛ این استانداردها علاوه بر مقدار قیر، نحوه آزمایش و ویژگی‌های مورد نیاز مخلوط آسفالتی را مشخص می‌کنند. میزان قیر باید به گونه‌ای تنظیم شود که مخلوط حاصل، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر فرسایش، دوام و عمر کافی داشته باشد تا شرایط محیطی و نیازهای پروژه را به خوبی تأمین کند.

هر تن آسفالت حدود ۵۰ کیلوگرم قیر دارد. وزن هر متر مکعب آسفالت حدود ۲۳۰۰ کیلوگرم است که بیش از دو تن می‌شود. بنابراین، مقدار قیر در هر متر مکعب آسفالت ۱۱۲ کیلوگرم است. آسفالت به ضخامت ۶ سانتی‌متر اجرا می‌شود که این مقدار مساحتی حدود ۱۶.۸۱ متر مربع از جاده را پوشش میدهد.

با توجه به این اعداد، برای به دست آوردن مقدار قیر مورد نیاز در هر متر مربع آسفالت، عدد ۱۱۲ کیلوگرم را بر ۱۶.۸۱ تقسیم می‌کنیم که نتیجه حدود ۷ کیلوگرم قیر به ازای هر متر مربع آسفالت است.

بهترین نوع قیر آسفالت برای راهسازی

قیر MC250 یکی از بهترین انواع قیر آسفالت در صنعت راهسازی و ساخت‌وساز است. این قیر با ویژگی‌هایی مانند انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت خوب در برابر نفوذ آب و خوردگی و عملکرد مطلوب در دماهای مختلف در پروژه‌های متعددی استفاده می‌شود. ترکیب فیزیکی و شیمیایی مناسب قیر MC250 باعث می‌شود آسفالت ساخته شده با این قیر دوام و ماندگاری بیشتری داشته باشد.

قیر 60/70 یکی از پرکاربردترین انواع قیر است و نقطه نرمی آن بین ۴۵ تا ۵۶ درجه سانتی‌گراد است و به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت قابل قبول در برابر شرایط اقلیمی و بار ترافیکی متوسط تا سنگین، در مناطق با تغییرات آب و هوایی مناسب است.

قیر 85/100 با دمای نرم شدن بالاتر (دمای نرمال ۸۵ درجه و دمای کمینه ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) نسبت به قیر 60/70، ذوب سریع‌تر و مقاومت بیشتری در برابر گرما دارد و برای مناطق گرمسیر و ترافیک‌های سنگین مناسب است.

انتخاب بهترین نوع قیر برای راهسازی به شرایط ویژه هر پروژه بستگی دارد. پروژه‌هایی که در مناطق گرم و با ترافیک سنگین اجرا می‌شوند، قیر 85/100 بهتر است، برای مناطق معتدل با ترافیک متوسط، قیر 60/70 مناسب خواهد بود. بررسی دقیق شرایط اقلیمی، ترافیکی و فنی پروژه پیش از انتخاب نوع قیر ضروری است تا عملکرد و دوام آسفالت تضمین شود.

کاربردهای قیر آسفالت

مصرف سالانه قیر در جهان حدود ۱۰۲ میلیون تن برآورد می‌شود و تقریبا ۸۵ درصد این مقدار برای تولید آسفالت و ساخت راه‌ها به کار می‌رود. قیر آسفالت علاوه بر استفاده در جاده‌سازی در موارد زیر کاربرد دارد:

·       ساخت و نگهداری بزرگراه‌

·       فرودگاه‌

·       جاده‌ و پیاده‌رو

·       پارکینگ‌ و مسیرهای مسابقه

·       زمین‌های تنیس و بام‌

·       استفاده در سازه‌های ضد گلوله

·       پوشش مخازن سدها و آبگیر

·       عایق‌کاری صوتی

·       لوله‌کشی

·       عایق‌بندی کابل‌

·       ساخت تابلوهای ضد آب

·       ایجاد لایه‌های ضد آب زیر کاشی

·       آزمایشگاه و کنترل کیفیت قیر

قیر ماده‌ای است که از نفت خام یا منابع هیدروکربنی دیگر به دست می‌آید و یکی از مواد اصلی در ساخت جاده‌ و سازه‌های زیربنایی محسوب می‌شود. قیر به دلیل خاصیت چسبندگی قوی و مقاومت بالا در برابر نفوذ آب در این حوزه‌ها استفاده می‌شود.

کنترل کیفیت قیر آسفالت

کنترل کیفیت قیر مهم است و از طریق انجام آزمایشات مختلف در آزمایشگاه‌های تخصصی انجام می‌شود. این آزمایش‌ها به منظور بررسی و اندازه‌گیری ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی قیر انجام می‌شوند تا از عملکرد مطلوب آن در شرایط مختلف آب و هوایی و ترافیکی مطمئن شوید. آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت قیر، مجموعه‌ای از مهم‌ترین آزمایشات قیر و آسفالت را انجام می‌دهند که تضمین‌کننده کیفیت و دوام قیر در پروژه‌های عمرانی است. این فرایند باعث افزایش ایمنی و ماندگاری سازه‌های ساخته شده می‌شود.

معرفی انواع آزمایش‌های قیر آسفالت

آزمایش‌های قیر و آسفالت بخش مهمی از کنترل کیفیت این مواد هستند و به تضمین عملکرد مناسب قیر در پروژه‌های عمرانی کمک می‌کنند. آزمایش‌های متنوعی برای بررسی خصوصیات قیر وجود دارد و در ادامه به چهار مورد از رایج‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:

ویسکوزیته قیر

ویسکوزیته نشان‌دهنده میزان روانی یا غلظت قیر است. قیر با ویسکوزیته پایین روان‌تر بوده و راحت‌تر جریان پیدا می‌کند، ویسکوزیته بالا نشان‌دهنده غلظت بیشتر و حرکت کندتر قیر است. این خاصیت در عملکرد قیر در دماهای مختلف تاثیرگذار است.

نقطه نرمی قیر

این نقطه دمایی است که قیر شروع به نرم شدن و تغییر شکل می‌کند. نقطه نرمی یکی از معیارهای مهم برای سنجش رفتار قیر در شرایط سرد است و به تعیین محدوده دمایی کاربرد قیر کمک می‌کند.

نقطه اشتعال قیر

دمایی که قیر در آن می‌سوزد یا شعله‌ور می‌شود، نقطه اشتعال نام دارد. این معیار برای ارزیابی ایمنی هنگام نگهداری و استفاده از قیر اهمیت دارد.

مقاومت قیر در برابر آب

این آزمایش توانایی قیر را در برابر نفوذ و اثرات مخرب آب می‌سنجد. مقاومت مناسب قیر در شرایط مرطوب باعث افزایش دوام و پایداری روسازی می‌شود.

با انجام این آزمایش‌ در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت، قیر مورد استفاده در پروژه‌های عمرانی را از نظر کیفیت و عملکرد در شرایط محیطی مختلف بررسی میکنند. این کار ضمن افزایش ایمنی به کاهش هزینه‌های نگهداری جاده‌ و سازه‌ کمک می‌کند.

سخن پایانی

قیر آسفالت یکی از مهم‌ترین مواد در ساخت و نگهداری راه‌ و پروژه‌های عمرانی نقش مهمی در افزایش دوام، مقاومت و ایمنی جاده‌ دارد. انتخاب قیر مناسب و کنترل کیفیت دقیق آن، تأثیر مستقیمی بر عملکرد مخلوط آسفالتی و ماندگاری سازه‌های راهسازی دارد. با توجه به تأثیر شرایط اقلیمی، نوع ترافیک و ویژگی‌های فنی هر پروژه، استفاده بهینه از قیر هزینه‌های نگهداری را کاهش داده و عمر مفید جاده‌ را افزایش میدهد. آشنایی کامل با ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای قیر آسفالت برای مهندسان و دست‌اندرکاران صنعت ساختمان و راهسازی ضروری است.