قیرهای یکی از عایق‌های موثر و مفید هستند و کمتر کسی را می‌توانید مشاهده کنید که از این نوع ماده قیری اطلاع و شناختی نداشته باشد، اما ممکن است اطلاعات کافی در مورد کاربرد انواع قیر نداشته باشید.
قیر چیست؟
تعریفی که می‌توانیم در مورد قیر داشته باشیم این است که این ماده که از مخلوط چسبناک و سیاهی از هیدروکربن‌ها تشکیل شده است که به صورت طبیعی یا نسبت به تقطیر نفت ایجاد می‌شود. در واقع این ماده یک روغن خام با درجه پایین است که از هیدروکربن‌های پیچیده و سنگین تشکیل شده است. در مخزن روغن، قیر مایع غلیظ و چسبناکی وجود دارد که می‌بایستی از عمق زمین استخراج شود.
کاربرد انواع قیر
قیرها بر اساس منشاء به سه گروه کلی تقسیم می‌شوند که شامل:
- طبیعی
- قطره‌ای
- نفتی
در ادامه کاربرد انواع قیر را توضیح خواهیم داد.
1. قیرهای طبیعی
این نمونه از قیرها که به صورت جامد هستند و به این علت طبیعی نام گرفته‌اند که در لایه‌های کم عمق پوسته زمین وجود دارند و در بعضی از نقاط از عمق زمین بیرون می‌آیند و توسط انسان‌ها کشف می‌شوند.
در حقیقت قیرهای طبیعی، همان قیرهای نفتی خام سطحی هستند که به مرور زمان اجزای تشکیل دهنده‌ی آن تبخیر می‌شوند و در اثر هوازدگی ظاهر قیر را به خود می‌گیرند به همین دلیل است که در انواع قیر طبیعی از مواد هیدروکربنی سنگینی هستند که مبنای آن‌ها از نفت خام است. در ادامه در به انواع قیرهای طبیعی می‌پردازیم.
انواع مختلف قیرهای طبیعی
انواع مختلف قیرهای طبیعی عبارتند از:
- گیلسونایت‌ها
- دریاچه‌ای
- سنگ‌ها
در ادامه هر یک از این موارد را توضیح خواهیم داد.
1. گیلسونایت‌ها
گیلسونایت‌ها به رزین‌های هیدروکربن طبیعی گفته می‌شوند که در رود بونیتا در منطقه‌ی شمال شرق یوتا کشف شد. این نمونه از آسفالت طبیعی که مشابه آسفالت نفت خام سخت عمل می‌کند به نام یوتانیت و آسفالتوم در این ماده به کار رفته شده است. در واقع گلسونایت همانند آسفالت طبیعی در حلال‌های آلیفاتیک و آروماتیک محلول است.
همچنین این ماده در ماهیت کلوخه‌ایی ماده‌ای مشکی و براق است که بسیار مشابه ابسدین و ترد می‌باشد. در صورتی که از پودر میکرونیزه که دارای رنگ قهوه‌ای تیره است این ماده در لایه‌های عمودی زیرین سطح زمین قابل مشاهده است.
دریاچه‌ای
زمانی که نفت خام از عمق و لایه‌های زیرین سطح زمین استخراج می‌شود و مواد آن تبخیر می‌گردد، قیرهای طبیعی به شکل دریاچه‌ای روی زمین ایجاد می‌شوند. قیرهای دریاچه‌ای در بیشتر مناطق دنیا دریاچه‌تری نیدا است که تقریبا حجمی در نزدیک به 10 تا 15 میلیون متر مکعب است. از دریاچه‌های ی که قیر دریاچه‌ای یافت می‌شود می‌توان به دریاچه برمودا در ونزوئلا و دریاچه قیر بهبهان در ایران اشاره کرد.
سنگ‌ها
به سنگ‌های آهکی و ماسه‌ای که نفت خام در آن‌ها وجود دارد قیر سنگ می‌گویند که به مرور زمان مواد مذاب تبخیر می‌شوند و قیر در این سنگ‌ها برجا می‌ماند میزان قیر موجود در این نوع سنگ‌ها از 7 الی 80 درصد قابل تغییر می‌باشد.
2. قیرهای قطره‌ای
از دیگر قیرهایی هستند که بر اثر سوختن مواد آلی طبیعی مانند چوب، ذغال سنگ و تقطیر تخریبی آن‌ها بر اساس نوع عملکرد از سوخته شدن یا کربنه کردن زغال بدون هوا به وجود می‌آید. تفاوت‌هایی که میان قیرهای قطره‌ای و نفتی وجود دارد به دلیل این است که در این نوع مواد از ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی متمایزی با آن‌ها داشته است و هنگام مصرف و استفاده عملکردی متفاوت خواهند داشت.
3. قیرهای نفتی
این نمونه از قیرها که در پالایشگاه‌ها از تقطیر نفت خام ایجاد می‌شوند. نخست نفت خام در کوره تحت فشار محیط قرار می‌گیرد و در دمای 300 الی 350 پیش از ورد به برج گرم می‌شود. مقداری از مواد فرار نفت طبیعی به صورت مایع و بخار می‌باشند. بخش مایع تشکیل شده است از نقطه جوش بالا می‌باشد و بخش بخار نیز از نقطه جوش پایین می‌باشند که از ستون‌ها بالا می‌روند و جدا می‌شوند. در این نوع قیرها از اجزای سبک نظیر نفت گاز، نفت سفید، بنزین از همدیگر جدا می‌شوند. اجزای سنگین‌تر مانند نفت خام که از مواد پیچیده هیدروکربن‌ها با جرم ملکولی بالا هستند برج را ترک می‌کنند. به دلیل وجود مخلوط‌ها پیش از آنکه در سایر سازه‌های قیری مورد استفاده قرار بگیرد نیاز به عملیات تفکیکی دارند.
انواع مختلف قیرهای نفتی
انواع مختلف قیرهای نفتی شامل:
- محلول
- قیرهای خالص
- دمیده
- امولسیون‌های قیری یا قیرابه‌ها
در ادامه هر یک از این موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. محلول
حل شدن قیرهای خالص در حلال‌ها یا روغن‌های نفتی قیرهای محلول یا پس برگشته گفته می‌شود که با توجه به نوع کیفیت و خالص بودن آن همچنین نوع و مقدار حلال بودن این ماده بستگی دارد.
2. قیرهای خالص
در زمانی که فرایند تقطیر نفت خام، روغن‌های سبک در دمای حرارت پایین تبخیر می‌شوند و با افزایش دما، روغن‌ها سنگین وزن جدا می‌شوند.
3. دمیده
این نمونه از قیرهای طبیعی که از دمیده شدن هوای داغ به قیر خالص در مراحل پایانی فرایند تصفیه انجام می‌شود. این نمونه قیر در شکل مایع با دمای زیاد وارد مخزن مخصوص می‌شود و از قسمت انتهایی این مخزن که به کمک لوله‌های سوراخ دار هوا به داخل آن دمیده می‌شود. این فرایند در دمای بین 200 الی 300 درجه سانتی گراد انجام می‌شود و قیر ویژگی‌های مورد نظر را پیدا می‌کند.
3. امولسیون‌های قیری یا قیرابه‌ها
از مزیت‌های قیرابه‌ها نداشتن نیاز به روند گرما دهی در حین استفاده، همچنین عدم نیاز به حلال‌های میان تقطیر برای فراهم آوری قیرمایع، عدم آتش سوزی در زمان نگهداری و حمل و نقل همچنین کثیف نکردن محیط زیست اشاره کرد. از کاربردهای امولسین قیر در تولید آسفالت سرد، تک کت، اسلاری کت و آسفالت سطحی و غیره به کار می‌رود. همچنین این نوع قیرابه‌ها نیز مصارف دیگری نیز دارند مانند مالچ در ثابت کردن شن‌های روان، پوشش‌های حفاظتی مخازن و عایق کاری پشت بام‌ها استفاده می‌شود.
این نوع قیرابه‌ها از رایج‌ترین قیر ازنوع روغن‌ها در آب هستند که به صورت کلی به سه گروه تقسیم بندی می‌شوند شامل کاتیونیک، آنیونیک رسی می‌باشند که نمونه آنیونیک آن در راهسازی بیشترین کاربرد و استفاده را دارد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.