قیر نفوذی: ویژگی ها + کاربردها

در این مطلب به معرفی قیر نفوذ ی یا Penetration Grade Bitumen  می پردازیم. قیرِ نفوذی از رایج ترین  قیرهای مورد استفاده در راهسازی بوده که  از طریق تقطیر جزئی یا خلاء نفت خام تولید می شود. این قیر متشکل از دسته وسیعی از قیرها ست که هر یک دارای سختی متفاوت است. در ادامه بیشتر به این موضوع خواهیم پرداخت که به طور کلی قیر چیست و قیر نفوذی چه کاربرد و ویژگی هایی دارد.

معرفی قیر نفوذی 

قیر نفوذی به قیری گفته می شود که از تقطیر نفت خام به دست می آید و در راهسازی و سنگفرش معابر استفاده می شود و بر اساس سختی و توانایی در برابر تحمل ترافیک و شرایط آب و هوایی مختلف طبقه بندی می شود. از متداول ترین گریدهای قیرِ نفوذی که در صنعت راهسازی و روسازی جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد می توان به قیر گرید 40/50، قیر 60/70 و 80/100 اشاره نمود.

اهمیت استفاده از قیر نفوذی

اطلاع از درجه نفوذ قیر مورد استفاده در پروژه ها این امکان را می دهد که رفتار قیر مورد نظر را در شرایط مختلف پیش بینی کنید. برای مثال، هنگام ساخت جاده در مناطقی با آب و هوای گرم، به قیر با درجه نفوذ کمتر نیاز است. این امر به جلوگیری از نرم شدن بیش از حد آسفالت در دماهای بالا کمک می کند.

تست نفوذ قیر چیست؟

در تست نفوذ قیر، مقدار نفوذ قیر با فاصله ای به دهم میلی متر اندازه گیری می شود که یک سوزن استاندارد به صورت عمودی به نمونه قیر در شرایط استاندارد نفوذ می کند. با این تست می توان مقدار سختی یا نرمی قیر را تعیین کرد.

در این آزمایش ابتدا قیر بالاتر از نقطه ی نرم شدن حرارت داده می شود و در ظرفی به عمق 15 میلی متر ریخته می شود. سپس هم زده می شود تا حباب های هوا از بین برود. سپس به مدت 90 دقیقه در دمای اتاق خنک می شود و سپس به مدت 90 دقیقه در حمام آب قرار داده می شود.

عوامل موثر بر کیفیت قیر نفوذی

میزان نفوذ و نقطه نرم شدن قیر

مقدار نفوذ قیر نشان دهنده ی سختی و مقاومت آن در برابر تغییر شکل است. این میزان نفوذ بر حسب دهم میلی متر به عنوان عمقی که یک سوزن استاندارد در یک نمونه قیر تحت شرایط خاص زمان، دما و بار نفوذ می کند، اندازه گیری می شود.  نقطه نرم شدن قیر هم نشان دهنده ی دمایی است که در ان قیر نرم و انعطاف پذیر می شود. قیر برای کاربردهای مختلف باید شرایط و ویژگی های خاصی داشته باشد و نقطه ی نرمی قیرِ نفوذی برای کاربرد مورد نظر باید در محدوده مشخص شده باشد.

شکل پذیری

شکل پذیری قیر نشان دهنده ی کشش پذیری و انعطاف پذیری آن است. این ویژگی به عنوان فاصله ای که یک نمونه قیر می تواند بدون شکستگی کشیده شود، بر حسب سانتی متر اندازه گیری می شود. شکل پذیری قیر نفوذی باید در محدوده ی مشخص شده برای کاربرد مورد نظر آن باشد.

حلالیت و نقطه اشتعال قیر نفوذی

حلالیت قیر نشان دهنده ی خلوص و همگن بودن آن است. این ویژگی قیرِ نفوذی از طریق حل کردن آن در یک حلال مشخص (به طور معمول تری کلرواتیلن) اندازه گیری می شود. نقطه اشتعال قیر نیز نشان دهنده ایمنی آن برای جابجایی و نگهداری در شرایط مختلف است. این ویژگی قیر نفوذی از طریق بررسی حداقل دمایی که قیر در آن به اندازه کافی بخار تولید می کند تا در برابر شعله مشتعل شود، اندازه گیری می شود. 

وزن مخصوص قیر نفوذی

وزن مخصوص قیر نشان دهنده چگالی و قوام آن است که از طریق بررسی نسبت وزن یک حجم معین قیر به وزن یک حجم مساوی آب اندازه گیری می شود. وزن مخصوص قیرِ نفوذی باید در محدوده مشخص شده برای کاربرد مورد نظر آن باشد.

موارد استفاده قیر نفوذی 

قیرِ نفوذی معمولا در پروژه های روکش جاده و پروژه های صنعتی برای روسازی اسفالتی استفاده می شود و منجر به پایداری و انسجام مخلوط قیر  می شود. در میان تمام گریدهای مختلف قیرهای نفوذی، گرید 60/70 یکی از پرکاربردترین زیرسازی ها در پروژه های راهسازی است.

قیر گرید 85/100 نیز رایج است. این قیرِ نفوذی دارای ویژگی حفظ حرارت بالا است زیرا می تواند گرما را طولانی تر نگه دارد و به آسفالت اجازه می دهد تا به راحتی در جاده قالب گیری شود. همچنین خاصیت حفظ حرارت آن باعث می شود که آسفالت حتی در دماهای پایین ترک نخورد.

کاربردهای قیرِ نفوذی

قیرِ نفوذی به دلیل خاصیت ضد آب، چسبندگی و خواص اتصال دهندگی یک ماده ی پرکاربرد در صنعت ساختمان برای کاربردهای مختلف است. 

1. کاربرد قیر نفوذی در ساخت و ساز

قیر درجه نفوذ به عنوان چسب در بتن آسفالتی برای ایجاد سطحی بادوام و مقاوم در برابر لغزش برای جاده ها، بزرگراه ها و فرودگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

2. کاربرد قیر نفوذی در عایق رطوبتی و سقف

قیر نفوذی به عنوان یک ماده عایق رطوبتی برای پوشش سقف ها، فونداسیون ها و زیرزمین ها کاربرد دارد. همچنین از این نوع قیر می توان به عنوان پوششی برای پشت بام ها برای محافظت در برابر آب و هوا استفده می شود.

3. کاربرد قیر نفوذی در چسب ها و درزگیرها

قیر نفوذی به عنوان چسب برای چسباندن عایق ها، مصالح بام و سایر مصالح ساختمانی استفاده می شود. همچنین از این نوع قیر به عنوان درزگیر برای اتصالات و ترک های بتن و بنایی نیز استفاده می شود.

4. کاربرد قیر نفوذی در پوشش لوله ها 

قیرهای نفوذی به عنوان پوششی برای خطوط لوله و محافظت در برابر خوردگی و بهبود جریان مایعات و گازها کاربرد دارند.

5. کاربرد قیر نفوذی در رنگ ها و پوشش ها

قیر نفوذی به عنوان یک جزء در رنگها و پوشش ها برای ایجاد عایق رطوبتی و مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

6. قیر نفوذی به عنوان عایق صدا

قیر نفوذی به عنوان یک ماده عایق صوتی در ساختمان ها، دیوارها و کف برای کاهش صدا و لرزش استفاده می شود.

7. قیر نفوذی و کاربردهای صنعتی

قیر نفوذی در مصارف مختلف صنعتی مانند ساخت مصالح سقفی، امولسیون های آسفالتی و چسب ها استفاده می شود.

خواص قیر نفوذی

قیر درجه نفوذ یا قیر نفوذی دارای خاصیت ترموپلاستیک است که بسته به دمای تنظیم شده باعث نرم شدن و سفت شدن آن می شود. قیر در دماهای بالاتر نرم می شود در حالی که در دماهای پایین تر سخت می شود. رابطه ی متمایز دما-ویسکوزیته این قیر برای تعیین پارامترهای عملکردی مختلف مانند موارد زیر ضروری است:

• رئولوژی
• چسبندگی
• ماندگاری و دوام
• دمای استفاده

انواع گریدهای قیر نفوذی

 1. قیر گرید 10/20

قیر 10/20 یک قیر سنگین است که صرفه جویی طولانی مدت را تضمین می کند زیرا می توان از آن برای طراحی روسازی نازک تر استفاده کرد که مصرف آسفالت را نسبت به طرح های سنتی 30% کاهش می دهد. 

2. قیر گرید 20/30

قیر گرید 20/30 دارای درجه نفوذ سخت است و به عنوان قیر برای روسازی مورد استفاده قرار می گیرد که برای راهسازی و یا تعمیر راهسازی مناسب است. 

3. قیر گرید 40/30

قیر گرید 40/30 قیر با درجه نفوذ نیمه سخت است که به عنوان قیر روسازی یا برای راهسازی و تعمیر جاده ها مناسب است و دارای خاصیت ترموپلاستیکی هستند که باعث می شود در دماهای بالا نرم و در دماهای پایین سخت شوند.

4. قیر گرید 40/50

این گرید قیر نفوذی به دلیل دمش و نفوذ زیاد هوا در مناطق گرمسیری با هوای گرم استفاده می شود. این گرید عمدتا در ساخت آسفالت گرم برای زیرسازی جاده ها کاربرد دارد. 

5. قیر گرید 60/70

درجه نفوذ قیر 60/70 به این معناست که مقدار نفوذ در شرایط استاندارد در محدوده ی 60 تا 70 قرار دارد و به عنوان قیر نیمه سخت طبقه بندی می شود. این گرید قیر نفوذی برای ساخت امولسیون قیر، قیر کاتبک و گریدهای قیر اصلاح شده نیز کاربرد دارد.

6. قیر درجه نفوذ 60/90

قیر 60/90 به BND (قیر جاده) و BN (قیر نفتی) طبقه بندی می شود. قیرهای BND چسبندگی خوبی به مواد سنگی مختلف دارند و در دماهای پایین انعطاف پذیری آنها بالا بوده و در برابر تاثیرات آب و هوایی مقاوم هستند. 

 7. قیر گرید 80/100

قیر گرید 100/80 دارای درجه نفوذ استاندارد است و معمولا از آن به عنوان قیر روسازی در راهسازی و سایر پروژه های صنعتی استفاده می شود. این گرید قیر نفوذی عمدتا در ساخت آسفالت های گرم برای پایه ها به ویژه در آب و هوای سرد استفاده می شود.

قیمت و خرید قیر نفوذی

قیمت قیر نفوذی با توجه به عوامل مختلفی از جمله عیار قیر، مقدار خرید، هزینه های حمل و نقل و غیره می تواند متغیر باشد. قیمت این نوع قیر نیز بر اساس نرخ ارز محاسبه می شود و به همین خاطر نمی توان قیمت دقیقی برای آن تعیین نمود.

قیمت ها همچنین بسته به منطقه و کشور نیز می توانند متفاوت باشند. با این حال، کیفیت قیر از اهمیت بالایی برخوردار است و بهتر است پیش از خرید قیرِ نفوذی از کیفیت قیر تامین کننده مورد نظر اطمینان حاصل کنید. برای اطمینان از خرید می توانید به شرکت ایران ای ترید مراجعه نمایید. 

منبع