قیر امولسیون: انواع قیر امولسیون + کاربرها

اگر اهل رانددگی در جاده ها باشید تا به حال متوجه تغییر جاده ها و آسفالت ها شده اید. برخی از جاده ها بسیار نرم هستند و   ماشین به راحتی از روی آنها عبور می کند. در مقابل خیلی از آسفالت ها کیفیت پایینی دارند  و پر از دست انداز هستند. از آنجایی که قیر یکی از مواد اصلی تشکیل دهنده آسفالت است، در تعیین کیفیت آن عامل مهمی محسوب می شود. همچنین، قیر به غیر از ساخت آسفالت استفاده های دیگری هم مثل عایق بندی سطوح دارد. بنابراین، بهتر است که در مورد انواع قیر بیشتر بدانیم. به همین دلیل در ادامه بیشتر در خصوص انواع قیر صنعتی قیرِ امولسیون توضیح خواهیم داد.

قیر امولسیون چیست؟

قیرِ امولسیون  با نام Bitumen Emulsion به نوعی قیر مایع گفته می شود که میزان ویسکوزیته یا چسبندگی کمتری نسبت به سایر قیرها دارد. اصولاً قیرهای امولسیون همان قیر عادی است که آن را در آب حل می کنند و بعد کمی امولسیفایر به آن اضافه می کنند. در نتیجه، میزان چسبندگی قیرهای امولسیون نسبت به قیرهای عادی و انواع دیگر قیر کمی پایین تر است. با این وجود، اعمال قیرِ امولسیون و استفاده از آن مزایای خودش را دارد. برای مثال، ذخیره و حمل و نقل این قیر راحت تر است و می توان آن را در دمای پایین تری نسبت به قیرهای دیگر برای مصارف مختلف اعمال کرد که همین مسئله قیرِ امولسیونی را برای محیط زیست و صرفه جویی در انرژی مناسب می کند. در ادامه مطلب بیشتر در خصوص فرایند تولید قیرِ امولسیون صحبت خواهیم کرد.

نحوه تولید و مواد تشکیل دهنده قیر امولسیون 

ترکیبات قیر امولسیون نسبت به قیر عادی متفاوت است، قیرِ امولسیونی از آب، قیر و امولسیفایر تشکیل شده است. برای تولید محصولات مختلف قیرِ امولسیون از نسبت های متفاوتی از این سه جز استفاده می کنند. فرایند تولید آن در پلنت قیرِ امولسیون یا تآسیسات تولید آن نسبتا ساده است و در سه مرحله کلی انجام می شود:

1. حل کردن آب و امولسیفایر

2. ترکیب آب و امولسیفایر با قیر

3. آسیاب کردن ترکیب

دمای قیر امولسیون چقدر است؟

در فرایند تولید قیر امولسیونی که آسیاب یا دستگاه قیر امولسیونی محلول آب و امولسیفایر را ترکیب می کند، قیر ذوب شده در دمایی بین حدود ۱۳۵ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد وارد آسیاب می شود. با این حال، در مراحل بعدی این دما طوری تنظیم می شود که در پایان پروسه تولید، دمای قیر در محفظه از ۹۵ درجه سانتیگراد بیشتر نشود.

بنا بر استاندارد قیرهای امولسیون، محصولات قیر امولسیونی در زمان تولید طبقه بندی و آزمایش می شوند. این فرایندها تحت استانداردهای مختلفی تعیین می شوند. در آمریکا دو نهاد مرکزی وجود دارد که این استانداردها را برای استفاده و صادرات قیر امولسیون تعیین می کنند. یکی از آنها انجمن مقامات بزرگراهی و حمل و نقل ایالتی آمریکا (AASHTO) و دیگری انجمن مواد و آزمایش آمریکا (ASTM) است.

عوامل مهم در درجه بندی قیر امولسیون

در بخش قبلی توضیح دادیم که سازمان هایی مثل AASHTO و ASTM محصولات قیر امولسیون را طبقه بندی و درجه بندی می کنند و استانداردهایی را برای این کار تعیین کرده اند. به طور کلی، درجه بندی قیرِ امولسیون با توجه به چند عامل مهم انجام می شود که این عوامل عبارتند از:

1. میزان چسبندگی قیر

میزان چسبندگی یا ویسکوزیته قیر یکی از مهمترین و اولین عواملی است که برای درجه بندی قیر امولسیون استفاده می شود. برای تعیین میزان چسبندگی قیر از آزمایشی به عنوان آزمایش چسبندگی استفاده می کنند.

2. کشش پذیری قیر

 در این نوع از آزمایش قیر امولسیون تا حد ممکن کش می آید تا سرانجام بافت آن از همدیگر جدا شود و بشکند. در این موقع است که حد کشش پذیری قیر مشخص می شود.

3. نفوذ پذیری قیر

کارشناسان برای تعیین درجه نفوذ قیر آزمایش نفوذپذیری را روی آن انجام می دهند. آن ها برای این کار از یک سوزن استاندارد استفاده می کنند که در قیر فرو می برند. تعیین درجه سختی قیر برای طبقه بندی های مختلف قیرِ امولسیونی متفاوت است و میزان سختی آن کاربرد قیر را تعیین می کند. 

4. پایداری ذخیره سازی قیر

 کارشناسان برای آزمایش این معیار قیری را در محفظه در دمای اتاق نگهداری می کنند. بعد از گذشت ۲۴ ساعت، آنها دو نمونه را از این محفظه استخراج می کنند. یکی از این نمونه ها از راس محفظه و دیگری را از انتهای آن استخراج می کنند. در مرحله بعدی، کارشناسان وزن این دو نمونه را مقایسه و تفاوت آنها را می سنجند. تفاوت وزن بین این دو نمونه نباید بیشتر از یک باشد.

موارد استفاده قیر امولسیون

تاریخچه استفاده از قیرِ امولسیون به اوایل قرن بیستم باز می گردد که بیشتر ا زآن در محلول های آفت و حشره کشی استفاده می کردند. امروزه کاربردهای قیرِ امولسیون گسترده تر گشته و در ساخت جاده، تعمیرات و نگهداری از آن و عایق بندی سطوح استفاده می شود. به این صورت، صنایع حمل و نقل توانسته اند کاربردها و استفاده های خوبی از قیر امولسیونی داشته باشند.

استفاده قیر امولسیون در تک کت

تک کت یا اندود سطحی لایه ای بین دو لایه کف آسفالت است. سازندگان جاده ها می توانند برای اعمال این لایه از قیر امولسیونِ نوع CRS-1 و CRS-2 استفاده کنند که استفاده از این دو نوع قیر می تواند تا مقدار زیادی کیفیت آسفالت را بهتر و عمر خستگی آن را افزایش دهد. 

استفاده از قیر در اندود سنگدانه ای

 خیلی از شرکت های جاده سازی و دولت ها به جای ساخت جاده های جدید که هزینه ی زیادی در پی دارد، جاده های قدیمی را بازسازی و ترمیم می کنند. برای این کار، بیشتر آنها از روش اندود سنگدانه ای استفاده می کنند .

استفاده قیر امولسیون در دوغاب قیری

 برای یکپارچه کردن بافت آسفالت جاده ها از روشی به نام دوغاب قیری استفاده می شود که در آن قیرِ امولسیون با مصالح دانه ای و پر کننده های معدنی ترکیب می شود و روی آسفالت ریخته می شود تا منافذ آن را ببندند. 

میکرو سرفسینگ

روش میکرو سرفسینگ یا روکاری میکرو آسفالت نوع دیگری از روش دوغاب قیری است. منتها تفاوت این روش با روش دوغاب قیری این است که قیر امولسیون استفاده شده در آن از نوع اصلاح شده پلیمری است. 

مزایا و معایب استفاده از قیر امولسیون

قیرِ امولسیون با دارا بودن ترکیب خاص خود موارد استفاده بسیاری دارد. برای مثال، از آنجایی که یکی از مواد اصلی تشکیل دهنده قیرِ امولسیون آب است، استفاده از آن در همه آب و هوایی حتی آب و هوای بارانی امکان پذیر است و به خاطر ماهیت مایع اش نیاز به اعمال درجه حرارت بسیار زیاد ندارد.

 همچنین قیر امولسیون با خاصیت عامل ضد زدودگی که منجر به میزان چسبندگی بیشتر آسفالت می شود برای روکش آسفالت ها تستفاده می گردد. البته  با تمام این مزایا خالی از عیب هم نیست. شاید آشکارترین عیب آن این است که شما نمی توانید از یک نوع قیرِ امولسیون برای هر کاربردی استفاده کنید. دلیل آن این است که قیرهای امولسیون با توجه به طبقه بندی شان کارکردهای خاصی دارند و زمان خشک شدن آنها روی آسفالت با توجه به شرایط آب و هوایی و نوع قیرِ امولسیون متفاوت است. 

انواع قیر های امولسیونی 

در ادامه این مطلب  از ایران ای ترید انواع قیر امولسیونی را با توجه به کارکردشان توضیح می دهیم:

1. قیرهای امولسیون زود شکن

قیر امولسیونِ زودشکن همانطور که از نامش پیداست، در زمان تماس با سطح آسفالت زود شروع به نشستن و چسبیدن به آن می کند.

2. قیرهای امولسیون کند شکن

نوع دوم، قیرهای امولسیون کندشکن هستند که با مخلوط کردن اولیه قیر امولسیونِ سنگدانه درشت با ترکیب هایی که دانه بندی بازی دارند، تولید می شود. به این صورت، زمان ته نشست آن کندتر از قیر امولسیونِ زودشکن است. 

3. قیرهای امولسیون دیرشکن

قیر سوم و آخری هم قیر امولسیونِ دیرشکن است که از همه پایدارتر است و از آن می توان در ترکیب های سنگدانه ای با دانه بندی متراکم، دوغاب قیری و روکش آسفالت بازیافتی استفاده کرد. قیرِ امولسیون css از این نوع قیر است.

قیمت قیر امولسیونی

به طور کلی، چند عامل در قیمت قیر امولسیون تاثیرگذار هستند. اول از همه شما باید ببینید که قیر آنیونیک یا کاتیونی است. معمولاً قیمت قیر امولسیون کاتیونیک نسبت به قیر آنیونی کمی بیشتر است. اما به غیر از این، عوامل دیگری که در تولید قیرهای امولسیون دخیل است، شامل خود قیر و امولسیونِ آن هم می شوند؛ برای مثال، قیمت نفت خام، قیمت امولسیفایر قیرِ امولسیون و قیمت روند تولید قیر هم قیمت قیرِ امولسیون را بالا و پایین می کند. بنابراین، اگر می خواهید در مورد قیمت قیر امولسیون در بورس امروز بدانید، به این عوامل حتماٌ توجه کنید.

منبع