قیر امولسیون چیست؟

قیر امولسیون از انواع قیر با ذرات معلق در آب با ویسکوزیته ( چسبندگی ) کمتر نسبت به قیر خالص است که با افزودن آب تثبیت می شود. قیر امولسیون نسبت به سایر قیرها به دلیل برخورداری از قابلیت اعمال در دما پایین محیط، مزیت حمل و نقل ایمن و صرفه جویی از انرژی را دارد. قیر امولسوین به دلیل چسبندگی، ایمنی و پایداری بالا در صنایع مختلفی از جمله ساخت آسفالت سرد، راه سازی، عایق کاری ساختمان و ... در انواع آنیونی، امولسیون قابل تثبیت با رس، امولسیون قابل تثبیت با پریمکت، یونی و ... به کار می رود که نوع پریمکت آن برای آماده سازی آسفالت، بسیار با کیفیت است. قیر امولسیونی، فرآورده ای پرکاربرد برای ایجاد لایه محافظ بر روی سطوح، با تبخیر و خشک شدن آب موجود، سطحی با استحکام و یکنواخت ایجاد می کند. افزودن مقداری رس یا مواد پلیمری اصلاح شده در مواردی از جمله پوشش پشت بام هاپ، موجب افزایش پایداری می شود.

قیر امولسیون یا همان قیرابه متشکل از آب، قیر و افزودنی های پایدار شده در انواع آنیونی، کاتیونی، پایدار شدن با رس و غیر یونی است. قیر کاتیونی از نظر کابرد نسبت به سایر رایج تر است. قیر امولسیونی کاتیونی دارای بار مثبت ذرات و جهت حرکت از سمت آند به کاتد، با سطوح جامد سازگار تر است. برای افزایش کارایی این قیر در عایق کاری و راه سازی، از امیدازولیوم ها و آمین ها استقاده می شود. قیر امولسیونی آنیونی از دیگر انواع قیر امولسیونی با بار منفی ذرات و حرکت ذرات از کاتد به آند است که برای پایدارسازی آن از صابون آنیونی و اسیدهای چرب استفاده می شود. قیر امولسیونی غیریونی برخلاف دو نوع قبلی خنثی است و ذرات آن جهت حرکت مشخصی ندارند. پایدار سازی این نوع قیر به کمک بنتونیت و مواد معدنی مانند رس انجام می گیرد که در یزرگراه ها، تولید عایق ها و ... به کار می رود.

شکست قیر یکی از معیار های تعیین کننده برای دسته بندی قیرهای امولسیون به معنی مدت زمان لازم برای تبخیر آب موجود در قیر امولسیون، پس از ریخته شدن روی آسفالت است. به مدت زمان تبخیر این آب و چسبیدن و نشست کامل قیر به آسفالت، نرخ واکنش می گویند که معیاری برای دسته بندی قیر به زود شکن، نیمه شکن و دیر شکن است. قیر امولسیون زود شکن به نوع ناپایدار قیر با نرخ واکنش سریع برای چسبیدن به آسفالت است. قیر امولسیون کند شکن، نسبت به قیر امولسیون زود شکن از نرخ واکنش کمتری، دانه بندی درشت و بازی برخوردار است و در آسفالت سرد به کار می رود.

درجه کیفیت محصول 

تولید قیر امولسیون

قیر امولسیون در پلنت یا تاسیسات تولید قیر با نوع خاص از امولسیفایر، آب و افزودنی های شیمیایی تولید می گردد. بسته به ایجاد قیر غیر یونی، کاتیونی یا آنیونی، نوع امولسیفایر قیر متفاوت خواهد بود. در مرحله بعد تولید قیر، محلول آب و امولسیفایر با دمای 135 الی 150 درجه سانتی گراد، وارد وسیله ای به نام آسیاب کلوئیدی با مقدار مشخصی قیر بسته به نوع کاربرد قیر امولسیون نهایی ترکیب می شود. در صورت حساس بودن کاربرد، مقدار قیر 60 الی 70 درصد و در غیر این صورت به حالت استاندارد 40 الی 70 درصد خواهد بود. اندازه ذرات قیر در آسیاب کلوئیدی به اندازه دومیکرون می رسد که پس از برای دوباره پیوستن به یکدیگر تلاش می کنند. امولسیفایر اضافه شده به این محلول با ایجاد بار سطحی اطراف ذرات، از پیوستن مجدد آنها به یکدیگر جلوگیری می کند و قطرات قیر را به صورت معلق در محلول در می آورد. در مرحله آخر، تولید کنندگان قیر را درون تانک های ذخیره قیر می ریزند.

کیفیت قیر امولسیون بسته به نوع حلال آن تغییر می کند، در برخی موارد تولیدکنندگان از حلال بنزین و صابون به عنوان جایگزین آب استفاده می کنند. چنانچه حلال استفاده شده در تولید قیر، آب باشد، به دلیل سرعت در تبخیر آب پس از اعمال قیر روی آسفالت، کیفیت و چسبندگی قیر بالا است. اگر از حلال بنزین در تولید قیر امولسیون استفاده شود، به هنگام تبخیر موادی سرطان زا روی آسفالت باقی می ماند که با ورود به هوا آسیب رسان خواهد بود. سرعت تبخیر در حلال های جایگزین نسبت به آب کمتر و در نتیجه کیفیت پایین تر است.

پالایشگاه های تولیدکننده قیر در ایران

❖ پالایشگاه نفت جی اصفان

❖ شرکت نفت پاسارگاد

❖ پالایشگاه نفت بهران

❖ پالایشگاه نفت تبریز

❖ پالایشگاه نفت شیراز

❖ پارس بهین پالایش نفت قشم

 

عوامل موثر بر کیفیت قیر

ویسکوزیته: ویسکوزیته یا چسبندگی قیر بسته به کاربرد قیر، درجه بندی می شود. در حالت کلی هرچه اندازه و تراکم قطرات قیر در محلول کمتر باشد، چسبندگی قیر بیشتر است. در صورتی که قیر برای ترکیب های سنگدانه ای متراکم استفاده شود، چسبندگی کمتری نیاز است. برای ترکیب های سنگدانه ای غیر متراکم که دارای فاصله بیشتری در دانه بندی هستند، چسبندگی باید بیشتر باشد. 

نفوذپذیری قیر: برای تعیین درجه سختی یا نفوذپذیری قیر از یک سوزن استاندارد استفاده می شود. مقدار نفوذپذیری قیر از طریق مقدار طولی که یک سوزن 100 گرمی در مای 25 درجه و در 5 ثانیه داخل قیر فرو برود، تعیین می شود. هر چه درجه نفوذ کمتر باشد، قیر نرم تر و هرچه این مقدار بیشتر باشد، قیر سخت تر است.

انعطاف پذیری: برای سنجش مقاومت قیر در برابر شکست، قیر امولسیونی را به قدری می کشند تا در نهایت بافت آن گسسته شده و بشکند. میزان انعطاف پذیری یا کشش پذیری قیر امولسیون در این حالت مشخص می گردد. چنانچه انعطاف پذیری قیر تا بیش از 40 سانت تحمل شود، دوام و استقاومت بالایی برای استفاده در جاده ها و محل عبور ماشین های سنگین و ... دارد. در غیر این صورت، آسفالت به ویژه در زمستان با شکستگی روبه رو خواهد بود.

ویژگی های قیر امولسیونی

 چسبندگی بالا به انواع مصالح

 استفاده و حمل و نقل ایمن و آسان

 نفوذپذیری بالا به سطوح

 سازگار با محیط زیست

 فاقد ترکیبات سمی

 عدم نیاز به حرارت دادن در مراحل نگه داری و اجرا

 کاهش آلودگی نسبت به قیر دمیده یا محلول های نفتی

 کاهش خطر آتش سوزی به دلیل برخورداری از آب در ساختار

انواع مختلف قیر

❖ قیر دمیده ( Air Blowing Asphalt )

❖ قیر معمولی  ( Straight-run Bitumen )

❖ قیر محلول ( Bitumen Cutback )

❖ قیر امولسیون ( Emulsion Bitumen )

❖ قیر کات بک  ( Cut-back Bitumen )

❖ قیر ویسکوزیته ( viscosity bitumen )

❖ قیر اکسید شده ( oxidized bitumen )

❖ قیر گیلسونایت ( gilsonite bitumen )

❖ قیر پلیمری ( Polymer bitumen )

مشخصات فنی قیر امولسیون

ترکیبات اصلی	آب، قیر، امولسیفایر
انواع قیر امولسیونی	غیریونی، کاتیونی، آنیونی
نسبت ترکیب	قیر: 40 الی 70 درصد - امولسیفایر: 0.3 الی 0.5 درصد وزن قیر - آب: 30 الی 60 درصد
انواع قیر امولسیون از نظر شکست ( سرعت جداسازی آب از قیر )	دیر شکن، نیمه شکن، زود شکن
ویسکوزیته ( چسبندگی )	کم  و متوسط
PH قیر	کاتیونی: 2 الی 6 - آنیونی: 8 الی 12 ( این پرامتر بستگی به نوع امولسیفایر انتخابی دارد )
معایب	مقاومت کمتر از قیر داغ، استفاده در شرایط ب و هوایی خاص
مزایا	ایمنی بالا در حمل و نقل و اجرا، سازگاری با محیط زیست

 

استانداردهای بین المللی

استانداردهای تولید قیر امولسیون در هنگام تولید پس از آزمایش تعیین و دسته بندی می شود. هر کشوری استانداردهای خاص خود را برای تولید قیر تعیین می کند با این حال بسیاری از آنها، استانداردهای تعیین شده توسط دو نهاد معتبر آمریکایی AASHTO و ASTM را در این پروسه مورد توجه قرار می دهند. خریداران قیر با توجه به درجه بندی عواملی ازجمله ویسکوزیته قیر، انعطاف پذیری، سختی یا نفوذپذیری قیر، پایداری و سطح بار قیر، خرید قیر را برای کاربردهای موردنظر خود انجام می دهند. از معایب قیر امولسیون می توان به تفاوت زمان خشک شدن آن بسته به  نوع امولسیون وشرایط آب و هوایی اشاره کرد که به طوری استفاده از آن در رطوبت بالا یا بارندگی تقریبا غیرممکن است.

❖ ASTM D2397 ( کاتیونی )

❖ ASTM D977 ( آنیونی )

❖ ISSA A143 ( تست عملکرد ) 

 

مواد تشکیل دهنده قیر امولسیون

قیر ( 40 الی 70 درصد )

آب ( 30 الی 45 درصد )

امولسیفایر ( 0.5 درصد )

نحوه ی ارسال : پسکرایه