٥-١١-٢-١ قیر عمدتاً بر دو نوع است: اگر از معدن به دست آید، قیر طبیعی و هر گـاه از پـالایش نفت خام حاصل شود، قیر نفتی نام دارد.
٥-١١-٢-١-١ قیر طبیعی: برخی از انواع قیر در طبیعت و در اثر تبدیل تدریجی نفت خام و تبخیر مواد فرار آن در اثر گذشت سال های بسیار زیاد به دست میآید. چنین قیری، قیـر طبیعـی نامیـده میشود.
٥-١١-٢-١-٢ قیر نفتی: قیر نفتی را از پالایش نفت خام به دست می آورند و با توجه به نـوع قیـر، چگونگی کاربرد آن در صنایع مختلف به شرح زیر است:
الف- قیرهای جامد: قیر جامد آخرین فرآورده ای است که از تقطیر نفت خام فراهم و بر حسب درجههـای نفوذ مختلف تولید میشود. حدود درجههای نفوذ قیرهایی که در ایران تولید میشوند ١٠ تا ٣٠٠ دهم میلیمتردر دمای ٢٥ درجه سلسیوس است. قیرهای تولید شده در ایران، عبارتاند از: 40/50، 60/70، 85/100، 120/150 و 200/300.
ب- قیرهای دمیده: حساسیت این قیرها نسبت به دما کمتـر اسـت و از آنهـا بیشـتر بـرای پـر کـردن ترك های روسازی بتنی و درزها استفاده میشود. قیرهای خالص نیمه جامد، یا قیرهای با درجه نفوذ 200/300، 85/100 و 60/70، را با دمیدن هوای تحت فشار و دمای ٢٠٠ تا ٣٠٠ درجه سلسیوس در شرایط واکنش های تراکمی قرار میدهند و قیرهای جامدی، با درجه نفوذ کمتر نسـبت بـه قیـر اولیه، به نام قیرهای دمیده، تولید میکنند. انواع این قیرهـا عبـارتانـد از: R85/25 و R90/15،. کـه اعداد ٢٥، ١٥ درجه نفوذ و ٨٥، ٩٠ نقطه نرمی این قیرها را نشان میدهـد. مـوادی کـه از دمیـدن مازوت یا نفت کوره به روش های غیرپالایشگاهی به دست می آیند در هیچ یک از این دستهها قـرار نمیگیرند زیرا دارای ساختار مشابه قیر نیستند.
پ- قیرهای محلول: قیرهای خالص جامد یا نیمه جامد هستند و مصرف آنها جز بـه روش حـرارت دادن که موجب کاهش کندروانی قیر می شود، امکان پذیر نیست. راه دیگر استفاده از قیـر، تهیـه قیرهای محلول به روش مخلوط کردن قیرهای خالص با حلال های نفتی است کـه حالـت قیـر را از جامد یا نیمه جامد به مایع تغییر میدهد. قیرهای محلول، یا پس برگشته، با مخلوط کردن قیرهای خالص در حلّالها یا حل کردن قیر در آنها و یا روغنهای نفتی سبک و فـرّار ماننـد بنـزین و نفـت سفید، به دست میآید. نوع و کیفیت این قیرها بستگی بـه نـوع قیرهـای خـالص اصـلی و کیفیـت حلال ها و مقدار آنها دارد. هرقدر حلّال مصرفی زیادتر باشد، قیـر محلـول، شـلتـر و روانتـر اسـت.
کندروانی قیرهای محلول باید حتیالامکان به اندازه ای باشد که برای گرم کردن آنها نیاز به حـرارت زیاد نباشد، البته این حرارت باید از درجه اشتعال حلال ها کمتر باشد. قیرهای محلول، در راه سـازی برای اندودهای نفوذی، اندودهای سطحی، آسفالت سطحی، آسفالت سرد کارخانهای یـا مخلـوط در محل، درزگیری ترک های آسفالتی و دیگر عملیات ترمیمی به مصرف میرسد. ایـن قیـر، برحسـب سرعت گیرش، تصعید مواد فرار و نوع حلالها، به سه گروه زیر تقسیم میشود:
ت- قیرهای زودگیر یا RC: اگر برای حل کردن قیرهای خالص و تهیه قیر محلول از حلال های سبک نظیر بنزین استفاده شود، قیر حاصل زودگیر است، زیرا حلال موجود در این قیرها در مدت نسبتاً کمی، پس از مصرف قیر، تصعید میشود و قیر اصلی برجای میماند. این قیرها بر حسب گرانروی سینماتیک با واحدسانتیاستوکس در چهـار نـوع RC-800 ، RC-250 ، RC-70 و RC-3000 درجـهبنـدی میشوند. اعداد پسوند قیرها معرف حداقل کندروانی قیر در ٦٠ درجه سلسیوس است.
ث- قیرهای کندگیر یا MC: این قیرها از حل کردن قیر خـالص در مـوادی ماننـد نفـت سـفید و یـا حلال های مشابه تهیه می شودکه سرعت تبخیر این حلال ها نسبت به حلال بنـزین در قیرهـای زودگیر، کندتر و طولانیتر است. قیرهای کندگیر در پنج نوع درجه بندی شده است که حـداقل کنـدروانی آنهـا در ٦٠ درجـه سلسـیوس، بـرای رقیـقتـرین نـوع آن یـا MC-30 معـادل ٣٠سانتیاستوکس، و برای غلیظترین یا MC-3000 مساوی ٣٠٠٠ سانتیاستوکس است.
ج- قیرهای دیرگیر یا SC : قیرهای دیرگیر را با حل کردن قیرهای خـالص در روغـن هـا، حلّـال هـای دیرگیر نفتی، مانند گازوییل یا نفت سیاه، می توان، مانند قیرهـای خـالص، مسـتقیماً از تقطیـر نفت خام تهیه کرد. برای گیرش کامل قیرهای دیرگیر بعد از مصرف، مـدت زمـان زیـادی لازم است. در واقع این قیرها در شرایط آب و هوای عادی نمی گیرند، بلکه تغییر شکل مولکولی آنهـا نسبتاً تدریجی و طولانی است. قیرهای دیرگیر در چهار نوع درجه بنـدی شـده انـد کـه حـداقل کنـدروانی آنهـا در ٦٠ درجـه سلسـیوس و بـرای رقیـقتـرین نـوع آن یـا SC-70 معـادل ٧٠ سانتیاستوکس و برای غلیظترین آن یا SC-3000 معادل ٣٠٠٠ سانتی استوکس است.
چ- قیر امولسیون: از مخلوط کردن قیر و آب با یک ماده امولسیون ساز قیرهای امولسـیونی بدسـت می آیند. امولسیون قیر در دو نوع آنیونی و کاتیونی وجود داردکه هریک به زیر گروه های سریع شکن، تند شکن، کندشکن و دیر شکن و هریک از این زیر گـروههـا نیـز بـه گـروههـای فرعـی دیگری تقسیم می شوند که تعداد آن ها بـه بیسـت نـوع قیـر امولسـیون مـی رسـد. مقـدار قیـر امولسیون های قیر از ٥٠ تا ٧٥ درصد، مقدار آب از ٢٥ تا ٤٠ درصد و امولسیون سـازها حـداکثر 0/5 درصد وزنی این قیرها را تشکیل میدهد.
ح- قیرهای اصلاح شده: افزودنی های قیر، که طیف وسـیعی از مـواد معـدنی، آلـی و طبیعـی را در برمی گیرد، برای اصلاح برخی از خواص قیر و در نتیجه مخلوط های آسفالتی است که در مـوارد زیر کاربرد دارد:
- جلوگیری از عریان شدن سنگدانه مخلوط های آسفالتی
- جلوگیری از تركهای حرارتی و انقباضی در رویههای آسفالتی
- کاهش پدیده های تغییر شکل و قیرزدگی رویههای آسفالتی
- جلوگیری از روآمدن ترك های آسفالتی
- کاهش میزان سخت شدن و کهنهشدن قیر
- افزایش تاب خستگی آسفالت
قیرهای اصلاح شده برحسب نوع افزودنی های آن به سه گروه اصلی تقسیم می شوند کـه بـرای هـر یک مشخصات فنی معینی در نظر گرفته شده است. این مشخصات شامل قیرهـای اصـلاح شـدهای است که حاصل اختلاط فقط قیرهای خالص با پلیمر، کوپلیمر، مواد شیمیایی تثبیت کننده و پـودر لاستیک های بازیافتی است. به طور کلی، افزودنی های مصرفی باید با قیرهای خالص انتخـاب شـده در هر پروژه سازگاری داشته باشد و قیر اصلاح شده نیز بایـد قـبلاً بـه صـورت مخلـوطی همگـن و یکنواخت تهیه شود.
مشخصات ٣ گروه اصلی قیرهای اصلاح شده که هریک با افزودنی های معینی تهیـه مـی شـوند، بـه شرح زیر است:
ح-١- قیرهای اصلاح شده پلیمری
ح-١-١- قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع I : این قیرها از افـزودن کوپلیمرهـای اسـتایرن بوتـادین (SB)، یا استایرن بوتادین استایرن (SBS) به قیرهای خالص تهیه می شوند و دارای مشخصات تایید شده در استانداردهای معتبر باشد. قیرهـای اصـلاح شـده بـا ایـن پلیمـر و پلیمرهـای دیگـر دارای ویژگی های مطابق با مشخصات استانداردهای معتبر بـه چهـار گـروه I-C، I-B، I-A و I-D تقسـیم میشوند.
ح-١-٢- قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع II: از افزودن پلیمر استایرن بوتادین رابر (SBR) یا نـوع پلیمـر پلیکلروپرن به قیرهای خالص به دست میآید و باید با مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبـر مطـابق باشد. قیرهای اصلاح شده با این پلیمر و پلیمرهای دیگر دارای ویژگیهای مطابق با مشخصـات اسـتانداردهای معتبر، به چهار گروه
II-C ,II-B, II-A و II-D تقسیم میشود.
ح-١-٣- قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع III: از افزودن پلیمر اتیلن وینیل استات (EVA) به قیـر خالص تهیه می شوند و باید با مشخصات تأیید شده در استانداردهای معتبر انطبـاق داشـته باشـند.
قیرهای اصلاح شده با این پلیمر و یا پلیمرهای دیگر دارای ویژگـی هـای مطـابق بـا اسـتانداردهای معتبر، در پنج گروه III-A تا III-E ردهبندی میشود.
ح-١-٤- قیرهای اصلاح شده با پلیمر نوع IV: از افزودن کـوپلیمر غیرشـبکه ای اسـتایرن بوتـادین استایرن (SBS) به قیرهای خالص تهیه می شود و باید با مشخصـات تأییـد شـده در اسـتانداردهای معتبر باشد. قیرهای اصلاح شده با این کوپلیمر و یا پلیمرهای دیگر دارای ویژگـی هـای مطـابق بـا استانداردهای معتبر، به شش گروه IV-7 تا IV-F تقسیم میشوند.
ح-٢- قیرهای اصلاح شده با پودر لاستیک: از اختلاط پودر لاستیک های بازیافتی و در صورت لـزوم افزودنی های معدنی و یـا مـواد الیـافی دیگـر، بـا قیـر خـالص تهیـه مـی شـوند و بایـد بـا مشخصـات استانداردهای معتبر مطابقت داشته باشند. قیرهایی که از این راه اصلاح می شوند، از نظر کندروانی، به سه گروه I تا III به ترتیب با غلظت زیاد تا کم تقسیم میشوند. پودر باید با قیر داغ تـا آنجـا مخلـوط شود و واکنش نشان دهد که ذرات لاستیک، پیش از مصرف قیر، به اندازه کافی متورم و منبسط شود.
پودر لاستیک به کار رفته برای تهیه این قیر باید دارای خواص مندرج در استانداردهای معتبـر باشـد.
قیر اصلاح شده با پودر لاستیک برای آسفالت گرم، مصرف میشود. درصـد الیـاف موجـود در آسـفالت، نباید از 0/5 و در صورت استفاده برای قیرپاشی، نباید از 0/1 درصد وزنی پودر لاستیک بیشتر باشد.
ح-٣- قیرهای اصلاح شده با مواد شیمیایی تثبیت کننده: ایـن قیرهـا از افـزودن مـواد شـیمیایی تثبیت کننده به قیرهای خالص تولید می شوند و باید با مشخصـات اسـتانداردهای معتبـر مطابقـت داشته باشند. قیرهای اصلاح شده با این مواد و یا اصلاح کننده های دیگر دارای ویژگی های منـدرج در استانداردهای معتبر به چهار گروه قیر با درجه نفوذ ١٨٥-١٤٠ تـا درجـه نفـوذ ٦٥-٣٥ تقسـیم میشود.