منظور از قير در راهسازي، چسبانندههاي سياه مصرفي در راهسازي كه شامل مواد قيري و قطراني هستند. خاصيت اصلي قير اين است كه دانههاي سنگي را به يكديگر چسبانده و به جسم يكپارچه تبديل ميكند. قير جسمي است به رنگ سياه كه از شمار زيادي هيدروكربور ساخته شده است.
كاربرد قير در راهسازي
قير خالص در دماي محيط جامد يا نيمه جامد است و بر اثر حرارت روان ميشود. قير در روغنهاي معدني و حلالهايي نظير سولفيدكربن، تتراكلريد كربن و تريكلريد اتيلن حل ميشود. قطران نيز كه رنگي سياه ولي متمايل به قهوهاي دارد از تقطير گازهاي حاصل از حرارت دادن زغال سنگ، چوب و سنگهاي شيستي به دست ميآيد. اين ماده قطران خام ناميده ميشود و از تصفيه آن قطران حاصل ميشود. قطران در ايران به ميزان بسيار كم توليد ميشود و استفاده از آن در كارهاي راهسازي كشور معمول نيست.
انواع قير
قيرهاي مصرفي در راهسازي عمدتاً دو نوع است. اگر از معدن به دست آيد قير طبيعي يا معدني و هرگاه از پالايش نفت خام حاصل شود قير نفتي يا پالايشگاهي نام دارد. در راهسازي بايد از قيرهاي نفتي استفاده شود، چنانچه مصرف قير معدني در پروژهاي مورد نظر باشد، نسبت اختلاط قير نفتي يا معدني بايد در مشخصات فني خصوصي قيد شود.( خريد قير )
قيرهاي نفتي
قيرهاي حاصل از پالايش نفت خام، با توجه به نوع و شرايط مصرف آن در راهسازي و ساير مصارف صنعتي، به شرح زير تقسيمبندي ميشود.
قيرهاي خالص
قيرهايي كه مستقيماً در برج تقطير در خلاء پالايشگاه به دست ميآيد و يا مختصري در جريان فرآيند هوادهي قرار ميگيرد، قيرهاي خالص ناميده ميشود. اين قيرها بايد همگن و فاقد آب بوده و در دماي ۱۷۶ درجه سانتيگراد كف نكند. قيرهاي خالص در اثر فشار و حرارت به صورت مايع غليظ و آبگون تغيير شكل ميدهد و در حرارت كم حالت الاستيك و فنري دارد.
قيرهاي محلول
قيرهاي محلول، يا قيرهاي پس برگشته، از حل كردن قيرهاي خالص در حلالها يا روغنهاي نفتي به دست ميآيد. نوع و كيفيت قيرهاي محلول به كيفيت قيرهاي خالص اصلي، نوع و مقدار حلال بستگي دارد. هر اندازه مقدار حلالهاي نفتي در قيرمحلول زيادتر باشد، رواني آن بيشتر است. معمولاً درصد حلال مصرفي در قيرهاي محلول، از ۲۰ تا ۵۰ درصد تغيير ميكند. قيرهاي محلول در راهسازي براي اندودهاي سطحي، نفوذي، آسفالت سطحي، آسفالت سرد كارخانهاي يا مخلوط در محل، مصرف مي شوند. قيرهاي محلول بر حسب سرعت گيرش و نوع حلال به سه گروه زير تقسيم ميشوند.
قيرهاي محلول زودگير
اگر از بنزين براي حل كردن قير خالص استفاده شود قير محلول را زودگير مينامند. زيرا حلال موجود در قير در مدت كمي بعد از مصرف قير محلول تبخير شده و قير اصلي بر جاي ميماند. قيرهاي زودگير بر حسب كندرواني، در چهار نوع RC-70 ، RC-250 ، RC-800 ، RC-3000 درجه بندي شده كه اعداد پسوند معرف كندرواني قير، بر حسب صدم استكس است.
قيرهاي محلول كندگير
قيرهاي كندگير از حل كردن قير خالص در نفت سفيد تهيه ميشود كه سرعت تبخير نفت از بنزين، كندتر و طولانيتراست. قيرهاي كندگير در پنج نوع درجه بندي ميشود كه كندرواني آنها در ۶۰ درجه سانتيگراد از حداقل۳۰ تا حداكثر ۶۰۰۰ سانتي استكس، تغيير ميكند.( خريد قير )
قيرهاي محلول ديرگير
قيرهاي محلول ديرگير را علاوه بر حل كردن قير خالص در روغنها و حلالهاي ديرگير نفتي، مانند گازوئيل يا نفت سياه، ميتوان مانند قيرهاي خالص، مستقيماً از تقطير نفت خام به دست آورد كه در حالت اخير، هنوز روغنهاي حلال از آن جدا نشده است. گيرش كامل اين قيرها بعد از مصرف، مدت زمان زيادي طول ميكشد. در واقع قيرهاي ديرگير در شرايط آب و هواي عادي تبخير نميشوند، بلكه تغيير شكل مولكولي در آنها به وجود ميآيد كه نسبتاً تدريجي و طولاني است.
قيرهاي دميده
قيرهاي خالص را تحت فشار و در حرارت ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجۀ سانتيگراد هوا ميدهند تا اتمهاي هيدروژن موجود در مولكولهاي قير با اكسيژن هوا تركيب شود و با ايجاد واكنشهاي پليمريزاسيون، هيدروكربورهاي سنگين تري به دست آيد كه درجۀ نفوذ كمتر و نقطۀ نرمي بيشتري نسبت به قير خالص اوليه داشته باشد.
قيرهاي دميده، مصرف زيادي در راهسازي ندارد. اين قيرها براي پر كردن تركهاي روسازيهاي بتني و پر كردن درزهاي رويههاي بتني استفاده ميشود. معمولاً خاصيت ارتجاعي قيرهاي دميده با مصرف افزونه هاي شيميايي مخصوص افزايش مييابد و اين حالت حتي در حرارتهاي پايين كه قيرهاي خالص در آن حرارت شكننده ميشود، ثابت ميماند. از اين نوع قير دميده، كه تا حدودي شبيه لاستيك است، براي پوشش كف كانلهاي آب استفاده ميشود.
قيرهاي عملكردي
طبقه بندي عملكردي براي انتخاب قير در راهسازي، توسط SHRP تدوين شده است. در اين طبقه بندي كه مبتني بر شناخت رفتار قير و خصوصيات عملكردي آن است با ويژگيهاي مقاومت در برابر تغيير شكلها، مقاومت در برابر ترك خوردگي در اثر سرما، مقاومت در برابر ترك خوردگي ناشي از خستگي، پيش بيني چگونگي سخت شدن قير در كارخانه آسفالت و به هنگام تهيه مخلوط آسفالتي، چگونگي سخت شدن قير در اثر مرور زمان و با آزمايشهاي تعيين شده در مشخصات، مورد ارزيابي قرار گرفته و قير مناسب با توجه به درجه حرارت محل اجراي پروژه، ميزان آمد و شد، سرعت بارگذاري و موقعيت جغرافيائي انتخاب ميشود.
نوع قير و شرايط ترافيك
شرايط آمد و شد شامل نوع و ميزان آمد و شد سنگين، چگونگي بارگذاري (بارگذاري سريع، آهسته يا ايستا) و تعداد كل محورهاي ۸۰ كيلو نيوتني هم ارز آمد و شد در انتخاب نوع قير در هر پروژه موثر هستند. به طور كلي هر اندازه آمد و شد سنگينتر، متراكمتر و هدايت شدهتر باشد و مسير شامل سربالاييهاي تند و متعدد و در معرض آفتاب شديد باشد از قير سفتتر استفاده ميشود.( خريد قير )
بر مباني تحقيقات SHRP قير مصرفي با اين شرايط تعيين ميشود كه مخلوط آسفالتي، تحت بارگذاري سريع است. در حالت بارگذاري كند مانند آمد و شد در تقاطعها، ايستگاههاي اخذ عوارض، عبور از شيبهاي تند و طولاني و به طور كلي آمد و شد با سرعت كم و كنترل شده، قير انتخابي بايد از سفتي بيشتري برخوردار باشد.
قيرآبهها (امولسيونهاي قير)
از مخلوط كردن قير و آب با يك ماده قيرآبه ساز، قيرآبه به دست ميآيد. در اين مخلوط، قير با ابعاد از يك تا ۱۰ ميكرون، در آب شناور است. آب، فاز پيوسته و قير، فاز معلق و ناپيوسته اين مخلوط را تشكيل ميدهد. قيرآبهسازها موجب ايجاد بار الكتريكي مثبت يا منفي در سطح دانههاي قير ميشوند.
نيروي دافعه ناشي از اين بار مانع به هم پيوستن ذرات قير در قيرآبه ميشود. مقدار قير در قيرآبهها از ۵۵ تا ۶۵ درصد، ميزان آب از ۳۵ تا ۴۵ درصد و قيرآبهسازها حداكثر ۰/۷ درصد وزني قيرآبه را تشكيل ميدهد.
از قيرآبه ها براي تهيه انواع مخلوطهاي آسفالت گرم و سرد كارخانهاي يا مخلوط در محل، آسفالت سطحي، اندودهاي قيري، درزگيري و لكهگيري رويههاي آسفالتي، تثبيت خاك و ماسه و غبارنشاني و غيره ميتوان استفاده كرد. براي مصرف قيرآبهها معمولاً نيازي به حرارت دادن آنها نيست. لذا از نظر اقتصادي و ايمني بر انواع ديگر قيرها برتري دارند. اختلاط قيرآبهها با سنگدانههاي مرطوب و يا پخش قيرآبه روي بستر مرطوب شني يا آسفالتي راه در عملكرد قيرآبهها تأثير منفي ندارد.( فروش قير )
كاربرد قير در راهسازي
مصرف قير در راهسازي متنوع و متفاوت است. انتخاب قير مناسب براي شرايط گوناگون اجرايي و مصارف ناهمگون به كيفيت مصالح، شرايط جوي – جغرافيايي، وسايل اجراي كار، نوع و ميزان ترافيك بستگي دارد كه در مشخصات فني خصوصي هر پروژه تعيين ميشود.
گرم كردن قير
انتخاب درجه حرارت صحيح براي گرم كردن انواع قير در شرايط مختلف اجرا و مصارف گوناگون با كيفيت و مرغوبيت كار و نكات ايمني ارتباط مستقيم دارد.
افزودنيهاي قير در راهسازي
امروزه علاوه بر قير و مصالح سنگي تشكيل دهنده مخلوطهاي آسفالتي از مواد ديگري به نام افزودنيها و يا اصلاح كنندههاي قير استفاده ميشود. اين تركيبات كه طيف وسيعي از مواد معدني، آلي، طبيعي و صنعتي را در بر ميگيرد به منظور اصلاح و بهبود برخي از خواص قير و در نتيجه مخلوطهاي آسفالتي به شرح موارد زير كاربرد دارند.
جلوگيري از عريان شدن سنگدانههاي مخلوطهاي آسفالتي
جلوگيري ازايجاد تركهاي حرارتي و انقباضي
كاهش پديدههاي تغيير شكل و قيرزدگي رويههاي آسفالتي
جلوگيري از رو آمدن تركهاي آسفالتي
كاهش پديده سخت شدن و كهنه شدن قير
افزايش تاب خستگي آسفالت
به طور كلي افزودنيهاي مصرفي بايد با قيرهاي خالص يا قيرآبههاي انتخاب شده در هر پروژه سازگاري داشته و قير اصلاح شده نيز قبل از مصرف، مورد آزمايش قرار گيرد تا مطابقت آن با مشخصات، ارزيابي شود..( فروش قير )
آزمايشهاي كنترل كيفيت قير
براي كنترل كيفيت مواد قيري و كارهاي انجام شده بايد، حداقل يكبار در مرحله شروع آسفالت، و همچنين در حين اجراي كار و متناسب با پيشرفت عمليات، هر وقت كه دستگاه نظارت لازم بداند آزمايشهاي مشروحه در نشريه شماره ۱۰۱ روي قيرهاي مصرفي، انجام شود.( فروش قير )