امولسیون‌های قیر - تعاريف گروه امولسیون‌های قیر | Definitions of Bitumen Emulsion

امولسیون‌های قیر

امولسیون‌های قیر مخلوطی از دانه‌های خیلی ریز ( یا گلبول) قیر و آب به رنگ قهوه‌ای است که ریزی دانه‌های قیر در آن حدود 1 تا 10 میکرون می‌باشد. برای جلوگیری از چسبیدن گلبولهای قیر به یکدیگر آنها را با ماده‌ای بنام امولسیون‌ساز (امولگاتر) اندود می‌نمایند. بسته به نوع امولسیون‌ساز، بر حسب اینکه ذرات قیر دارای بار مثبت یا منفی یا بدون بار باشند امولسیون را به‌ترتیب کاتیونی، آنیونی و کلوئیدی می‌نامند.

از نظر پایداری، امولسیون‌ها به سه دسته تقسیم می شو ند:

- زودشکن ( ناپایدار  ( RS) (Rapid Setting)) 

- کندشکن ( نیمه  پایدار ( MS) (Medium Setting))

- دیرشکن ( پایدار ( SS) (Slow setting))

امولسیون‌های قیر در آغاز برای اندودکردن سنگدانه‌های سرد و تر ساخته شدند، ولی امروزه آن‌ها را برای اندودکردن سنگدانه‌های تر یا خشک، پایدارکردن خاک و ساختن شفته و خشت قیری، اندودکردن ماسه‌های ریزدانه و جلوگیری از روان شدن ماسه‌های روان در هر آب و هوائی به مصرف می‌رسانند و از آن‌ها در ساختن پی و رویه راه نیز استفاده می‌شود.

قطران

هنگامی که موادی آلی نظیر چوب، ذغال‌سنگ و تورب را در ظروف سربسته و دور از هوا گرما دهند از آن‌ها گازهایی برمی‌خیزد، از سردکردن این گازها قطران خام بدست می‌آید.

معمول‌ترین قطرانی که در ساختمان و راه‌سازی مصرف دارد قطران ذغال‌سنگ و زفت (Pitch) آن است.

چسباننده‌های سیاه که در ساختن روسازی راه به مصرف می رسند باید روی لایه‌های سنگ را با لعاب نازکی بپوشانند و آن‌ها را به یکدیگر بچسبانند. برای آب‌بندی بام و نم‌بندی پی ساختمان و نظایر آن‌ها از چسباننده‌های سیاه استفاده می‌شود.

مشخصات فنی قیر

1- درجه نفوذ (قابلیت نفوذ)

مقدار طولی (بر حسب دهم میلیمتر) که سوزن استاندارد با شکل معین در مدت زمان 5 ثانیه تحت اثر یک وزنه 100 گرمی در قیر مورد آزمایش که در درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد است فرو می‌رود را درجه نفوذ قیر می‌گویند.

هر قدر درجه نفوذ قیر بیشتر باشد قیر نرم‌تر است. معمولاً همراه نام قیر درجه نفوذ آن نیز قید می‌شود. مثلاً قیر خالص 40/50، 60/70 و...

2- کندروانی (ویسکوزیته)

قیرهایی که دارای درجه نفوذ یکسانی در دمای 25 درجه سانتیگراد هستند ممکن است سختیشان در درجه حرارت‌های بیشتر متفاوت باشد. هر اندازه قیری نسبت به گرما حساس‌تر باشد کندروانی آن در درجه حرارت‌های بالا کمتر خواهد بود. آزمایش کندروانی برای تعیین خاصیت روانی قیرها در درجه حرارت‌هایی که در عمل مخلوطهای قیری ساخته شده و به‌کار می‌روند، انجام می‌گیرد.

آزمایش کندروانی ممکن است به روش کینماتیکی و یا سی‌بولت فیورال انجام شود.

کندروانی کینماتیکی بر حسب سانتی ‌استوکس و کندروانی  سی‌بولت‌فیورال بر حسب ثانیه بیان می‌شود.

برای یک درجه حرارت معین بطور تقریبی کندروانی کینماتیکی بر حسب سانتی‌استوکس حدوداً دو برابر کندروانی سی‌بولت‌فیورال بر حسب ثانیه است.

هرگاه کندروانی قیری کم باشد، در فصل تابستان بعلت بالا بودن درجه حرارت محیط،قیر حالت خمیری پیدا کرده و باعث تغییر شکل لایه‌ای که در آن به کار رفته است می‌شود.

3- درجه اشتعال

درجه اشتعال قیر درجه حرارتی است که وقتی گرمای قیر به آن درجه حرارت می‌رسد، با نزدیک‌کردن شعله به سطح آزاد قیر، شعله‌ای در یک نقطه از سطح قیر تشکیل می‌شود. از روی این خصوصیات قیر حداکثر درجه حرارتی که بدون خطر آتش‌سوزی می‌توان قیر را گرم کرد بدست می‌آید.

4- افت وزنی

 افت وزنی، میزان کاهش وزن قیرها در اثر درجه حرارت است و در اثر تبخیر قسمتی از روغن‌های نفتی موجود در قیر به‌وجود می‌آید.

5- قابلیت شکل‌پذیری (خاصیت انگُمی)

برا ی تعیین مقدار چسبندگی قیرها که عامل به هم چسباننده مصالح سنگی است قابلیت شکل‌پذیری آن‌ها اندازه‌گیری می‌شود، زیرا قیر هر اندازه قیری چسبنده‌تر باشد دارای قابلیت شکل‌پذیری بیشتری خواهد بود.

طبق تعریف قابلیت شکل‌پذیری عبارت است از :

میزان افزایش طولی ( بر حسب سانتیمتر) که نمونه قیری با ابعاد معین می‌تواند کش بیاید تا پاره شود.

6- درجه خلوص

ناخالصی‌های قیر معمولاً نمک، کربن و مواد معدنی است. برای تعیین میزان ناخالصی قیرها از خاصیت حل‌شدن قیر در سولفورکربن و یا تتراکلرورکربن استفاده می‌شود. درجه خلوص قیر از تقسیم وزن قیر حل‌شده به وزن قیر اولیه بدست می‌آید و به صورت درصد بیان می‌شود.

7- درجه نرمی ( نقطه نرمی)

درجه نرمی درجه حرارتی است که یک قیر از حالت جامد به حالت روان در می‌آید. قیری که درجه نرمی‌اش بیشتر باشد کمتر در مقابل تغییرات حساس بوده و درجه نفوذ یا کندروانی آن کمتر تغییر می‌کند.

طبق تعریف نقطه نرمی قیر درجه حرارتی است که در آن گلوله‌ای با وزن و قطر معین از داخل یک لایه قیر به قطر و ضخامت مشخص عبور می‌کند و به صفحه‌ای که در فاصله 25 میلیمتری زیر آن قرار دارد می‌رسد.