قیر دمیده

ساختار قیر از دیرباز ضدآب بودن خود را به بشر ثابت کرده بوده است. از آنجایی می توان به این نکته پی برد که همواره می گویند قیر پس از کاهگل قدیمی ترین عایق رطوبتی است. در گذشته نیز از قیر به عنوان یکی از مرغوب ترین انواع عایق رطوبتی استفاده می کردند. در این میان قیر دمیده خواص مخصوص به خود دارد. لذا در این مقاله سعی شده است که اطلاعات مفیدی در خصوص قیر دمیده در اختیار شما قرار گیرد. 

قیر دمیده از دیرباز تا اکنون

در گذشته ها قیر را به صورت های مختلفی مصرف می کردند. اما امروزه از قیر و مواد الیافی عایق های رطوبتی جدید و کم خطر تری به وجود آمده است. همانند عایق ایزوگام که می توان برای عایق کاری منازل از آن استفاده کرد. ایزوگام نیز دارای انواع مختلفی است. پلیمری و دمیده دو نوع متفاوت و مرغوب از ایزوگام است. ایزوگام دمیده را با استفاده از قیر دمیده تهیه می کنند. این نوع ایزوگام کیفیت پایین تری نسبت به ایزوگام های پلیمری دارد. 

افرادی که می خواهند اطلاعات خود را در خصوص عایق های رطوبتی افزایش دهند. باید ابتدا به مطالعه ی انواع قیرها بپردازند. قیرها از تقطیر نفت خام در پالایشگاه های نفتی به دست می آیند.  هر نوع قیری دارای درجه نفوذناپذیری خاصی است. البته درجه ذوب نیز برای قیرها متفاوت است. در کل جدیدا به خاطر خطرات احتمالی که قیر به هنگام ذوب کردن دارد، این روش عایق کاری طرفداران کمتری دارد. به همین خاطر از قیرها به خصوص قیر دمیده در مصارف دیگر استفاده می شود. 

قیر یکی از ارکان اصلی در هر نوع عایق کاری به حساب می‌آید.در واقع قیر به عنوان اولین ماده شناسایی شده مقاوم در برابر نفوذ آب مطرح می شود. قیر دارای انواع مختلفی است که در این مقاله می خواهیم توضیحاتی در مورد قیر دمیده ارائه نماییم. تا هم با فرآیند تولید آن آشنا شوید، هم در خصوص قیمت و مواد تشکیل دهنده آن اطلاعات مفیدی به دست آورید.

قیر دمیده در گذرگاه تاریخ

قیر دمیده که برخی آن را به نام قیر اکسیده یا قیر اکسید شده نیز می شناسند، در سال 1890 برای اولین بار از واکنش میان قیر داغ با اکسیژن به دست آمد. پس از این کشف بزرگ در مورد متغیرهای فرآیند، طراحی دستگاه و کنترل واکنش های شیمیایی تحقیقات گسترده ای صورت گرفت.

یکی از فرآیندهای مهم در راستای بدست آوردن انواع قیر دمیده هوادهی قیر است. در این فرآیند بایستی قیر داغ با هوا تماس مستقیم داده شود. با این نوع تماس، قیر سفت می شود و در نهایت منجر به کاهش حساسیت حرارتی قیر می گردد.

نوع خوراک و متغیرهای دما، گرانروی زمان هوادهی و ماندن خوراک، نسبت هوادهی و نوع دستگاه ها همگی بر میزان اصلاح و بهبود مشخصات قیر در این فرآیند تاثیر به سزایی دارد. قیر دمیده کاربردهای بسیار زیادی دارد که در ادامه با این کاربردها بیشتر آشنا خواهیم شد.

از جمله کاربردهای قیر دمیده در ساخت لایه های عایق رطوبتی است. معمولا برای تهیه ایزوگام از این نوع قیر استفاده می شود. استفاده از قیر در ساخت عایق های صنعتی و پیش ساخته از سال های اولیه ی تولید این لایه ها مرسوم بوده است. امروزه نیز بخش جدایی ناپذیر عایق های پیش ساخته ای هم چون ایزوگام را قیر تشکیل می دهد.

از دیگر کاربردها و استفاده های انواع قیر دمیده، استفاده از آن در ساخت خشت های آسفالتی، آب بندی و عایق کاری پشت بام ها، است. در ادامه ماستیک ها، پوشش لوله ها، رنگ، آسفالت جاده ای و سایر مشتقات به دست آمده از قیر را می توان نام برد. البته باید توجه داشت که در هر کدام از این مواد به دست آمده یکی از انواع قیر به کار می رود.

 قیر دمیده و انواع آن

هر کدام از انواع قیر دمیده دارای استانداردهای مشخصی در فرآیند هیدروژن زدایی پلیمریزاسیون و اکسایش می باشند. تبدیل مقداری از روغن ها به رزین و بخش دیگری به آسفالتن از جمله مواردی است که در این فرآیند اتفاق می افتد.

در واقع مواد تشکیل دهنده قیر کم کم تجزیه و تفکیک شده و این تغییرات موجب ایجاد یک ساختار کلوئیدی مانند ژل و لاستیک می شود. در واقع برای شناسایی این نوع قیر نیز از همین مشخصات استفاده می کنند. از آنجایی که قیر ماده ای سهل الوصول است به راحتی در دسترس همگان قرار می گیرد.

در ساختار قیر دمیده تنها 5 تا 25 درصد اکسیژن ترکیبی به شکل پیوندی باقی می ماند. بقیه آن به صورت بخار آب، CO2 و SO2 و سایر مواد خارج می گردد. البته می توان میزان اکسیژن موجود در آن را با فرآیندهایی نظیر افزایش مقدار آروماتیک های خوراک، افزایش میزان هوادهی، و کاهش دمای فرآیند، افزایش داد.

در نهایت قیر دمیده به دست آمده درجه نفوذ کمتر و نقطه نرمی بیشتری نسبت به قیر خالص اولیه داشته و حساسیت حرارتی آن کمتر است.

در روند نام گذاری قیر دمیده از چپ به راست پس از حرف انگلیسی R ، اول نقطه نرمی و بعد از آن درجه نفوذ را می نویسند. به عنوان مثال می توان به قیر R80/25 و یا قیر R90/15 اشاره کرد.

انواع قیر دمیده در فرآیندی گرمازا به دست می آیند. کنترل دمایی این فرآیند و تنظیم نسبت هوا به خوراک در آنها بسیار ضروری می باشد. البته فرآیند دمیدن قیر می تواند به صورت ناپیوسته و یا حتی پیوسته صورت گیرد. که در نهایت این قیرها با توجه به نقطه نرمی و درجه نفوذ دسته بندی و کد گذاری می گردند.

تعریف قیر دمیده

قیر دمیده قیری می باشد که از دمیده گشتن هوا به داخل مازوت (فت کوره) حاصل می شود. مازوت (Mazut) یک هیدروکربن نفتی می باشد که یکی از برش های حاصل شده  در مرحله های تقطیر و پالایش نفت خام در برج تقطیر می باشد و به دلیل این که سنگین ترین بخش از مرکب نفت خام می باشد. فرآورده ی تحت ستون تقطیر در خلاء می باشد و پس از برش های نفت، بنزین و نفت کسب می شود.

شناخت در مورد مازوت

مازوت اسمی با ریشه ی روسی می باشد و به علت سیاه رنگ بودن، با اسم نفت سیاه نیز شناخته معرفی  می گردد. این ماده  اسم های روغن چراغ، سوخت کثیف (Dirty Oil) نیز شناخته و معرفی شده است و قابل اشتعال آتش سوزی می باشد. مازوت در بویلر ها و موتور های تولید توانایی بکار برده می شود. نفت کوره کم قیمت ترین سوخت به منظور موتورهای دیزلی، نیروگاه ها، کوره ها، حمام ها و… به حساب می آید.

با دمیده گشتن هوا در نفت کوره، اکسیژن هوا با اتم های هیدروژن که در مولکول های هیدروکربن مازوت موجود است.  مرکب شده و سبب متشکل  شدن مولکول های آب می گردد. این کار سبب می گردد عمل بسپارش رخ بدهد. در این روند اول هوایی که بایستی داخل نفت کوره دمیده گردد، به دمای 200 تا 300 درجه سانتی گراد رسیده می شود. بعد از آن به وسیله لوله های سوراخ دار ویژه ، طی روندی به داخل قیر دمیده می گردد. صورت دادن این عملیات بر روی نفت کوره سبب می شود درجه ی نفوذ پذیر بودن کمتری در برابر  قیر خالص داشته باشد.

علاوه بر آن درجه نرمی زیاد تری در برابر  قیر خالص دارد و در برابر  تغییرات دما واکنش اندک تری از خود ظاهر می دهد. زیاد ترین استفاده قیر دمیده در درست کردن ایزوگام (صفحه های  پوششی به منظور پیشگیری از نفوذ آب) در بام ها و استخر و آب بندی های ساختمانی و… اندود کاری، باطری اتومبیل و… می باشد.

تهیه کردن قیر دمیده

در درست کردن ایزوگام قیر دمیده بی هیچ نوع مواد افزودنی وارد خط تولید می گردد. انواع ایزوگام با ویژگی های گوناگون، با علامت های مخصوصی نام گذاری می گردند. به ازای مثال علامت مخصوص R 25/80 ظاهر دهنده ی این می باشد که ایزوگام در دمای 25 درجه ی سانتی گراد، در جه نرمی یا نفوذ 80 را دارا است. در درست کردن ایزوگام با قیر دمیده بکار بردن  موادی همانند:  پلی استر، نایلون به منظورروکش قیر، تیشو، ورق آلومینیوم با ضخامت 14 تا 16 میکرون و قیر دمیده شایع می باشد.

قیر چیست و از کجا به دست می آید؟

مواد تشکیل دهنده قیر در قیرها متفاوت است. چرا که هر نوع قیر برخی مواد خود را از دست داده و یا مواد جدیدی بدست آورده است.

قیر دمیده تابع معیارهای حلالیت و کاهش وزن بر اثر حرارت نیز مطابق استاندارد است، نقاط نرمی این قیرها از قیر نفوذی متناظرشان بسیار بالاتر است. در نتیجه حساسیت حرارتی آنها نیز بسیار بالاتر است.

در زبان سانسكریت قیراز کلمه bitumen گرفته شده است. البته معادل انگليسي قير نیز لغت Bitumen است كه اولين استفاده از اين كلمه در زبان لاتين و در سال‌هاي 1460ميلادي بوده است. از حدود ٥٠٠٠ هزار سال پیش تا کنون قیر به عنوان عایق رطوبتی بسیار مرغوب مورد استفاده قرار می گیرد. که این برای بدست آوردن قیمت قیر دمیده بسیار مورد توجه قرار می گیرد.

اگر بخواهیم در مورد پیشینه ی استفاده از قیر صحبت کنیم. باید به 3800 سال پیش از میلاد و زمان سومری ها باز گردیم. البته در آن زمان هنوز قیر دمیده در آزمایشگاه ها کشف نشده بود. در واقع بیش از سه هزار سال پیش برای نگهداری آب در مخازن خاص از قیر در دیواره خارجی آن و چسباندن سنگ ها کنار هم استفاده می شده است.  

حتی در کتاب های مقدس نیز می توان کلمه قیر را یافت. به عنوان مثال می گویند حضرت نوح برای عایق کردن کشتی خود در برابر آب از قیر استفاده کرده است. یا در داستان حضرت موسی که او را در سبدی در نیل انداختند. سبد را با استفاده از قیر و مواد تشکیل دهنده قیر عایق کرده اند. حتی در برج بابل نیز برای عایق کاری استفاده از قیر لحاظ گردیده است.

 قیر در تمدن های پیش از تاریخ

 در نهایت با نگاهی گذرا به تاریخ در می یابیم. که سومري‌ها، آشوري‌ها و بسياري از تمدن‌هاي پيشين از قير به صورت گسترده استفاده می کردند. هم چنین قیر  تحت عنوان مادة ضد رطوبت و نيز محافظ براي چوب و براي موارد دیگری مثل موميايي كردن، مجسمه سازي و تزيينات به کار می رفت. چرا که مواد تشکیل دهنده قیر به عنوان یک ضد آب خوب به حساب می آمد.

اگر به بناهای تاریخی مراجعه کنیم می توانیم به رد پای آن در ساختمان معابد به صورت ماستیک، پایه ی پل ها و خیابان ها و خانه ها نیز اشاره کنیم. این قیر به همراه آجر پخته شده استفاده می شده است. اما این نوع قیر در بستر طبیعت بوده و هنوز به قیمت قیر دمیده دست نیافته بودند.

حتی در مورد هخامنشیان نیز اطلاعاتی در دست است. که این حکومت برای آب بندی کاخ و بنای با شکوه تخت جمشید از قیر استفاده کردند. آثاری از وجود قیر را می توان امروزه در این بناهای تاریخی مشاهده کرد. اما در این بناها از انواع قیر دمیده استفاده نشده است.
اگر بخواهیم در خصوص صنعت مدرن استفاده از قیر به صورت رسمی سخن بگوییم. به سال 1712 میلادی بر می گردد. که فرانسوری ها سنگ های قیر طبیعی را کشف کردند. در آن زمان فرآیند قیر دمیده موجود نبود. به همین خاطر مواد قیری به صورت کلوخه روی جاده ها پخش می شد و با تردد بر هم ساییده و صاف می شد.

در خصوص استفاده های قیر موارد مختلفی وجود دارد که در این نوشتار به برخی از آنها اشاره گردید. اما در نهایت باید به قیمت قیر دمیده برای استفاده از آن در سازه های ساختمانی دسترسی داشته باشیم .

لزوم شناخت قیر

برای شناخت قیر باید مشخصات فنی آن را مرور کنید. بایستی تشخیص دهید که این نوع قیر ها چه درجه ی ذوبی دارند. طبیعی هستند یا در پالایشگاه تهیه شده اند. اگر می خواهید شناخت بیشتری از قیر پیدا کنید، باید به مقالات معتبر انگلیسی مراجعه کنید. برای سرچ قیر می توانید از کلمه انگلیسی tar را سرچ کنید تا مقالات به روز را بخوانید.