انواع قیر و مشخصات فنی و کاربرد آن در راهسازی و صنعت ساختمان
انواع قیر بر اساس مبانی دسته‌بندی متفاوت مانند منبع طبیعی یا پالایشی، طبقه‌بندی نفوذی، ویسکوزیتهای، عملکردی (طبقه بندی قیر بر اساس عملکرد)، همچنین روش تولیدی مانند دمیده، کاتبک، امولسیونی، اصلاح‌شده پلیمری و ماستیک تعریف شده‌اند.
قیر انواع مختلفی دارد که شامل:
- قیر طبیعی
- قیر نفتی
- قیر نفوذی
- قیر ویسکوزیتهای
- قیر عملکردی
- قیر دمیده
- قیر کاتبک
- قیر امولسیونی
- قیر اصلاح‌شده پلیمری
- قیر ماستیک یا آسفالتی
قیـر چیست؟
قیر(Bitumen) یا طلای سیاه، یک ماده هیدروکربنی متراکم، سیاه یا قهوه‌ای تیره است که عمدتاً از تقطیر نفت خام به‌دست می‌آید یا به‌صورت طبیعی در دریاچه‌ها و معادن یافت میشود.
در دمای معمول، جامد یا چسبناک است و با افزایش دما حالت خمیری یا مایع پیدا می‌کند در صنعت ساختمان و راهسازی، قیر نقش حیاتی دارد.
انواع روش های تولید قیر
- در روش straight‑run بخش سنگین نفت خام با نقطه‌جوش بالاتر (حدود ۵۰۰ °C) از طریق تقطیر جدا میشود و به‌صورت بیتومن خام باقی می‌ماند.
- در فرایند de-asphalting مواد سبک‌تر مانند پروپان یا بوتان از آن جدا شده و باقی‌مانده غلیظ‌تر و خالص‌تر میشود
- بعضاً مرحله‌ی دمیدن هوا (air‑blowing) نیز انجام میشود که در آن با اکسیژن‌دهی قیر، سختی و نقطه نرمی آن افزایش یافته و برای کاربردهای خاص ساختمانی مناسب میشود.
- گاهی روش‌هایی مانند blending برای رسیدن به ویژگی‌های فنی خاص انجام می‌گیرند، یا مخلوط کردن قیر خام با قیر دمیده یا اصلاح‌شده.
- تولید قیر طبیعی (مانند گیلسونیت) به‌صورت مستقیم از ذخایر معدنی یا ماسه‌های نفتی انجام میشود؛ گاهی با فرآیندهایی مانند SAGD استخراج و به‌صورت خام استفاده میشود.
انواع قیر در راه سازی
قیرهای راهسازی برای روسازی جاده‌ها و تحمل فشارهای ترافیکی و دمایی طراحی شده‌اند. که انواع مناسب قیر برای راه سازی شامل:
قیر نفوذی (Penetration Grade)
قیر نفوذی یکی از متداول‌ترین انواع قیر است که در روسازی آسفالت برای بزرگراه‌ها، خیابان‌ها و جاده‌ها استفاده میشود. این نوع قیر به دلیل خاصیت نفوذپذیری و انعطاف‌پذیری بالا، برای ایجاد سطوح مقاوم و بادوام در برابر فشارهای ترافیکی مناسب است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| درجه نفوذ | 50 تا 200 (mm/10) |
| کاربرد | روسازی آسفالت، بزرگراه‌ها |
| مزیت | انعطاف‌پذیری بالا |
قیر ویسکوزیتهای (Viscosity Grade – VG)
قیر ویسکوزیتهای در گریدهای مختلف از VG-10 تا VG-40 تولید میشود و برای شرایط دمایی متنوع و ترافیک سنگین مناسب است. این نوع قیر به دلیل پایداری حرارتی و مقاومت در برابر تغییر شکل، در پروژه‌های راهسازی با شرایط آب‌وهوایی متفاوت کاربرد دارد.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| گریدها | VG-10، VG-20، VG-30، VG-40 |
| کاربرد | جاده‌های پرترافیک، مناطق گرم |
| مزیت | پایداری در دماهای بالا |
قیر عملکردی (Performance Grade – PG)
قیر عملکردی مانند PG 64-22 یا PG 76-10 برای دوام در گستره دمایی بالا طراحی شده است. این نوع قیر با توجه به عملکرد عالی در برابر تغییرات دمایی و فشارهای ترافیکی، برای جاده‌های پرتردد و مناطق با آب‌وهوای متغیر مناسب است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| گریدها | PG 64-22، PG 76-10 و غیره |
| کاربرد | جاده‌های پرترافیک، مناطق سرد و گرم |
| مزیت | مقاومت در برابر ترک و تغییر شکل |
قیر کاتبک (Cutback Bitumen)
قیر کاتبک با افزودن حلال‌های نفتی رقیق شده و برای اجرای سرد و پرایمینگ در پروژه‌های راهسازی کوچک یا تعمیرات جاده‌ای مناسب است. این نوع قیر به دلیل کاربرد آسان و سریع، در پروژه‌های با محدودیت گرمایی استفاده میشود.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| انواع | RC، MC، SC |
| کاربرد | پرایمینگ، لکه‌گیری |
| مزیت | اجرای سرد و سریع |
قیر امولسیونی (Bitumen Emulsion)
قیر امولسیونی شامل انواع CSS، CRS و CMS است که برای لکه‌گیری سرد، tack coat و خدمات جاده‌ای بدون نیاز به گرما کاربرد دارد. این نوع قیر امولسیونی به دلیل سازگاری با محیط زیست و اجرای سریع، در تعمیرات جاده‌ای پرطرفدار است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| انواع | CSS، CRS، CMS |
| کاربرد | لکه‌گیری، tack coat |
| مزیت | سازگار با محیط زیست |
قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB)
قیر اصلاح‌شده پلیمری با افزودن پلیمرها، الاستیسیته و مقاومت بالایی دارد و در پروژه‌های پرترافیک مانند فرودگاه‌ها و پل‌ها استفاده میشود. این نوع قیر در برابر ترک‌خوردگی و تغییر شکل بسیار مقاوم است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| مواد افزودنی | پلیمرهای SBS، SBR |
| کاربرد | فرودگاه‌ها، پل‌ها |
| مزیت | الاستیسیته و دوام بالا |
انواع قیر در ساختمان‌سازی
قیرهای ساختمانی برای عایق‌کاری و ایجاد پوشش‌های ضدآب در بام‌ها و سازه‌ها به کار می‌روند.
قیر دمیده (Oxidized/Blown Bitumen)
قیر دمیده با نقطه نرمی بالا برای عایق‌کاری بام، تولید ورق‌های ضدآب و پوشش‌های صنعتی استفاده میشود. این نوع قیر به دلیل مقاومت در برابر گرما و اکسیداسیون، در عایق‌کاری‌های سنگین کاربرد دارد.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| نقطه نرمی | 85-115 درجه سانتی‌گراد |
| کاربرد | عایق بام، پوشش صنعتی |
| مزیت | مقاومت حرارتی بالا |
قیر طبیعی (Natural Bitumen – Gilsonite)
قیر طبیعی یا گیلسونایت بدون نیاز به فرآوری برای اصلاح قیر پایه یا عایق‌کاری صنعتی استفاده میشود. این نوع قیر به دلیل خواص طبیعی و چسبندگی بالا، در کاربردهای خاص صنعتی مناسب است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| منشأ | طبیعی (معدنی) |
| کاربرد | اصلاح قیر، عایق صنعتی |
| مزیت | چسبندگی بالا |
قیر ماستیک یا آسفالتی (Mastic Asphalt)
قیر ماستیک یک مخلوط غلیظ با قابلیت ایجاد پوشش ضدآب ضخیم است که برای بام‌ها و سطوح ویژه استفاده میشود. این نوع قیر به دلیل دوام و انعطاف‌پذیری، برای سطوحی با نیاز به عایق‌کاری قوی مناسب است.
| ویژگی | مشخصات |
|---|---|
| ترکیب | قیر و سنگدانه |
| کاربرد | بام، سطوح ویژه |
| مزیت | عایق‌کاری ضخیم و مقاوم |
جدول مشخصات فنی انواع قیر
| نوع قیر | نفوذ (Penetration @25 °C) | نقطه نرمی (Softening Point) | ویسکوزیته / سایر ویژگی‌ها |
|---|---|---|---|
| قیر نفوذی (Penetration Grade) | 30–40 تا 200–300 دهم‌میلیمتر بسته به گرید | 51–60 °C برای 30/40، 42–49 °C برای 85/100 | ویسکوزیته دینامیکی در 135 °C حدود 0.15–0.40 Pa·s برای 70/100 |
| قیر ویسکوزیتهای (VG‑Grade) | VG‑20 حدود 60–80 دهم‌میلیمتر، VG‑30 حدود 80–100 | حداقل 45–50 °C برای VG‑20/30 | ویسکوزیته مطلق در 60 °C برای VG‑20 حداقل 1600–2400 poise؛ VG‑10 حداقل 800 poise |
| قیر عملکردی (Performance Grade PG) | مطابق با دامنه عملکرد مشخص شده (مثلاً PG 64‑22 معنی نفوذ و عملکرد دمایی دارد) | – | طراحی شده برای مقاومت در نوسانات حرارتی شدید |
| قیر دمیده (Oxidized / Blown) | R₈₅/₂₅ نفوذ ≈ 25؛ R₉₅/₂₅ نفوذ ≈ 20–30؛ R₉₀/₁₀ نفوذ ≈ 5–15 | R₈₅/₂₅ ≈ 85 °C؛ R₉₅/₂₅ ≈ 95 °C؛ R₉₀/₁₀ ≈ 85–95 °C | سختی و شاخص نفوذ بالا؛ تغییرات حرارتی قابل‌ملاحظه |
| قیر کاتبک (Cutback) | نفوذ مشابه نوع پایه اما با حلال افزایش یافته | نرم‌تر در دماهای پایین بهخاطر حلال | قابلیت اجرا بدون نیاز به گرم‌کردن |
| قیر امولسیونی (Emulsion Bitumen) | باندهای نفوذ وابسته به محلول؛ با اندازه ذرات ریز | نقطه نرمی مشابه نوع پایه، اما به‌دلیل آب کاهش یافته | پایداری امولسیون، مناسب برای کاربرد سرد |
| قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) | نفوذ کمتر نسبت به بیتومن پایه؛ وابسته به درصد پلیمر | نقطه نرمی بالاتر از نوع پایه | مقاومت به خزش و ترک‌خوردگی بهبود یافته |
| قیر طبیعی (Gilsonite / Natural) | نفوذ بسیار کم (تقریباً نزدیک صفر) | نقطه نرمی بالا (~120 °C برای گیلسونیت آلبانیایی) | سخت و شکننده؛ درصد محلول بالا |
| قیر ماستیک (Mastic Asphalt) | نفوذ تقریباً صفر به‌دلیل درصد قیر بالا | نقطه نرمی و ویسکوزیته بسیار بالا | بافت غلیظ، مناسب برای پوشش‌های ضخیم |
کاربرد انواع قیر
| نوع قیر | کاربرد |
|---|---|
| قیر نفوذی (Penetration Grade) | روسازی راه‌ها، بزرگراه‌ها، خطوط ریلی، لکه‌گیری و تعمیر آسفالت |
| قیر ویسکوزیتهای (Viscosity Grade VG‑10 تا VG‑40) | اجرای سطحی سرد، پوشش آسفالت، کاربرد در اقلیم سرد تا گرم و ترافیک سنگین |
| قیر عملکردی (Performance Grade PG‑XX‑YY) | راه‌ها و باند فرودگاه با ترافیک بالا و تغییرات دمایی وسیع |
| قیر دمیده (Oxidized/Blown) | عایق‌بام، پوشش صنعتی ضدآب، پوشش لوله/سقفی، تعمیر ترک و آب‌بندی قیرپاشی |
| قیر کاتبک (Cutback) | لکه‌گیری سرد، پرایمینگ و آماده‌سازی زیرلایه بدون نیاز به گرمایش |
| قیر امولسیونی (Emulsion) | تعمیرات سرد آسفالت، پوشش‌های سطحی، tack-coat و ایمنی محیطی بدون حلال |
| قیر اصلاح‌شده پلیمری (PMB) | جاده‌ها، فرودگاه‌ها، پل‌ها و تونل‌ها با نیاز به مقاومت بالا در برابر خزش و ترک‌خوردگی |
| قیر طبیعی (گیلسونیت / Gilsonite) | افزودنی برای تقویت مخلوط آسفالت، پوشش ضدآب، بهبود ثبات و مقاومت در برابر اسیدیته |
| قیر ماستیک (Mastic Asphalt) | پوشش‌های ضخیم برای بام‌ها و سطوح ویژه صنعتی با چسبندگی و عدم نفوذ بالا |
مقاله خیلی به درد بخور بود، مخصوصاً بخش “انواع قیر ساختمانی” که دقیقاً همون چیزی بود که برای پروژه ایزوگام خونمون نیاز داشتم. فقط ای کاش یکم ساده‌تر توضیح داده بود چون برای ماهایی که فنی نیستیم، یکم سخت بود.
بنده که سال‌ها توی پروژه‌های عمرانی بودم، باید بگم این مقاله طبقه‌بندی انواع قیر رو خیلی مرتب آورده. اطلاعات درباره قیر دمیده دقیق بود، ولی جای یه مقایسه تصویری هم خالیه.
داداش این مقاله واقعاً نجاتم داد برای ارائه درسی! اون جدول انواع قیر با مشخصات فنی‌ش عالی بود، دقیق و مرتب. فقط PDF رو راحت‌تر قابل دانلود بذارید بهتره.
راستش من بیشتر دنبال اطلاعات برای یه پروژه هنری با مواد ساختمانی بودم، ولی این مقاله خیلی جالب بود. اون بخش درباره قیر طبیعی و گیلسونیت خیلی الهام‌بخش بود. توضیحاتش یه کم فنی بود ولی باحال!
من هر روز با قیر سر و کار دارم، ولی این مقاله یه چیز دیگه بود. دسته‌بندی‌هاش عالیه، مخصوصاً بخش مربوط به قیر ویسکوزیتهای. فقط اگه مثال‌های اجرایی هم اضافه می‌کردین عالی‌تر می‌شد.
من زیاد سررشته ندارم از کار ساختمونی ولی برای پسرم می‌خوندم که قراره پشت‌بوم رو قیرگونی کنه. قشنگ همه نوع قیری رو توضیح داده، ولی یکم اصطلاحاتش زیاد بود واسه ما نسل قدیمی‌ها.
عرشیا فریور، مهندس متخصص ساختمانی و عمرانی با بیش از ۱۰ سال تجربه، در طراحی و مدیریت پروژه‌های سازه‌ای موفق عمل کرده است. وی با دقت بالا در رعایت استانداردهای فنی و اجرایی، به همراه دیدگاه‌های نوین در زمینه پایداری و بهینه‌سازی سازه‌ها، نقش مهمی در توسعه زیرساخت‌های شهری ایفا کرده است. علیرغم چالش‌های متعدد صنعت ساختمان، آقای فریور با رویکردی علمی و عملی، همواره توانسته کیفیت و ایمنی را در تمام مراحل پروژه تضمین کند.
