خصوصیات رئولوژیکی قیر در واقع به خواص جریان و تغییر شکل قیر اشاره دارد که عواملی مانند تنشهای خارجی بر آنها تأثیرگذار هستند. این ویژگیها هر کدام به نوبه خود، نوعی از قیر را تشکیل میدهند که میتوان از آن برای کاربردهای مختلف استفاده کرد.
در صورتی که میخواهید اطلاعات بیشتری در مورد ساختمان و رئولوژی قیر، خصوصیات آن و خرید قیر باکیفیت به دست آورید، در ادامه همراه کیاپترو باشید.
اجزای ساختمان قیر
قبل از بیان خصوصیات رئولوژیکی قیر، ضروری است که به طور مختصر با ساختمان قیر آشنا باشید و بدانید که قیر چگونه تولید میشود تا بتوانید تأثیر هر کدام از این ویژگیها را بر قیر بهتر درک کنید.
بهطورکلی، ساختار قیر به دو گروه آسفالتن و مالتن تقسیم میشود. بخش مالتن نیز خود شامل ترکیبات اشباع، رزین و آروماتیکهای نفتی است. به یاد داشته باشید که این ترکیبات همیشه ثابت نیستند و تغییر در هر یک از آنها به طور مستقیم بر خواص رئولوژیکی قیر تأثیر دارند.
آسفالتن
آسفالتن ماده جامد، غیرحلال و تیرهای است که کربن و هیدروژن دو عنصر عمده تشکیلدهنده آن هستند. حداکثر 25 درصد از اجزای قیر را این ماده تشکیل میدهد. آسفالتن به خودی خود، تأثیر بسزایی در خصوصیات رئولوژیکی قیر دارد؛ به نحوی که هر چه مقدار آن در نوع قیر بالاتر باشد، قیر سختتر است و درجه نفوذ کمتری نیز خواهد داشت. علاوه بر آن، نقطه نرمی قیر بیشتر و ویسکوزیته نیز به تبع آن بالاتر خواهد بود.
رزین
این ماده در حالت جامد یا نیمه جامد و به رنگ قهوهای تیره است. عناصر اصلی این ماده، کربن و هیدروژن است که اکسیژن، گوگرد و نیتروژن نیز به مقدار کمی در داخل این ترکیبات وجود دارند. رزینها بسیار چیبنده هستند و به عنوان ترکیبی ضدانعقادی برای آسفالتنها در ساختار قیر وجود دارند.
ترکیبات اشباع
ترکیبات اشباع موجود در ساختار قیر، حداقل 5 و حداکثر 20 درصد از اجزای قیر را تشکیل میدهند. این ترکیبات در حالت روغنهای ویسکوزی هستند که اغلب بیرنگ یا سفید هستند.
آروماتیک نفتی
یکی از مهمترین اجزای قیر که بر خصوصیات رئولوژیکی قیر تأثیر بسزایی دارند، آروماتیکهای نفتی است که 40 تا 65 درصد از کل ساختمان قیر را تشکیل میدهند. این ماده، به شکل مایعی قهوهای است که در مقابل آسفالتنها به صورت ضدانعقاد عمل میکنند.
رابطه ساختار قیر و خصوصیات رئولوژیکی قیر
همان طور که بیان شد، قیر مخلوطی از مواد هیدروکربنی است که خواص جریان آن؛ یعنی روان یا سفت بودن در دماهای مختلف، به اجزای شیمیایی ساختار آن بستگی دارد. در زبانی سادهتر، به این معنا است که اجزای تشکیلدهنده قیر (ساختمان قیر) به صورت مستقیم بر خصوصیات جریان آن تأثیر خواهد گذاشت.
قیر در دماهای مختلف و بسته به نیرویی که به آن وارد میشود، رفتارهای متفاوتی را از خود نشان میدهد. از همین رو، قیر را به عنوان یک ماده ویسکوالاستیک میشناسند. این ماده به نوبه خود میتواند مانند یک مایع رفتار کند و هم در برخی شرایط معین میتواند رفتارهای مادهای جامد را از خود نشان دهد.
زمانی که قیر در معرض تنشهای خارجی قرار میگیرد، رفتار خود را بر اساس دما و زمان بارگذاری تغییر میدهد. برای مثال، در دمای پایین و زمان بارگذاری کوتاه، قیر به صورت یک ماده جامد الاستیک مانند عمل میکند. در مقابل، قیر زمانی مایع است که دما بالا باشد و بارگذاری آرام انجام شود. خصوصیات رئولوژیکی قیر شامل مواردی از جمله ویسکوزیته، درجه نفوذ، شکلپذیری و نقطه نرمی قیر است.
ویسکوزیته
یکی از خصوصیات رئولوژیکی قیر، ویسکوزیته آن است. این عامل به طور قابلتوجهی با تغییرات دما رابطه دارد. زمانی که درجه حرارت قیر بالا رود، ویسکوزیته کم میشود و قیر به حالت مایع و روانتری تبدیل میشود. از طرفی، قیرهایی که ویسکوزیته بالایی دارند، جریان کمتری نیز دارند و در دماهای سرد، حالت سفتتری به خود میگیرند.
درجه نفوذ
ارزیابی آزمایشگاهی خصوصیات رئولوژیکی و فیزیکی قیر درباره درجه نفوذ این ماده، به وسیله یک سوزن استاندارد انجام میشود. این معیار برای سنجش میزان سختی قیر به کار برده میشود. بهطوریکه قیرهایی که درجه نفوذ بالاتری دارند، نرمتر و روانتر هستند. در مقابل، هر چه درجه نفوذ کاهش پیدا کند، قیر سفتتر میشود.
شکلپذیری
یکی دیگر از خصوصیات رئولوژیکی قیر، شکلپذیری آن است که تحت تأثیر مواد تشکیلدهنده ساختار قیر به خصوص رزینها، تغییر میکند. اگر درصد رزین موجود در قیر بالا باشد، شکلپذیری قیر نیز افزایش پیدا میکند. به این معنا که تحت نیروهای خارجی مانند فشار، قیر به راحتی میتواند شکل و حالت خود را تغییر دهد.
نقطه نرمی
نقطه نرمی قیر به وضعیتی اشاره دارد که قیر از حالت جامد به نیمه جامد یا مایع تبدیل میشود. این تغییر حالت بر اساس افزایش دما یا تغییر در حجم آسفالتن موجود در ساختار قیر به وجود میآید. به طور مثال، زمانی که آسفالتن در ساختار قیر افزایش پیدا کند، نقطه نرمی قیر نیز بیشتر میشود.
تغییر در خواص رئولوژیکی قیر
ازآنجاییکه قیر یکی از فرآوردههای بسیار مهم و باارزش در صنایع مختلف است، برای بهبود عملکرد آن از مواد مختلفی از جمله گیلسونایت استفاده میکنند. در این فرایند، با بررسی خصوصیات رئولوژیکی قیر و افزودن درصدهای مختلفی از پودر گیلسونایت به آن، ساختار قیر را بهبود میدهند.
اگر میخواهید طول عمر مفید پروژههای عمرانی و آسفالتسازی خود را افزایش دهید، بهتر است از این ماده برای اصلاح خصوصیات قیر مصرفی خود استفاده کنید. اگر برایتان سؤال شده است که چرا به مصرف این ماده تأکیید زیادی میشود؛ باید بیان کرد که گیلسونایت یک قیر طبیعی است که در برابر مواد مختلف، مقاومت خوبی را از خود نشان میدهد.
مشخصات رئولوژی قیر اصلاح شده با گیلسونایت به شرح زیر هستند:
- افزودن گیلسونایت باعث کاهش درجه نفوذ قیر میشود.
- این ماده منجر به افزایش نقطه نرمی قیر میشود و حالت روانتری پیدا میکند.
- زمانی که این ماده در ساختار قیر افزوده شود، ویسکوزیته آن نیز بیشتر میشود و سفتتر میشود.
- در نهایت نیز با افزایش گیلسونایت، حساسیت قیر به حرارت بالاتر میرود.
تهیه قیر باکیفیت از کیاپترو
کیاپترو به عنوان یک تأمینکننده مطرح فرآورده پتروشیمی و قیر در کشور در حال فعالیت است. رسالت فعالیت این مجموعه و پایبندی به آن، باعث شده که بسیاری از مشتریان تأمین و خرید قیر از پالایشگاه را به عهده این مجموعه واگذار کنند.
اگر شما نیز مجری یک پروژه عمرانی، جادهسازی و… هستید، میتوانید با خیالی آسوده، قیر موردنیاز خود را از این مجموعه خریداری کنید و مطمئن باشید که در اسرع وقت با بهترین کیفیت و شرایط، محموله خود را دریافت خواهید کرد.
سخن پایانی
ساختار قیر و اجزای تشکیلدهنده این فرآورده نفتی با تغییرات درجه حرارت و سایر نیروهای خارجی دیگر، تغییر حالت پیدا میکنند. در واقع این عوامل باعث میشوند که خصوصیات رئولوژیکی قیر که شامل ویسکوزیته، درجه نفوذ، نقطه نرمی و شکلپذیری است، دچار تغییراتی شوند که روان بودن و سفتی قیر را تحت تأثیر قرار میدهند.
سؤالات متداول
- خصوصیات رئولوژیکی قیر به چه معناست؟
این خصوصیات در واقع به خواص جریان و تغییر شکل قیر اشاره دارد که عواملی مانند تنشهای خارجی و تغییر درجه حرارت بر آنها تأثیرگذار هستند.
- چگونه میتوان عملکرد قیر را اصلاح کرد؟
معمولاً بهترین ماده برای اصلاح عملکرد قیر، افزودن پودر گیلسونایت به آن است که بر خصوصیات رئولوژیک قیر تأثیر میگذارد.
- اجزای تشکیلدهنده قیر چیست؟
قیر به طور معمول از دو ماده آسفالتن و مالتن تشکیل شده است که خود مالتن به 3 دسته ترکیبات اشباع، رزین و آروماتیکهای نفتی تقسیم میشود.
بدون دیدگاه